Method Article

Nieinwazyjna wizualizacja 3D z rozdzielczością submikronową przy użyciu synchrotronowej tomografii rentgenowskiej

DOI:

10.3791/737

May 27th, 2008

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Użyliśmy synchrotronowej tomografii rentgenowskiej w Europejskim Ośrodku Promieniowania Synchrotronowego (ESRF) do nieinwazyjnego tworzenia zestawów danych tomograficznych 3D o rozdzielczości pikseli 0,7μm. Za pomocą oprogramowania do renderowania objętości pozwala to na rekonstrukcję struktur wewnętrznych w ich naturalnym stanie bez artefaktów powstałych w wyniku sekcji histologicznej.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Niewiele wiadomo o wewnętrznej organizacji wielu mikrostawonogów o rozmiarach ciała poniżej 1 mm. Powodem tego są niewielkie rozmiary i twardy naskórek, który utrudnia stosowanie protokołów klasycznej histologii. Ponadto cięcie histologiczne niszczy próbkę i dlatego nie może być stosowane do unikalnego materiału. W związku z tym pożądana jest metoda nieniszcząca, która pozwala na wgląd do wnętrza małych próbek bez konieczności dzielenia na sekcje.

Użyliśmy synchrotronowej tomografii rentgenowskiej w Europejskim Ośrodku Promieniowania Synchrotronowego (ESRF) w Grenoble (Francja) do nieinwazyjnego tworzenia zestawów danych tomograficznych 3D o rozdzielczości pikseli 0,7μm. Korzystając z oprogramowania do renderowania objętości, pozwala nam to zrekonstruować wewnętrzną organizację w jej naturalnym stanie, bez artefaktów powstałych w wyniku sekcji histologicznej. Dane te można wykorzystać do ilościowej morfologii, punktów orientacyjnych lub do wizualizacji filmów animowanych, aby zrozumieć strukturę ukrytych części ciała i śledzić kompletne układy narządów lub tkanki przez próbki.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Zwierzęta wykorzystane w tym badaniu

Próbki partenogenetycznego roztocza Archegozetes longisetosus (Acari, Oribatida) zostały pobrane z naszej hodowli laboratoryjnej. Kultura rośnie na tynku z mieszanki paryskiego i węgla drzewnego (9:1) w plastikowych słoikach, w ciągłej ciemności w temperaturze 20-23°C przy wilgotności powietrza około 90%.

Przygotowanie próbki

  1. Próbki pobrano z hodowli, oczyszczono drobną szczotką i umieszczono w mieszaninie 6:3:1 80% etanolu, 35% formaldehydu i 100% kwasu octowego na 24 godziny.
  2. Następnie próbki odwodniono w stopniowanej serii etanolu 70%, 75%, 80%, 85%, 90%,....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W tej prezentacji skupiliśmy się na wizualizacji 3D anatomii wewnętrznej mikrostawonogów cheliceratu. Synchrotronowe pomiary rentgenowskie pozwalają na uzyskanie rozdzielczości pikseli do 0,3 μm, w zależności od wielkości próbki. Tutaj pokazaliśmy dane o rozdzielczości piksela 0,7 μm. Ogólnie rzecz biorąc, synchrotronowa tomografia rentgenowska może być przydatna do analizy małych materiałów biologicznych (lub tkanek) o niskim tłumieniu promieniowania rentgenowskiego. Rozdzielczość pikseli prawie osiąga rozdzielczość kon.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dziękujemy Paavo Bergmannowi, Michaelowi Laumannowi i Sebastianowi Schmelzle za ich pomoc w ESRF. Prace te były wspierane przez projekt SC-2127 Europejskiego Ośrodka Promieniowania Synchrotronowego poprzez przydział czasu wiązki.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Betz, O., Wegst, U., Weide, D., Heethoff, M., Helfen, L., Lee, W. -K., Cloetens, P. Imaging applications of synchrotron X-ray phase-contrast microtomography in biological morphology and biomaterial science. I. General aspects of the technique and its advantages in the analysis of millimetre-sized arthropod structure. J. Microscopy....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Synchrotron X ray Tomography3D VisualizationSub micron ResolutionMicro arthropod AnatomyNon invasive ImagingVolume RenderingFiji Studio MaxVirtual Cutting PlaneOrbited Mite AnatomyDigestive System Visualization

Related Articles