$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Badanje w vivo dynamiki MT w jajnikach prezentuje unikalne wyzwania, ponieważ wymagają one wysokiej jakości zestawów danych i ilościowych analiz, aby wyciągnąć sensowne informacje. Podczas gdy poprzednie badania opisywały podejścia do badań w vivo14,15,16, kroki analizy obrazu są często wysoce spersonalizowane, a protokoły nie dostarczają wystarczającej ilości szczegółów dla reprodukowalności. W konsekwencji, naukowcy bez rozległej wiedzy dotyczącej obrazowania czy komputerowych umiejętności mogą napotykać na przeszkody w reprodukowaniu tych analiz. Aby zmierzyć się z tymi wyzwaniami, opracowano uproszczony przepływ pracy, łączący wysokorozdzielcze obrazowanie Airyscan w vivo z przyjaznymi dla użytkownika, zautomatyzowanymi makrami i skryptami. Ten potok umożliwia wydajne wykrywanie i śledzenie komet EB1, a następnie ilościową analizę orientacji, prędkości i organizacji przestrzennej MT. Minimalizując interwencję manualną i zapewniając jasne, krokowe instrukcje, potok promuje dostępność i reprodukowalność analizy dynamiki MT w jajnikach.
Rozebranie jajnika i przygotowanie próbki to krytyczne pierwsze kroki. Jajo musi być starannie rozdzielane, aby uniknąć uszkodzeń mechanicznych, a czas obrażania powinien być ograniczony do 90 minut, aby zachować żywotność20. Selekcja etapu jest ważna: po środkowej fazie oogenezy jajo zwiększa się w rozmiarze i gromadzi żółtko w cytoplazmie, co utrudnia wizualizacje sygnału EB1 powyżej 9. etapu. Dlatego też obrażanie powyżej 9. etapu nie jest zalecane20. Również, dla reprodukowalnych ilościowych wyników, jeśli to możliwe, jaja o porównywalnej wielkości są preferowane, gdyż to zapewnia, że określone obszary zainteresowania odpowiadają równoważnym pozycjom przednio-tylnym wśród próbek.
Kontrola temperatury jest istotna dla reprodukowalności. Linie lotników powinny być utrzymywane w standardowych warunkach hodowli (25 °C), aby wspierać normalny rozwój i konsystencję ekspresji EB1-GFP, szczególnie przy użyciu systemu GAL4/UAS, który jest wrażliwy na wahania temperatury. Stabilność temperatury podczas obrażania jest równie ważna, gdyż zmiany mogą wpływać na dynamikę MT. Chociaż komora kontrolująca temperaturę nie jest wymagana, unikanie wahań temperatury podczas nabywania danych jest zalecane.
Dla nabywania obrazu, wybrana została konfokalna technika obrażania z detektorem matrycowym ze względu na jej wysoką wrażliwość i poprawioną SNR, minimalizując potrzebę denoizyfikacji po nabywaniu danych. Wysokonumeryczne obiektywy (tak wysokie, jak to możliwe) w połączeniu z odpowiednim dopasowaniem indeksu załamania światła powinny być używane, aby zmaksymalizować rozdzielczość boczną i osiową, co jest kluczowe dla rozdzielania indywidualnych komet w gęstych sieciach. Równie ważne jest staranne wybranie płaszczyzny obrażania wzdłuż osi z. Obrażanie zbyt głęboko prowadzi do utraty fluorescencji z powodu rozproszenia światła, podczas gdy ograniczenia nabywania do powierzchni kory nie pozwalają na uchwycenie pełnej dynamiki komet EB1. Najbardziej pouczające dane są uzyskiwane na średniej pozycji z. Jajo, w którym jądro znajduje się na wybranej płaszczyźnie, powinno być unikanie, ponieważ komora jądrowa przemieszcza dużą część cytoplazmy i nie posiada ścieżek EB1, co zmniejsza liczbę wykrywalnych komet.
Mimo że optymalizowane dla konfokalnej techniki obrażania z detektorem matrycowym, ten potok analizy jest niezależny od sprzętu i kompatybilny z innymi modalnościami, takimi jak mikroskopia konfokalna z dyskiem wirującym. Jednak użytkownicy powinni mieć świadomość, że systemy z niższymi wartościami NA lub SNR mogą wymagać korekt parametrów preprocesowania makr (np. tolerancja na szum/sigma DoG) i mogą prowadzić do zmniejszenia gęstości wykrywanych komet w porównaniu z wartościami przedstawionymi w tym badaniu. Mimo to, podczas gdy wartości absolutne mogą się różnić pomiędzy systemami, relatywne trendy obserwowane pomiędzy warunkami eksperymentalnymi i ROI spodziewają się pozostać odporne.
Mając na uwadze dużą strukturę 3D jaja, obrazowanie 2D uchwytuje tylko optyczną sekcję sieci MT. W konsekwencji, komety poruszające się stromo wzdłuż osi z mogą opuścić płaszczyznę fokusu, co może prowadzić do niedoszacowania czasu trwania ścieżek i prędkości bezwzględnej (ponieważ mierzy się tylko komponent xy wektora prędkości). Jednakże, wysokoszybkowe obrażanie 3D objętościowe całego jaja wymagałoby mniejszych pól widzenia (FOV), krótszych czasów ekspozycji i szybszych czasów reakcji detektora, co zmniejsza SNR i rozdziela czas nabywania danych na wiele poziomów z, co kompromisuje rozdzielczość czasową wymaganą do śledzenia szybkich komet EB1. Aby złagodzić komety, które się nie poruszają, i artefakty poza fokusem, zastosowano filtry konwolucyjne i minimalnej trwałości ścieżki (wykluczając ścieżki mniejsze niż 3 klatki), aby usunąć przejściowe punkty przecinające pła