Name: Een scanning elektronenmicroscopie-compatibele optische beeldvormingsmethode voor mesoscopische all-cel hersenmapping (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-02-20T13:10:00.000+00:00
Duration: 9 min 40 s
Description: Ontdek OMLIT, een nieuwe optische beeldvormingstechniek voor onbevooroordeelde mesoscopische mapping van alle hersencellen. Deze methode integreert naadloos met tape-gebaseerde scanning elektronenmicroscopie voor uitgebreide connectomics-onderzoek.

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>Economo, M. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+platform+for+brain-wide+imaging+and+reconstruction+of+individual+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">A platform for brain-wide imaging and reconstruction of individual neurons.</a> eLife. 5, e10566(2016).</li>
<li>Gong, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuously+tracing+brain-wide+long-distance+axonal+projections+in+mice+at+a+one-micron+voxel+resolution%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Continuously tracing brain-wide long-distance axonal projections in mice at a one-micron voxel resolution.</a> Neuroimage. 74, 87-98 (2013).</li>
<li>Zheng, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visualization+of+brain+circuits+using+two-photon+fluorescence+micro-optical+sectioning+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Visualization of brain circuits using two-photon fluorescence micro-optical sectioning tomography.</a> Opt Express. 21 (8), 9839(2013).</li>
<li>Lin, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell-type-specific+and+projection-specific+brain-wide+reconstruction+of+single+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Cell-type-specific and projection-specific brain-wide reconstruction of single neurons.</a> Nat Methods. 15 (12), 1033-1036 (2018).</li>
<li>Wang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scalable+volumetric+imaging+for+ultrahigh-speed+brain+mapping+at+synaptic+resolution%5BTitle%5D)+AND+%22Natl+Sci+Rev%22%5BJournal%5D)">Scalable volumetric imaging for ultrahigh-speed brain mapping at synaptic resolution.</a> Natl Sci Rev. 6 (5), 982-992 (2019).</li>
<li>Yao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-speed+label-free+functional+photoacoustic+microscopy+of+mouse+brain+in+action%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">High-speed label-free functional photoacoustic microscopy of mouse brain in action.</a> Nat Methods. 12 (5), 407-410 (2015).</li>
<li>Li, X., Kang, L., Zhang, Y., Wong, T. T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-speed+label-free+ultraviolet+photoacoustic+microscopy+for+histology-like+imaging+of+unprocessed+biological+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">High-speed label-free ultraviolet photoacoustic microscopy for histology-like imaging of unprocessed biological tissues.</a> Opt Lett. 45 (19), 5401(2020).</li>
<li>Kut, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+human+brain+cancer+infiltration+ex+vivo+and+in+vivo+using+quantitative+optical+coherence+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Transl+Med%22%5BJournal%5D)">Detection of human brain cancer infiltration ex vivo and in vivo using quantitative optical coherence tomography.</a> Sci Transl Med. 7 (292), (2015).</li>
<li>Hu, C., Popescu, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+phase+imaging+%28QPI%29+in+neuroscience%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+J+Sel+Top+Quantum+Electron%22%5BJournal%5D)">Quantitative phase imaging (QPI) in neuroscience.</a> IEEE J Sel Top Quantum Electron. 25 (1), 1-9 (2019).</li>
<li>Denk, W., Horstmann, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Serial+block-face+scanning+electron+microscopy+to+reconstruct+three-dimensional+tissue+nanostructure%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biol%22%5BJournal%5D)">Serial block-face scanning electron microscopy to reconstruct three-dimensional tissue nanostructure.</a> PLoS Biol. 2 (11), e329(2004).</li>
<li>Titze, B., Genoud, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volume+scanning+electron+microscopy+for+imaging+biological+ultrastructure%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Cell%22%5BJournal%5D)">Volume scanning electron microscopy for imaging biological ultrastructure.</a> Biol Cell. 108 (11), 307-323 (2016).</li>
<li>Heymann, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scent+marking+strategies+of+new+world+primates%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Primatol%22%5BJournal%5D)">Scent marking strategies of new world primates.</a> Am J Primatol. 68 (6), 650-661 (2006).</li>
<li>Echlin, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+developments+in+femtosecond+laser-enabled+TriBeam+systems%5BTitle%5D)+AND+%22JOM%22%5BJournal%5D)">Recent developments in femtosecond laser-enabled TriBeam systems.</a> JOM. 73 (12), 4258-4269 (2021).</li>
<li>Randolph, S., Geurts, R., Wang, J., Winiarski, B., Rue, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femtosecond+laser-enabled+TriBeam+as+a+platform+for+analysis+of+thermally-+and+charge-sensitive+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Microsc+Microanal%22%5BJournal%5D)">Femtosecond laser-enabled TriBeam as a platform for analysis of thermally- and charge-sensitive materials.</a> Microsc Microanal. 25 (S2), 352-353 (2019).</li>
<li>Horstmann, H., Körber, C., Sätzler, K., Aydin, D., Kuner, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Serial+section+scanning+electron+microscopy+%28S3EM%29+on+silicon+wafers+for+ultra-structural+volume+imaging+of+cells+and+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Serial section scanning electron microscopy (S3EM) on silicon wafers for ultra-structural volume imaging of cells and tissues.</a> PLoS One. 7 (4), e35172(2012).</li>
<li>Hayworth, K. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+ATUM+ultrathin+section+libraries+with+WaferMapper%3A+A+multi-scale+approach+to+EM+reconstruction+of+neural+circuits%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neural+Circuits%22%5BJournal%5D)">Imaging ATUM ultrathin section libraries with WaferMapper: A multi-scale approach to EM reconstruction of neural circuits.</a> Front Neural Circuits. 8, 68(2014).</li>
<li>Schalek, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+high-throughput%2C+high-resolution+3D+reconstruction+of+large-volume+biological+tissue+using+automated+tape+collection+ultramicrotomy+and+scanning+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Microsc+Microanal%22%5BJournal%5D)">Development of high-throughput, high-resolution 3D reconstruction of large-volume biological tissue using automated tape collection ultramicrotomy and scanning electron microscopy.</a> Microsc Microanal. 17 (S2), 966-967 (2011).</li>
<li>Kasthuri, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Saturated+reconstruction+of+a+volume+of+neocortex%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Saturated reconstruction of a volume of neocortex.</a> Cell. 162 (3), 648-661 (2015).</li>
<li>Fu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((mEosEM+withstands+osmium+staining+and+Epon+embedding+for+super-resolution+CLEM%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">mEosEM withstands osmium staining and Epon embedding for super-resolution CLEM.</a> Nat Methods. 17 (1), 55-58 (2020).</li>
<li>Fan, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+multilayer+interference+tomography+compatible+with+tape-based+serial+SEM+for+mesoscale+neuroanatomy%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Photonics%22%5BJournal%5D)">Optical multilayer interference tomography compatible with tape-based serial SEM for mesoscale neuroanatomy.</a> ACS Photonics. 9 (1), 25-33 (2022).</li>
<li>Hua, Y., Laserstein, P., Helmstaedter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-volume+en-bloc+staining+for+electron+microscopy-based+connectomics%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Large-volume en-bloc staining for electron microscopy-based connectomics.</a> Nat Commun. 6 (1), 7923(2015).</li>
<li>Berger, D. R., Seung, H. S., Lichtman, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((VAST+%28volume+annotation+and+segmentation+tool%29%3A+Efficient+manual+and+semi-automatic+labeling+of+large+3D+image+stacks%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neural+Circuits%22%5BJournal%5D)">VAST (volume annotation and segmentation tool): Efficient manual and semi-automatic labeling of large 3D image stacks.</a> Front Neural Circuits. 12, 88(2018).</li>
<li>Shannon, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mathematical+theory+of+communication%5BTitle%5D)+AND+%22Bell+Syst+Tech+J%22%5BJournal%5D)">A mathematical theory of communication.</a> Bell Syst Tech J. 27 (3), 379-423 (1948).</li>
<li>Tsai, D. -Y., Lee, Y., Matsuyama, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Information+entropy+measure+for+evaluation+of+image+quality%5BTitle%5D)+AND+%22J+Digit+Imaging%22%5BJournal%5D)">Information entropy measure for evaluation of image quality.</a> J Digit Imaging. 21 (3), 338-347 (2008).</li>
<li>Wang, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+convenient+all-cell+optical+imaging+method+compatible+with+serial+SEM+for+brain+mapping%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Sci%22%5BJournal%5D)">A convenient all-cell optical imaging method compatible with serial SEM for brain mapping.</a> Brain Sci. 13 (5), 711(2023).</li>
<li>Kuwajima, M., Mendenhall, J. M., Harris, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-volume+reconstruction+of+brain+tissue+from+high-resolution+serial+section+images+acquired+by+SEM-based+scanning+transmission+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Large-volume reconstruction of brain tissue from high-resolution serial section images acquired by SEM-based scanning transmission electron microscopy.</a> Methods Mol Biol. 950, 253-273 (2013).</li>
<li>Kislinger, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ATUM-Tomo%3A+A+multi-scale+approach+to+cellular+ultrastructure+by+combined+volume+scanning+electron+microscopy+and+electron+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">ATUM-Tomo: A multi-scale approach to cellular ultrastructure by combined volume scanning electron microscopy and electron tomography.</a> eLife. 13, e90565(2024).</li>
<li>Böhm, T., Felfer, P., Thiele, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+modular+and+automated+serial+section+collection+system+for+ultramicrotomy+and+subsequent+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Microsc+Microanal%22%5BJournal%5D)">A modular and automated serial section collection system for ultramicrotomy and subsequent imaging.</a> Microsc Microanal. 29 (1), 212-218 (2023).</li>
<li>Wacker, I. U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multimodal+hierarchical+imaging+of+serial+sections+for+finding+specific+cellular+targets+within+large+volumes%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Multimodal hierarchical imaging of serial sections for finding specific cellular targets within large volumes.</a> J Vis Exp. (133), e57059(2018).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Kleefband</td><td>3M</td><td>B5005094008</td><td>Dubbelzijdig kleefband</td></tr><tr><td>Atomaire krachtmicroscoop</td><td>Bruker</td><td>Dimension Icon</td><td></td></tr><tr><td>Automatisch ultradun systeem voor het verzamelen van secties&nbsp;</td><td>Lehua</td><td>AutoCUTS II</td><td></td></tr><tr><td>Geleidend kleefband</td><td>Ted Pella</td><td>FP16084-8</td><td></td></tr><tr><td>Dektak Stylus Profilers</td><td>Bruker</td><td>DektakXT</td><td></td></tr><tr><td>Diamantmes voor het snijden</td><td>Diatome</td><td>DUJ3530</td><td>Diatome Jumbo mes</td></tr><tr><td>Diamantmes voor het trimmen</td><td>Diatome</td><td>DTB90</td><td>Glas mes</td></tr><tr><td>Elektronenmicroscoop</td><td>Zeiss</td><td>MultiSEM505</td><td>Alternatief: GeminiSEM 300, Zeiss</td></tr><tr><td>FIJI (v1.54p, 64-bit)&nbsp;</td><td>Open source</td><td>https://fiji.sc</td><td></td></tr><tr><td>Glas trimmes</td><td>Zelf gemaakt</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lead Citraat</td><td>Leica</td><td>T534/2</td><td></td></tr><tr><td>Lichtmicroscoop</td><td>Olympus&nbsp;</td><td>VS200</td><td>Alternatief: Axio Imager. A2 Vario, Zeiss</td></tr><tr><td>Lichtmicroscoop&nbsp;</td><td>Zeiss</td><td>&nbsp;Axio Imager.A2 Vario</td><td></td></tr><tr><td>Plasma cleaner</td><td>Yidon Technologies</td><td>Hydro-S4</td><td>Alternatieven: Ted Pella Pelco of andere tafelplasma cleaner</td></tr><tr><td>Polymeertape</td><td>Melton</td><td>Kapton</td><td>De website van het bedrijf is niet meer toegankelijk. We raden onderzoekers aan lokaal verkrijgbare KAPTON-tapes te proberen.</td></tr><tr><td>Polymeertape</td><td>Teijin</td><td>PET</td><td>https://www.teijin.com/</td></tr><tr><td>Polymeertape</td><td>Teijin</td><td>D-50</td><td>https://www.teijin.com/</td></tr><tr><td>Silicium wafer</td><td>Saichi</td><td>912303</td><td>Wafer is aan één kant gepolijst.</td></tr><tr><td>Sputter Coater&nbsp;</td><td>Leica</td><td>ACE600</td><td>Alternatief: Dubbelkopsputter, Yujie</td></tr><tr><td>Ultramicrotoom</td><td>Leica</td><td>UC7</td><td>Alternatief: RMC PT-PC</td></tr><tr><td>Uranylacetaat</td><td>EMS</td><td>22400</td><td></td></tr><tr><td>VAST (v1.5.0, 64-bit)</td><td>Howard Hughes Medical Institute</td><td>https://software.dvid.io/vast/</td><td>VAST A1:D32Lite is een gratis tool voor handmatige annotatie en segmentatie van grote 3D-microscopiedatasets.</td></tr><tr><td>ZEN software (v3.2, 64-bit)</td><td>Zeiss</td><td>https://www.zeiss.com/microscopy/zh/products/software/zeiss-zen.html</td><td></td></tr></tbody></table>

een scanning elektronenmicroscopie-compatibele optische beeldvormingsmethode voor mesoscopische all-cel hersenmapping

A Scanning Electron Microscopy-Compatible Optical Imaging Method for Mesoscopic All-Cell Brain Mapping

Een scanning elektronenmicroscopie-compatibele optische beeldvormingsmethode voor mesoscopische all-cel hersenmapping

Understanding the structural and functional relationships within complex neural networks in the brain requires the construction of brain atlases that ...

a-scanning-electron-microscopy-compatible-optical-imaging-method-for

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

Dit protocol beschrijft hoe hars ingebed hersenweefsel kan worden voorbereid en afgebeeld in de drie dimensies in de gerichte ion beam, scanning electronen microscoop.

Gericht Ion Beam Frezen en Scanning Electron Microscopy van hersenweefsel

Hier beschrijven we een snelle en eenvoudige methode om de afbeelding fluorescent gelabelde cellen in semi-dikke hersenen plakken. Door de vaststelling van, snijden, en optisch clearing hersenweefsel beschrijven we hoe standaard epifluorescerende of confocale beeldvorming kan worden gebruikt om individuele cellen en neuronale netwerken binnen intact zenuwweefsel te visualiseren.

Een snelle aanpak van High-Resolution Imaging fluorescentie in Semi-Dik Brain Slices

Source: Mukherjee, K., et. al. Analysis of Brain Mitochondria Using Serial Block-Face Scanning Electron Microscopy. J. Vis. Exp. (2016)This video demonstrates the preparation, imaging, and analysis of mouse brain tissue using a serial block-face scanning electron microscope (SBFSEM) to visualize mitochondrial ultrastructure, enabling precise mapping of their morphology and spatial distribution in axonal and dendritic neuronal compartments.

 Imaging of Neuronal Mitochondria Using a Serial Block-Face Scanning Electron Microscope

In dit artikel beschrijven we de volledige experimentele procedure te reconstrueren, met een hoge resolutie, de fijne hersenen anatomie van fluorescent gelabelde muis hersenen. De beschreven protocol bevat monstervoorbereiding en clearing, specimen montage voor imaging, data post-processing en multi-schaal visualisatie.

Micronschaal Resolutie Optische Tomografie van Gehele Mouse Brains met confocale Light Sheet Microscopie

Het visualiseren en analyseren van mitochondriën uit hersenweefsel van zoogdieren is een uitdagende taak. Hier beschrijven we hoe driedimensionale (3D) reconstructie-analyse van de seriële blok-face scanning elektronenmicroscopie (SBFSEM) kan worden gebruikt om inzicht te krijgen in de morfologische en volumetrische analyse van dit cruciale energieproducerende orgaantje.

Analyse van de Brain Mitochondriën gebruik van Serial Block-Face Scanning Electron Microscopy

Dit artikel beschrijft een eenvoudige methode ter voorbereiding van kleine dierlijke hersenen van micro-CT beeldvorming, in welke letsels kunnen worden gekwantificeerd en elektroden gelegen met hoge precisie in de context van de hele hersenen.

Een Micro-CT-gebaseerde methode voor het karakteriseren van laesies en vinden van elektroden in kleine dierlijke hersenen

Dit artikel introduceert een experimenteel protocol met behulp van 3D-scantechnologie die twee ruimtelijke schalen overbrugt: de macroscopische ruimtelijke schaal van de anatomie van de gehele hersenen die wordt afgebeeld door een MRI op &gt; 100 μm en de microscopische ruimtelijke schaal van neuronale verdelingen met behulp van Immunohistochemie-kleuring en een multi elektrode-array systeem en andere methoden (~ 10 μm).

3D scanning technologie bridging micro circuits en Macroscale hersen beelden in 3D novel insluiten overlappend Protocol

We rapporteren een methode voor mesoscopische reconstructie van het hele muizenhart door nieuwe ontwikkelingen in weefseltransformatie en kleuring te combineren met de ontwikkeling van een axiaal gescande lichtplaatmicroscoop.

Mesoscopische optische beeldvorming van het hele muizenhart

Het protocol biedt een gedetailleerde methode van neuronale beeldvorming in hersensegmenten met behulp van een weefselzuiveringsmethode, ScaleSF. Het protocol omvat hersenweefselvoorbereiding, weefselverheldering, behandeling van gewiste plakjes en confocale laserscanmicroscopie beeldvorming van neuronale structuren van mesoscopische tot microscopische niveaus.

Een weefselzuiveringsmethode voor neuronale beeldvorming van mesoscopische tot microscopische schalen

Het huidige protocol biedt een stapsgewijze procedure voor snelle en gelijktijdige optische clearing, multi-round labeling en 3D volumetrische reconstructie van tientallen postmortale menselijke hersensecties door de (SWITCH - H2O2 - Antigen Retrieval - 2,2'-thiodiethanol [TDE]) SHORT weefseltransformatietechniek te combineren met light-sheet fluorescentiemicroscopiebeeldvorming in een routinematig high-throughput protocol.

Optische opheldering en etikettering voor lichtbladfluorescentiemicroscopie in grootschalige beeldvorming van het menselijk brein

Ontdek OMLIT, een nieuwe optische beeldvormingstechniek voor onbevooroordeelde mesoscopische mapping van alle hersencellen. Deze methode integreert naadloos met tape-gebaseerde scanning elektronenmicroscopie voor uitgebreide connectomics-onderzoek.

Een scanning elektronenmicroscopie-compatibele optische beeldvormingsmethode voor mesoscopische all-cel hersenmapping

Meer video's verkennen