Name: 超音波ローカリゼーション顕微鏡を用いたラット脳微小血管系の2次元超解像可視化 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-03-28T14:25:00.000+00:00
Duration: 7 min 26 s
Description: 学ぶ超音波ローカリゼーション顕微鏡法を用いたラット脳微小血管系の2次元超解像可視化。12.5µmの空間分解能と12mmの深達性を達成し、血流方向と速度の詳細な可視化により脳循環と血管障害の理解を深める。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<ol><li>Sweeney, M. D., Ayyadurai, S., Zlokovic, B. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pericytes+of+the+neurovascular+unit%3A+Key+functions+and+signaling+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Pericytes of the neurovascular unit: Key functions and signaling pathways.</a> Nat Neurosci. 19 (6), 771-783 (2016).</li>
<li>Wardlaw, J. M., Smith, C., Dichgans, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+sporadic+cerebral+small+vessel+disease%3A+Insights+from+neuroimaging%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet+Neurol%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of sporadic cerebral small vessel disease: Insights from neuroimaging.</a> Lancet Neurol. 12 (5), 483-497 (2013).</li>
<li>Fang, J., Wang, Z., Miao, C. -Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Angiogenesis+after+ischemic+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Pharmacol+Sin%22%5BJournal%5D)">Angiogenesis after ischemic stroke.</a> Acta Pharmacol Sin. 44 (7), 1305-1321 (2023).</li>
<li>Zlokovic, B. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurovascular+pathways+to+neurodegeneration+in+Alzheimer%27s+disease+and+other+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Neurovascular pathways to neurodegeneration in Alzheimer's disease and other disorders.</a> Nat Rev Neurosci. 12 (12), 723-738 (2011).</li>
<li>Kane, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+brain+vasculature+in+glioblastoma%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">The role of brain vasculature in glioblastoma.</a> Mol Neurobiol. 56 (9), 6645-6653 (2019).</li>
<li>Iadecola, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+pathobiology+of+vascular+dementia%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">The pathobiology of vascular dementia.</a> Neuron. 80 (4), 844-866 (2013).</li>
<li>Ren, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebral+small+vessel+disease%3A+Neuroimaging+features%2C+biochemical+markers%2C+influencing+factors%2C+pathological+mechanism+and+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurol%22%5BJournal%5D)">Cerebral small vessel disease: Neuroimaging features, biochemical markers, influencing factors, pathological mechanism and treatment.</a> Front Neurol. 13, 843953(2022).</li>
<li>Bradley, C. P., Berry, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microvascular+arterial+disease+of+the+brain+and+the+heart%3A+A+shared+pathogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22QJM%22%5BJournal%5D)">Microvascular arterial disease of the brain and the heart: A shared pathogenesis.</a> QJM. 116 (10), 829-834 (2023).</li>
<li>Baltes, C., Radzwill, N., Bosshard, S., Marek, D., Rudin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro+MRI+of+the+mouse+brain+using+a+novel+400+MHz+cryogenic+quadrature+RF+probe%5BTitle%5D)+AND+%22NMR+Biomed%22%5BJournal%5D)">Micro MRI of the mouse brain using a novel 400 MHz cryogenic quadrature RF probe.</a> NMR Biomed. 22 (8), 834-842 (2009).</li>
<li>Brancaccio, R., Bettuzzi, M., Morigi, M. P., Casali, F., Ragazzini, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Image+quality+and+dose+assessment+in+inner+ear+computed+tomography+imaging+with+a+flat+panel-based+system%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comput+Assist+Tomogr%22%5BJournal%5D)">Image quality and dose assessment in inner ear computed tomography imaging with a flat panel-based system.</a> J Comput Assist Tomogr. 39 (2), 232-239 (2015).</li>
<li>Svoboda, K., Yasuda, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Principles+of+two-photon+excitation+microscopy+and+its+applications+to+neuroscience%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Principles of two-photon excitation microscopy and its applications to neuroscience.</a> Neuron. 50 (6), 823-839 (2006).</li>
<li>Osmanski, B. -F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+Doppler+imaging+of+blood+flow+dynamics+in+the+myocardium%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+T+Med+Imaging%22%5BJournal%5D)">Ultrafast Doppler imaging of blood flow dynamics in the myocardium.</a> IEEE T Med Imaging. 31 (8), 1661-1668 (2012).</li>
<li>Rust, M. J., Bates, M., Zhuang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sub-diffraction-limit+imaging+by+stochastic+optical+reconstruction+microscopy+%28storm%29%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Sub-diffraction-limit imaging by stochastic optical reconstruction microscopy (storm).</a> Nat Methods. 3 (10), 793-796 (2006).</li>
<li>Hess, S. T., Girirajan, T. P., Mason, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultra-high+resolution+imaging+by+fluorescence+photoactivation+localization+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys+J%22%5BJournal%5D)">Ultra-high resolution imaging by fluorescence photoactivation localization microscopy.</a> Biophys J. 91 (11), 4258-4272 (2006).</li>
<li>Christensen-Jeffries, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Super-resolution+ultrasound+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">Super-resolution ultrasound imaging.</a> Ultrasound Med Biol. 46 (4), 865-891 (2020).</li>
<li>Couture, O., Hingot, V., Heiles, B., Muleki-Seya, P., Tanter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound+localization+microscopy+and+super-resolution%3A+A+state+of+the+art%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Ultrason+Ferroelectr+Freq+Control%22%5BJournal%5D)">Ultrasound localization microscopy and super-resolution: A state of the art.</a> IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. 65 (8), 1304-1320 (2018).</li>
<li>Demené, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+clutter+filtering+of+ultrafast+ultrasound+data+highly+increases+Doppler+and+fUltrasound+sensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Med+Imaging%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal clutter filtering of ultrafast ultrasound data highly increases Doppler and fUltrasound sensitivity.</a> IEEE Trans Med Imaging. 34 (11), 2271-2285 (2015).</li>
<li>Errico, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+ultrasound+localization+microscopy+for+deep+super-resolution+vascular+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Ultrafast ultrasound localization microscopy for deep super-resolution vascular imaging.</a> Nature. 527 (7579), 499-502 (2015).</li>
<li>Banterle, N., Bui, K. H., Lemke, E. A., Beck, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fourier+ring+correlation+as+a+resolution+criterion+for+super-resolution+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Struct+Biol%22%5BJournal%5D)">Fourier ring correlation as a resolution criterion for super-resolution microscopy.</a> J Struct Biol. 183 (3), 363-367 (2013).</li>
<li>Lowerison, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Super-resolution+ultrasound+reveals+cerebrovascular+impairment+in+a+mouse+model+of+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Super-resolution ultrasound reveals cerebrovascular impairment in a mouse model of Alzheimer's disease.</a> J Neurosci. 44 (9), e1251232024(2024).</li>
<li>Zhang, G., et al. ULM-MBCNRT: In vivo ultrafast ultrasound localization microscopy by combining multi-branch CNN and recursive transformer. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aZhang%2C+G+%22IEEE+Trans+Ultrason+Ferroelectr+Freq+Control%22">IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control</a>. , (2024).</li>
<li>Zhang, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+ultrasound+localization+microscopy+for+high-density+microbubbles%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasonics%22%5BJournal%5D)">In vivo ultrasound localization microscopy for high-density microbubbles.</a> Ultrasonics. 143, 107410(2024).</li>
<li>Redfors, B., Shao, Y., Omerovic, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+anesthetic+agent%2C+depth+of+anesthesia+and+body+temperature+on+cardiovascular+functional+parameters+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim%22%5BJournal%5D)">Influence of anesthetic agent, depth of anesthesia and body temperature on cardiovascular functional parameters in the rat.</a> Lab Anim. 48 (1), 6-14 (2014).</li>
<li>Lenz, C., Rebel, A., Van Ackern, K., Kuschinsky, W., Waschke, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+cerebral+blood+flow%2C+local+cerebral+glucose+utilization%2C+and+flow-metabolism+coupling+during+sevoflurane+versus+isoflurane+anesthesia+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesiology%22%5BJournal%5D)">Local cerebral blood flow, local cerebral glucose utilization, and flow-metabolism coupling during sevoflurane versus isoflurane anesthesia in rats.</a> Anesthesiology. 89 (6), 1480-1488 (1998).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>アルコール</td><td>DICHANG</td><td>https://www.dehsm.com/goods-17187.html</td><td>75%</td></tr><tr><td>ビームフォーミングプログラム</td><td>モントリオール大学生物医工学研究所</td><td>Matlab 超音波ツールボックス 3.4 バージョン</td><td></td></tr><tr><td>体温維持装置</td><td>RWD Life Science Co., Ltd.</td><td>69026</td><td></td></tr><tr><td>脳定位固定装置</td><td>RWDライフサイエンス株式会社</td><td>71000-R</td><td>呼吸マスクに適応可能</td></tr><tr><td>頭蓋マイクロインジェクション手術器具キット</td><td>RWD Life Science Co., Ltd.</td><td>SP0005-R</td><td></td></tr><tr><td>デジタルマイクロスコープ</td><td>RWDライフサイエンス株式会社</td><td>DOM-1001</td><td></td></tr><tr><td>ドラッグデリバリーカテーテル</td><td>RWD ライフサイエンス株式会社</td><td>https://www.rwdls.com/product-solutions/life-sciences/administration/draw-blood</td><td></td></tr><tr><td>エリスロマイシン軟膏</td><td>Renhe Pharma</td><td>H36020018</td><td>1%×15g</td></tr><tr><td>ガス麻酔機</td><td>RWD Life Science Co., Ltd.</td><td>R500IE</td><td>は呼吸マスクを含む</td></tr>ハンド<tr><td>ヘルド電動クリッパーGUAZHOUMU</td><td></td><td>MJD-DTJ02</td><td></td></tr>ハンド<tr><td>ヘルドミニ頭蓋ドリル</td><td>RWDライフサイエンス株式会社</td><td>78001</td><td></td></tr>留<tr><td>置針</td><td>親切な企業開発グループ株式会社陽</td><td>圧モデル&nbsp;</td><td>26グラム</td></tr><tr><td>ヨウ素溶液</td><td>HYNAUT</td><td>https://www.hainuocn.com/index/detail/524.html</td><td>4.5&ndash;5.5 g/L</td></tr><tr><td>IQ復調プログラム</td><td>モントリオール大学生物医工学研究所</td><td>Matlab 超音波ツールボックス 3.4バージョン</td><td></td></tr> イ<tr><td>ソフルラン</td><td>RWDライフサイエンス株式会社</td><td>R510-22-10</td><td></td></tr><tr><td>MATLABソフトウェア</td><td>MathWorks</td><td>バージョン R2021a</td><td></td></tr><tr><td>マイクロインジェクションポンプ</td><td>RWDライフサイエンス株式会社</td><td>R462</td><td></td></tr>塩<tr><td>化ナトリウム注射</td><td>SHENG'AO動物製薬有限公司</td><td>270071460</td><td>0.90%</td></tr><tr><td>SonoVue</td><td>Bracco</td><td>https://www.bracco.com/en-se/product/sonovue</td><td></td></tr><tr><td>球面ドリルビット</td><td>RWD Life Science Co., Ltd.</td><td>HM1027/HM1010</td><td></td></tr><tr><td>サポート測位ソフトウェア</td><td>RWDライフサイエンス株式会社</td><td>V2.0.0.30400</td><td></td></tr><tr><td>シリンジ</td><td>Kindly EnterpriseDevelopment Group Co., Ltd.</td><td>RWLB</td><td>1 mL</td></tr><tr><td>トラッキングプログラム</td><td>Jean-Yves Tinevez</td><td>2016年版</td><td></td></tr>超音波<tr><td>ゲル</td><td>Junkang Medical Equipment Co., Ltd.</td><td>モデルDS-1</td><td></td></tr>超音波<tr><td>プローブ</td><td>VERASONICS, INC.</td><td>L22-14vX LF</td><td></td></tr><tr><td>ベラソニックス超音波装置</td><td>ベラソニックス株式会社</td><td>Vantage-256</td>超音波<td>プラットフォーム</td></tr></tbody></table>

超音波ローカリゼーション顕微鏡を用いたラット脳微小血管系の2次元超解像可視化

Two-Dimensional Super-Resolution Visualization of Rat Brain Microvasculature Using Ultrasound Localization Microscopy

図1は、ラットにおける in vivo 脳微小血管ULMイメージングの詳細なセットアップを示しており、各要素は実験のばらつきを最小限に抑え、信頼性の高い超解像イメージング結果を得るために正確なデータ取得を確保するように慎重に設計されています。
図2A は、ラット脳の微小血管系のULM再構成構造を示しており、ブレグマ点から-1mmの位置に位置し、イメージング深度は12mmに近づいています。イメージング面全体の有効スライス厚さは、0.1mmから0.3mmの範囲です。浅い微小血管と深い微小血管の両方がはっきりと見え、奥行きが増しても画質が劣化しません(図2B)。関心領域(ROI)の破線に沿った強度分布の半値全幅(FWHM)を計算することにより、最小の13μm(図2C)を含むさまざまな直径の血管を検出できます。解像度評価にフーリエリング...

The cerebral microvasculature forms a complex network of vessels essential for maintaining brain function. Diseases such as stroke, Alzheimer's disease, ...

two-dimensional-super-resolution-visualization-rat-brain

Research

JoVE Journal

Bioengineering

バイオエンジニアリング（生体工学）

このビデオでは、マイクロバブル媒介集束超音波(FUS)を使用して一時的な開口部を作成することにより、血液脳関門(BBB)を一時的に破壊する方法について説明しています。これらの一過性の局所BBB開口部は、最終的には、より大きなサイズの薬物分子を脳実質に直接送達するために使用できます。...

フォーカス超音波を用いたマイクロバブル媒介血液脳関門開口:超音波処理によりマウスの血液脳関門に局在性一過性開口を作製する技術

出典: Giustetto, P., et al., Non-invasive Pranchymal, Vascular and Metabolic High-frequency Ultrasound and Photoacoustic Rat Deep Brain Imaging.J. Vis. Exp.

ラット脳血行動態の非侵襲的高周波超音波およびドップラーイメージング

本研究は、ラットの脳に対して非侵襲的な高周波超音波および光音響ベースのイメージングを行うための新しいプロトコルを説明しています。これにより、動物の頭蓋骨に自然に存在する頭蓋骨孔に信号を向けることにより、深部皮質下領域とその血管パターンを効率的に視覚化します。...

非侵襲的実質細胞、血管および代謝高周波超音波および光音響ラット脳深部イメージング

この原稿が縦2光子顕微鏡を用いたin vivoでのアミロイド斑の蓄積の間に脳血管系のリモデリングを追跡するための手順を説明します。間引き頭蓋骨製剤は、アルツハイマー病のマウスモデルにおける脳損傷の進行を評価するために、蛍光色素の可視化を可能にします。...

縦<em&gt;インビボ</em&gt;脳血管系のイメージング：中枢神経系疾患との関連

ここで単位と血液脳関門脳浮遊セクションを使用して高解像度の画像とマウスの三次元再構成のための顕微鏡ベースのプロトコルを紹介します。このメソッドは、可視化、解析、および BBB...

血液-脳関門の高分解能共焦点イメージング: イメージング、三次元、トランスサイトーシスの定量化

血液脳関門(BBB)は、マイクロバブル媒介性集中超音波(FUS)で一時的に破壊することができる。ここでは、非超音波専門家がアクセス可能なモジュラーFUSシステムを使用して、高スループットBBBのインビボでの開口のためのステップバイステッププロトコルについて説明する。...

げっ歯類における血液脳関門開口のためのハイスループット画像誘導定型神経ナビゲーションと集中超音波システム

このプロトコルは、血液脳関門透過性を高めるために、焦点を合わせて超音波およびマイクロバブル治療中にげっ歯類脳の生体 内...

リアルタイムの生体内多光子顕微鏡で、血液脳関門透過性を高める、集中超音波治療とマイクロバブル治療を可視化

高い空間分解能(100μm)と感度を備えた超高速ドップラー超音波(UFUS)は、肝臓血管系の包括的な定性的概要を得るための適切な非侵襲的イメージングモダリティを表しています。UFUSはまた、微小血管系の定量的測定を容易にし、血管疾患のメカニズムの理解を深めることを目的としています。...

超高速ドップラー超音波を用いたマウスの肝血管系のイメージングと定量化

このプロトコルは、ライトシート蛍光顕微鏡を使用した定量的なホールマウント3次元血管イメージングの迅速な方法を導入します。この方法の有効性は、ニワトリ胚モデルの咽頭アーチ動脈系を使用して実証され、血行動態の力は計算流体力学 によって...

定量的研究のための小動物血管系の迅速なホールマウント高分解能イメージング

超音波局在顕微鏡 (ULM) は、最近開発された技術であり、 in vivo で微小血管系をイメージングする際に前例のないレベルの解像度を可能にします。この研究では、前臨床研究用に設計された標準化された機能的超音波イメージングプラットフォームを使用して、げっ歯類の脳微小血管系の超解像画像を取得する方法を詳細に説明します。...

げっ歯類の脳微小血管系の超解像マッピングのための超音波局在顕微鏡

学ぶ超音波ローカリゼーション顕微鏡法を用いたラット脳微小血管系の2次元超解像可視化。12.5µmの空間分解能と12mmの深達性を達成し、血流方向と速度の詳細な可視化により脳循環と血管障害の理解を深める。

超音波ローカリゼーション顕微鏡を用いたラット脳微小血管系の2次元超解像可視化

さらに動画を探す