5 september 2019
Micro X-Ray computertomografie is effectief in het verkrijgen van driedimensionale informatie van onbeschadigde menselijke specimens, maar heeft een beperkt succes bij het observeren van zachte weefsels. Het gebruik van phosphotungstic acid contrast agent kan dit probleem oplossen. We implementeerden dit contrastmiddel om menselijke delicate fibromusculaire weefsels (het behoud van het ligament van orbicularis) te onderzoeken.
We implementeren microCT met fosfootungstic acid om het contrast van het zachte weefsel te verbeteren in het niet-invasieve onderzoek naar de menselijke orbiculaire orbiculaire ligament, een delicate structuur binnen het baangebied. Dit protocol is geoptimaliseerd om onderzoekers te helpen bij het niet-invasieve onderzoek van menselijke zachte weefsels en is eenvoudig uit te voeren met een redelijke hoeveelheid kosten. Om de monsters te verkrijgen, gebruik eerst een gekleurd potlood om het snijgebied op de huid aan te geven voor het oogsten van het monster.
Bevestig dat de gemarkeerde lijn zich mediaal uitstrekt tot een mediale campus, lateraal naar een laterale campus, superieur aan een superieure rand van het onderste ooglid, en inferieur tot een centimeter onder de lijn van de orbitale rand. Gebruik vervolgens een mes om de gezichtsweefsels langs de gemarkeerde lijn te snijden, om ervoor te zorgen dat de snede diep genoeg is voor de bladpunt om het bot aan te raken. Het geoogste monster moet de huid, onderhuids weefsel, spier, vet en periosteum bevatten.
Bij het verzamelen moet u het monster onmiddellijk gedurende vijf tot zeven dagen in 10% formaline bevestigen bij kamertemperatuur. Snijd het monster aan het einde van de fixatieperiode in drie dikke stukken van vijf tot zeven millimeter. Gebruik een naald en zwarte draad om de superolaterale kant van elk monster zodanig te naaien dat de richting van het monster op latere punten kan worden bepaald.
Dehydrateer het monster in een opgaande ethanolconcentratiereeks voor één dag per concentratie, waardoor de monsters in de 70% ethanoloplossing blijven totdat ze vlekken. Een week voordat de microcomputer tomografie scannen is gepland, voeg 2,1 gram PTA tot 210 milliliter van 70%ethanol en plaats de oplossing op een shaker op 55 tot 60 rotaties per minuut. Bereid drie 70-milliliter plastic containers voor elk gesneden stuk.
Wanneer de kleurstof is opgelost in de alcoholoplossing, vul de containers met de oplossing. Plaats één exemplaar in elke container van 1%PTA en schud de monsters vijf tot zeven dagen met 55 tot 60 rotaties per minuut. Wanneer de kleuring is voltooid, bewaar de monsters in verse 70% ethanol voor een week voor te bereiden op het scannen.
Voor microCT-scanning wikkelt u de monsters in Parafilm om te voorkomen dat u moet drogen en plaatst u een monster op de scannerlade. Stel de bronspanning van de scanner in op 70 kilovolt, de bronstroom op 114 microamps, het aluminiumfilter op 0,5 millimeter, de grootte van de afbeeldingspixel op 20 vierkante micrometer, de pixels op 2, 240 bij 2, 240, de blootstelling aan 500 milliseconden en de rotatiestap naar 0,3 graden. Start vervolgens het scannen.
Wanneer het scannen is voltooid, opent u de reconstructiesoftware en selecteert u Acties en Open Dataset om de gescande bestanden te starten. Selecteer het tabblad Instellingen en stel de vermindering van de ringartefacten in op zeven en de bundelverhardingscorrectie. Als u de reconstructie wilt beginnen, selecteert u Start.
De uiteindelijke gegevens worden opgeslagen in de aangewezen map. Open aan het einde van de reconstructie de grootte van de bestanden en selecteer Brongegevensset om de gereconstrueerde bestanden te starten. Selecteer jpg op het tabblad Bestemmingsgegevensset en selecteer de optie 1/2-formaat met de optie Kwaliteit van Geen interpolatie Pas vervolgens de schuifbalk aan op 100 in het tabblad Afbeeldingscompressie en start de conversie.
Open voor 3D-reconstructie de 3D-volumerenderingssoftware en selecteer Acties en Volumegegevens laden. Als u de helderheid en het contrastniveau wilt aanpassen, wijzigt u de functie voor de overdracht van de vorm in het histogram op het tabblad Functieeditor overbrengen. Selecteer vervolgens Opties en verlichting en selecteer de pictogrammen Schaduwen en Oppervlakteverlichting om een realistische modeltoon te bereiken.
Klik en sleep en klik met de rechtermuisknop en sleep om de 3D-afbeelding te verplaatsen en te draaien om de beste weergave te vinden, waarbij u naar wens wilt in- of uitzoomen. Klik op Shift en sleep om de plaats te schuiven om de sectionele afbeeldingen weer te geven. Schakel het lichtpictogram in en pas de lichtaanwijzer aan om de beste verlichting te vinden voor weergave, schakel vervolgens het lichtpictogram uit en sluit het tabblad Verlichting.
Selecteer op het tabblad Opties de optie Vak Weergeven en knippen om het vak voor de uiteindelijke afbeelding te verbergen. Selecteer vervolgens Acties en Afbeelding opslaan om de afbeelding op te slaan. Deze gedetailleerde reconstructie van de ORL werd bereikt door microCT met PTA voorbereiding zoals aangetoond, waardoor visualisatie van een ligamenteuze fibromusculaire structuur zich schuin tussen de dermis en het periosteum.
In de coronale weergave neemt de hoeveelheid en complexiteit van de vezels lateraal toe. In horizontale weergave wordt een uitgebreid gaaswerk met een gestaleraliseerde formatie waargenomen. In de sagittale weergave, de diktes van de ORL vezels vermindert inferieur.
Over het algemeen bewijst deze multidirectionele observatie dat de ORL bestaat uit een meerlaags meshwork van continue platen met variaties in het aantal en de dikte van de vezels, afhankelijk van hun locatie. Wanneer de duur van de kleuring onvoldoende is in vergelijking met het volume van een monster, kan het uiteindelijke beeld een leeg gat in het centrale gedeelte van het monster bevatten. Andere agenten naast PTA kunnen worden gebruikt en verschillende agenten hebben verschillende verdiensten of kleuring functies belangen.
Daarom is het handig om het kleurgebied te optimaliseren volgens uw experiment.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie demonstreert het gebruik van micro röntgen-computertomografie (microCT) met fosfortungstisch zuur als contrastmiddel om de visualisatie van zachte weefsels in menselijke specimens te verbeteren. In het bijzonder richt het zich op het orbicularis-retentieband, een delicate fibromusculaire structuur binnen het orbitagebied.
Deze methode maakt niet-destructieve 3D-visualisatie van delicate zachte menselijke weefsels mogelijk, waarmee een belangrijke beperking bij preklinische targetvalidatie wordt weggenomen, waarbij histologische doorsneden de ruimtelijke relaties maskeren. Door het contrast in fibromusculaire structuren te verbeteren, ondersteunt het mechanistische risicoreductie in de vroege ontdekkingsfase door de weefselarchitectuur die relevant is voor ziekteprocessen te verduidelijken. De aanpak biedt een schaalbaar, reproduceerbaar platform voor het evalueren van fenotypes op weefselniveau in systemen die relevant zijn voor de mens.
Deze techniek past binnen het ontdekkingscontinuüm van targetvalidatie tot preklinische beoordeling, waardoor iteratieve evaluatie van weefselresponsen mogelijk is zonder destructieve verwerking.