Gestroomlijnde intravitale beeldvormingsbenadering voor langetermijnmonitoring van de dynamiek van epitheelweefsel op een omgekeerde confocale microscoop
30 juni 2023
Het protocol presenteert een nieuw hulpmiddel om intravitale beeldvorming te vereenvoudigen met behulp van omgekeerde confocale microscopie.
We ontwikkelden een tool om intravitale beeldvorming uit te voeren op levende muizen met behulp van een omgekeerde confocale microscoop. Dit stelt ons in staat om de dynamiek van huidcellen tijdens de homeostase te volgen en het celgedrag tijdens het begin en de progressie van de ziekte te vergelijken. Multifotonenmicroscopie is de primaire benadering die wordt toegepast om intravitale celtracking te bereiken.
De nadelen van deze microscopen zijn echter de beperkte dagelijkse beeldvorming, de hoge kosten en de technische complexiteit. Onze nieuwe tool maakt het gebruik van veelzijdige omgekeerde confocale microscopen mogelijk voor in vivo intravitale beeldvorming. Door het ontwerpbestand aan te passen, kunnen de afmetingen van de tafelwisselplaat worden aangepast aan elk merk omgekeerde microscoop.
Het objectiefgat kan worden vergroot of verkleind en verplaatst om in elk diermodel en weefsel naar keuze te passen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Deze studie introduceert een nieuwe tool voor het uitvoeren van intravitale beeldvorming met behulp van omgekeerde confocale microscopie bij levende muizen, waardoor onderzoekers de dynamica van huidcellen tijdens homeostase en ziekteprogressie kunnen volgen. De nieuwe tool gaat in op de beperkingen van multi-foton microscopie, waardoor intravitale beeldvorming toegankelijker en veelzijdiger wordt.
Belangrijkste onderdelen van het onderzoek
Onderzoeksgebied
- Intravitale beeldvorming
- Huidceldynamica
- Microscopietechnieken
Achtergrond
- Huidige beperkingen van multi-foton microscopie omvatten hoge kosten en technische complexiteit.
- Omgekeerde confocale microscopen bieden veelzijdige beeldvormingsopties voor levend weefsel.
- Het aangepaste ontwerp zorgt voor aanpassingsvermogen aan verschillende diermodellen.
Gebruikte methoden
- Omgekeerde confocale microscopie met op maat gemaakte 3D-geprinte inserts
- Levende muizen als het biologische systeem
- Aanpasbare beeldvormingsopstelling voor verschillende weefsels
Belangrijkste resultaten
- Succesvolle acquisitie van Z-stacks van fluorescentie gelabeld oorweefsel met minimale drift.
- Continue beeldvorming van huidcellen (mCherry en GFP positief) over langere tijdsperioden.
- De effectiviteit van de 3D-geprinte live-beeldvormingsinserts voor stabiele beeldvorming is gevalideerd.
Conclusies
- Deze studie demonstreert een innovatieve aanpak om intravitale beeldvormingscapaciteiten te verbeteren.
- De tool verbetert het vermogen om cellulaire dynamica in levende modellen te bestuderen, waardoor onderzoek naar cellulaire biologie wordt bevorderd.
Veelgestelde vragen
Executive Industry Relevance
Long-term intravital imaging of epithelial tissue dynamics is critical for understanding cellular behaviors underlying disease initiation and progression. This streamlined approach using inverted confocal microscopy lowers technical and cost barriers, enabling broader adoption of in vivo imaging in discovery-stage biopharma research. Enhanced accessibility to stable, quantitative live-cell imaging supports predictive confidence in early target validation and mechanistic studies.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables direct observation of live cell behaviors in intact tissue environments.
- Supports mechanistic de-risking by tracking cellular responses during disease onset.
- Facilitates functional target validation through longitudinal monitoring of cell dynamics.
- Improves predictive confidence for early-stage portfolio triage.
Screening & Assay Development
- Provides validated, reproducible imaging of fluorescently labeled cells in vivo.
- Delivers quantitative Z-stack outputs for robust assay development.
- Supports standardization and scalability across multiple tissue types and animal models.
- Enables reliable evaluation of compound effects on tissue-level cell dynamics.
Translational & Preclinical Research
- Aligns in vivo imaging outputs with disease-relevant models for translational continuity.
- Enables risk-adjusted advancement decisions based on real-time tissue responses.
- Supports biomarker discovery by correlating dynamic cell behaviors with disease progression.
- Provides mechanistic insights that inform preclinical model selection.
Pipeline & Workflow Integration
This imaging platform integrates from early discovery through preclinical research, supporting hypothesis testing, target validation, and translational studies.
- Discovery Biology: Enables hypothesis-driven interrogation of cell dynamics in native tissue context.
- Screening: Provides reproducible, quantitative imaging outputs for assay readiness.
- Analytics: Supports longitudinal measurement of cellular behaviors and tissue stability.
- Translational Research: Bridges discovery and preclinical validation with disease-relevant imaging data.
- Enterprise Reuse: Customizable design allows adaptation across platforms and organ systems.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in live tissue studies.
- Operational Value: Streamlines imaging workflows with standardized, reusable components.
- Strategic Value: Enables better go/no-go decisions and capital efficiency by reducing technical barriers.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of discovery programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in live animal handling and confocal microscopy operation.
- Needs access to inverted confocal microscopes and compatible 3D-printed stage inserts.
- Demands cross-team standardization for imaging protocols and data analysis.
- Adaptable to various animal models and tissue types with design modifications.
- Practical limitations include maintaining animal viability and imaging stability over extended sessions.
