Name: Zastosowanie mikrorentgenowskiej tomografii komputerowej z preparatem kwasu fosfowolframowego do wizualizacji ludzkiej tkanki włóknisto-mięśniowej (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-09-05T14:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 6 s
Description: Poznaj mikroCT z kwasem fosfowolframowym do wizualizacji ludzkich tkanek miękkich. Ta metoda umożliwia nieinwazyjne badanie delikatnych struktur włóknisto-mięśniowych w okolicy oczodołu z wysoką rozdzielczością.

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

To badanie było wspierane przez grant badawczy Yonsei University College of Medicine (6-2018-0099). Autorzy dziękują ludziom, którzy bardzo hojnie przekazali swoje ciała na rzecz Yonsei University College of Medicine. Jesteśmy wdzięczni Jun Ho Kimowi i Jong Ho Bangowi za ich wsparcie techniczne (pracownikom Centrum Edukacji Anatomii Chirurgicznej w Yonsei University College of Medicine). Jesteśmy również wdzięczni firmie Genoss Co., Ltd. za wysokiej jakości system skanowania mikrotomografią komputerową wykorzystany w tych badaniach.

Wszystkie zwłoki wykorzystane w tym badaniu zostały legalnie przekazane do Centrum Edukacji Anatomii Chirurgicznej w Yonsei University College of Medicine.
1. Pobieranie próbek
<ol>
	<li>Narysuj linię nacięcia na zwłokach kolorowym ołówkiem, aby wskazać obszar cięcia do pobrania próbki. Sprawdź, czy narysowana linia nacięcia rozciąga się przyśrodkowo do obręczy przyśrodkowej, bocznie do kantu bocznego, wyżej do górnej granicy dolnej powieki i niżej do 1 cm poniżej linii od krawędzi oczodołu. 
	UWAGA: Weź pod uwagę wielkość próbki w oparciu o maksymalny rozmiar skanowania sprzętu do mikrotomografii komputerowej (nasz sprzęt może uzyskać obraz o maksymalnym wymiarze obiektu 7 × 7 cm). Tutaj pobrano próbkę o szerokości około 1 cm, długości 3 cm i wadze 1,25 g z regionu ORL.</li>
	<li>Przetnij ostrzem tkanki twarzy wzdłuż linii nacięcia. Upewnij się, że cięcie jest głębokie, tak aby końcówka ostrza dotykała kości. Próbka musi obejmować skórę, tkankę podskórną, mięśnie, tłuszcz i okostną.</li>
	<li>Natychmiast utrwal próbkę w 10% formalinie i przechowuj ją przez 5 do 7 dni w temperaturze pokojowej (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 1A). 
	UWAGA: Do tego badania można wykorzystać zarówno zabalsamowane, jak i świeże zwłoki. Jednak roztwór utrwalający zwłoki może nieznacznie różnić się od roztworu stosowanego w eksperymencie biologicznym. Dlatego sugerujemy ponowne utrwalenie próbki 10% formaliną nawet po pobraniu próbki z zabalsamowanych zwłok.</li>
</ol>
2. Przygotowanie do barwienia
<ol>
	<li>Po utrwaleniu pokrój próbkę na 3 części (o grubości 5–7 mm). Podczas tego procesu nie trać położenia i kierunku każdego elementu. 
	UWAGA: Używany przez nas skaner microCT może pokryć maksymalny rozmiar 7 cm³, ale roztwór PTA nie może skutecznie przeniknąć do próbki, jeśli jest zbyt gruby.</li>
	<li>Zszyj nadboczną stronę każdego kawałka za pomocą igły i czarnej nici, tak aby można było później sprawdzić kierunek próbki.</li>
	<li>Odwodnić próbkę w serii 30%, 50% i 70% roztworów etanolu przez 1 dzień każdy.</li>
	<li>Umieść próbkę w 70% etanolu do momentu zabarwienia.</li>
</ol>
3. Przygotowanie PTA
<ol>
	<li>Proces barwienia PTA należy rozpocząć na 1 tydzień przed zaplanowanym badaniem mikrotomografią komputerową.</li>
	<li>Przygotuj 210 ml 70% roztworu etanolu i dodaj do niego 2,1 g mocy PTA. Dobrze wymieszaj za pomocą shakera przy 55-60 obr. 
	UWAGA: Stężenie roztworu PTA powinno wynosić 1% w etanolu.</li>
	<li>Przygotuj trzy plastikowe pojemniki o pojemności 70 ml na każdy pokrojony kawałek. Napełnij pojemniki roztworem PTA. Namocz próbki w pojemnikach i umieść je na wytrząsarce, aby uzyskać skuteczną penetrację. Pozostaw próbki na 5–7 dni (<silna klasa="xfig">Rysunek 1B).</li>
	<li>Po zakończeniu barwienia należy przechowywać próbkę w 70% etanolu, aby przygotować się do skanowania. 
	UWAGA: Barwione próbki można przechowywać przez kilka miesięcy, ale zaleca się jak najszybsze zeskanowanie próbek, aby zapewnić pełne zabarwienie.</li>
</ol>
4. Badanie mikrotomografem komputerowym
<ol>
	<li>Owiń próbkę parafilmem, aby zapobiec wysuszeniu. Nie owijaj próbek zbyt ciasno, ponieważ może to prowadzić do deformacji.</li>
	<li>Otwórz skaner i umieść próbkę na tacy (Rysunek 2).</li>
	<li>Ustaw parametry skanowania w następujący sposób: napięcie źródła (kV) = 70, prąd źródła (μA) = 114, filtr Al = 0,5 mm, rozmiar piksela obrazu (μm²) = 20, piksele = 2240 × 2240, ekspozycja (ms) = 500, krok obrotu (deg) = 0,3, 
	UWAGA: Parametry mogą być modyfikowane w zależności od użytych próbek i/lub skanerów.</li>
	<li>Rozpocznij skanowanie. 
	UWAGA: Skanowanie trwa od 30 do 60 minut, w zależności od zamierzonej rozdzielczości i szybkości skanera.</li>
</ol>
5. Rekonstrukcja i optymalizacja danych
<ol>
	<li>Uruchom oprogramowanie do rekonstrukcji. Wybierz pozycję Otwórz zestaw danych w menu Akcje, aby uruchomić zeskanowane pliki.</li>
	<li>Wybierz zakładkę Ustawienia w oknie Rekonstrukcja. Ustaw parametry w następujący sposób: Redukcja artefaktów pierścienia = 7, Korekcja utwardzenia belki (%) = 40, 
	UWAGA: Parametry można modyfikować w zależności od próbki.</li>
	<li>Rozpocznij odbudowę, wybierając opcję Rozpocznij na karcie Start. Ostateczne dane zostaną zapisane w wyznaczonym folderze.</li>
	<li>Uruchom oprogramowanie do zmiany rozmiaru plików. Wybierz pozycję Zestaw danych źródłowych, aby uruchomić zrekonstruowane pliki.</li>
	<li>Wybierz jpg na karcie Docelowy zestaw danych.</li>
	<li>Wybierz opcję Zmiana rozmiaru 1/2 z opcją Jakość Bez interpolacji (szybko).</li>
	<li>Ustaw suwak na 100 (najwyższy) na karcie Kompresja obrazu. Rozpocznij konwersję. 
	UWAGA: Opcja zmiany rozmiaru ma na celu uniknięcie spowolnienia prędkości komputera podczas renderowania 3D; Może to jednak spowodować niższą rozdzielczość przy rozległej zmianie rozmiaru. Sugerujemy zmianę rozmiaru o połowę, aby uzyskać akceptowalną rozdzielczość z lepszą obsługą.</li>
</ol>
6. 3D rekonstrukcja
<ol>
	<li>Uruchom oprogramowanie do renderowania objętości 3D.</li>
	<li>Wybierz pozycję Akcje > Załaduj dane woluminu, aby uruchomić zestaw danych.</li>
	<li>Dostosuj poziom jasności i kontrastu, modyfikując funkcję przenoszenia kształtu na histogramie w zakładce Edytor funkcji transferu.</li>
	<li>Wybierz Opcje > Oświetlenie.</li>
	<li>Wybierz ikony Cienie i Oświetlenie powierzchni. Efekty te zapewniają realistyczny ton modelowania.</li>
	<li>Znajdź najlepszy widok, przesuwając (kliknij i przeciągnij), obracając (kliknij prawym przyciskiem myszy i przeciągnij) oraz powiększając lub pomniejszając (przewijając) model.</li>
	<li>Przesuń płaszczyznę (shift + kliknięcie i przeciągnij w kierunku wewnętrznym), aby wyświetlić obrazy przekrojów (Rysunek 3).</li>
	<li>Włącz ikonę światła. Dostosuj pasek sygnalizacji oświetlenia i znajdź najlepsze oświetlenie do oglądania. Następnie wyłącz ikonę i zamknij kartę Oświetlenie.</li>
	<li>Wybierz Opcje> Pokaż pole przycinania>, aby ukryć pole dla końcowego obrazu.</li>
	<li>Wybierz opcję Akcje > Zapisz obraz, aby zapisać obraz.</li>
</ol>

<ol><li>Nierenberger, M., Remond, Y., Ahzi, S., Choquet, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+the+three-dimensional+collagen+network+in+soft+tissues+using+contrast+agents+and+high+resolution+micro-CT%3A+Application+to+porcine+iliac+veins%5BTitle%5D)+AND+%22Comptes+Rendus+Biologies%22%5BJournal%5D)">Assessing the three-dimensional collagen network in soft tissues using contrast agents and high resolution micro-CT: Application to porcine iliac veins.</a> Comptes Rendus Biologies. 338 (7), 425-433 (2015).</li>
<li>Vymazalová, K., Vargová, L., Zikmund, T., Kaiser, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+possibilities+of+studying+human+embryos+and+foetuses+using+micro-CT%3A+a+technical+note%5BTitle%5D)+AND+%22Anatomical+Science+International%22%5BJournal%5D)">The possibilities of studying human embryos and foetuses using micro-CT: a technical note.</a> Anatomical Science International. 92 (2), 299-303 (2017).</li>
<li>Tesařová, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+micro+computed-tomography+and+3D+printing+for+reverse+engineering+of+mouse+embryo+nasal+capsule%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Instrumentation%22%5BJournal%5D)">Use of micro computed-tomography and 3D printing for reverse engineering of mouse embryo nasal capsule.</a> Journal of Instrumentation. 11 (3), 1-11 (2016).</li>
<li>Nemetschek, T., Riedl, H., Jonak, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Topochemistry+of+the+binding+of+phosphotungstic+acid+to+collagen%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Topochemistry of the binding of phosphotungstic acid to collagen.</a> Journal of Molecular Biology. 133 (1), 67-83 (1979).</li>
<li>Rao, R. N., Fallman, P. M., Falls, D. G., Meloan, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparative+study+of+PAS-phosphotungstic+acid-Diamine+Supra+Blue+FGL+and+immunological+reactions+for+type+I+collagen%5BTitle%5D)+AND+%22Histochemistry%22%5BJournal%5D)">A comparative study of PAS-phosphotungstic acid-Diamine Supra Blue FGL and immunological reactions for type I collagen.</a> Histochemistry. 91 (4), 283-289 (1989).</li>
<li>Metscher, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MicroCT+for+comparative+morphology%3A+simple+staining+methods+allow+high-contrast+3D+imaging+of+diverse+non-mineralized+animal+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Physiology%22%5BJournal%5D)">MicroCT for comparative morphology: simple staining methods allow high-contrast 3D imaging of diverse non-mineralized animal tissues.</a> BMC Physiology. 9 (11), (2009).</li>
<li>Metscher, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MicroCT+for+Developmental+Biology%3A+A+Versatile+Tool+for+High-Contrast+3D+Imaging+at+Histological+Resolutions%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+Dynamics%22%5BJournal%5D)">MicroCT for Developmental Biology: A Versatile Tool for High-Contrast 3D Imaging at Histological Resolutions.</a> Developmental Dynamics. 238 (3), 632-640 (2009).</li>
<li>Nieminen, H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determining+collagen+distribution+in+articular+cartilage+using+contrastenhanced+micro-computed+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Osteoarthritis+Cartilage%22%5BJournal%5D)">Determining collagen distribution in articular cartilage using contrastenhanced micro-computed tomography.</a> Osteoarthritis Cartilage. 23 (9), 1613-1621 (2015).</li>
<li>Kwon, O. J., Kwon, H., Choi, Y., Cho, T., Yang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+structure+of+the+orbicularis+retaining+ligament%3A+an+anatomical+study+using+micro+computed+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional structure of the orbicularis retaining ligament: an anatomical study using micro computed tomography.</a> Scientific Reports. 8 (1), 17042(2018).</li>
<li>Dullin, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%CE%BCCT+of+ex-vivo+stained+mouse+hearts+and+embryos+enables+a+precise+match+between+3D+virtual+histology%2C+classical+histology+and+immunochemistry%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">μCT of ex-vivo stained mouse hearts and embryos enables a precise match between 3D virtual histology, classical histology and immunochemistry.</a> PLoS One. 12 (2), e0170597(2017).</li>
<li>Zikmund, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-contrast+differentiation+resolution+3D+imaging+of+rodent+brain+by+X-ray+computed+microtomography%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Instrumentation%22%5BJournal%5D)">High-contrast differentiation resolution 3D imaging of rodent brain by X-ray computed microtomography.</a> Journal of Instrumentation. 13 (2), 1-12 (2018).</li>
<li>Anderson, R., Maga, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+procedure+for+rapid+imaging+of+adult+mouse+brains+with+MicroCT+using+iodine-based+contrast%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">A novel procedure for rapid imaging of adult mouse brains with MicroCT using iodine-based contrast.</a> PLoS One. 10 (11), e0142974(2015).</li>
<li>Nieminen, H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+histopathological+grading+of+osteochondral+tissue+using+contrast-enhanced+micro-computed+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Osteoarthritis+Cartilage%22%5BJournal%5D)">3D histopathological grading of osteochondral tissue using contrast-enhanced micro-computed tomography.</a> Osteoarthritis Cartilage. 26 (8), 1118-1126 (2018).</li>
<li>Greef, D. D., Buytaert, J. A. N., Aerts, J. R. M., Hoorebeke, L. V., Dierick, M., Dirckx, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Details+of+Human+Middle+Ear+Morphology+Based+on+Micro-CT+Imaging+of+Phosphotungstic+Acid+Stained+Samples%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Morphology%22%5BJournal%5D)">Details of Human Middle Ear Morphology Based on Micro-CT Imaging of Phosphotungstic Acid Stained Samples.</a> Journal of Morphology. 276 (9), 1025-1046 (2015).</li>
<li>Sutter, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contrast-Enhanced+Microtomographic+Characterisation+of+Vessels+in+Native+Bone+and+Engineered+Vascularised+Grafts+Using+Ink-Gelatin+Perfusion+and+Phosphotungstic+Acid%5BTitle%5D)+AND+%22Contrast+Media+%26+Molecular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Contrast-Enhanced Microtomographic Characterisation of Vessels in Native Bone and Engineered Vascularised Grafts Using Ink-Gelatin Perfusion and Phosphotungstic Acid.</a> Contrast Media & Molecular Imaging. 2017, (2017).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Wdrożyliśmy mikrotomografię komputerową z preparatem PTA w badaniu tkanek miękkich człowieka. Krótko mówiąc, próbki są zbierane i utrwalane w formalinie przez kilka dni, a następnie odwadniane w seryjnych roztworach etanolu. Umieszczenie próbki w roztworze PTA bezpośrednio po utrwaleniu formaliny może spowodować pękanie tkanek z powodu szybkiego odwodnienia. Dlatego przed barwieniem PTA konieczne jest seryjne odwodnienie. Następnie próbki barwi się roztworem PTA przez około tydzień. Następnie można wykonać skan MicroCT, ...

Ręczna analiza i obserwacja histologiczna są zazwyczaj używane do badania tkanek ludzkich, takich jak mięśnie i tkanki łączne. Jednak ręczna sekcja może łatwo uszkodzić delikatne struktury, a obserwacja histologiczna dostarcza ograniczonych informacji o płaskich powierzchniach przekroju poprzecznego1,2. Dlatego potrzebne są ulepszone metody, aby dokładniej i skuteczniej badać tkanki.
Konwencjonalna tomografia komputerowa (CT) jest powszechnie stosowana w praktyce klinicznej, ale brakuje jej zdolności do rozróżniania małych struktur2,3. Mikro tomografia rentgenowska (microCT) jest skutecznym narzędziem do uzyskiwania trójwymiarowych (3D) informacji o małych strukturach z próbek, bez ich niszczenia. Jednak mikrotomografia komputerowa ma ograniczone zastosowania, ponieważ tylko gęste tkanki mogą być wyraźnie uwidocznione; Nie można go używać do różnicowania tkanek miękkich. Aby przezwyciężyć to ograniczenie, można zastosować środki barwiące. Środki wzmacniające kontrast, takie jak kwas fosfowolframowy (PTA), kwas fosfomolibdenowy i jod Lugola, poprawiają współczynnik kontrastu tkanek miękkich podczas skanowania4,5. Kilka badań porównujących te czynniki sugeruje, że PTA wykazuje dobrą wydajność i jest łatwy w obsłudze6,7,8.
Więzadło podtrzymujące orbicularis (ORL) to delikatna struktura wokół orbity, która może być łatwo uszkodzona podczas konwencjonalnej obserwacji9. Zbadaliśmy i z powodzeniem uzyskaliśmy informacje 3D na temat tej struktury za pomocą mikrotomografii komputerowej z PTA jako środkiem kontrastowym. Metoda ta może być stosowana do badań na innych tkankach ludzkich, takich jak serce i wątroba, z odpowiednimi modyfikacjami10,11,12.

<table><tbody><tr><td>12 Kwas fosforowy wolframowy(VI)kwas n-hydrat Kwas fosforowy</td><td>Junsei</td><td>84220-0410</td><td>PTA w proszku</td></tr><tr><td>CTvox</td><td>Bruker</td><td>ver 2.7</td><td>Oprogramowanie do zwiadu 3D</td></tr><tr><td>Nrecon</td><td>Bruker</td><td>ver 1.7.0.4</td><td>Oprogramowanie do rekonstrukcji</td></tr><tr><td>Skyscan</td><td></td><td>Bruker 1173</td><td>Skaner MicroCT</td></tr><tr><td>Tconv</td><td>Bruker</td><td>ver 2.0</td><td>Plik oprogramowanie do zmiany rozmiaru</td></tr></tbody></table>

zastosowanie mikrorentgenowskiej tomografii komputerowej z preparatem kwasu fosfowolframowego do wizualizacji ludzkiej tkanki włóknisto-mięśniowej

Use of Micro X-ray Computed Tomography with Phosphotungstic Acid Preparation to Visualize Human Fibromuscular Tissue

Ręczna analiza i obserwacja histologiczna są powszechnymi metodami używanymi do badania tkanek ludzkich. Jednak ręczna sekcja może uszkodzić delikatne struktury, podczas gdy przetwarzanie i obserwacja histologiczna dostarczają ograniczonych informacji dzięki obrazowaniu przekrojowemu. Mikrorentgenowska tomografia komputerowa (microCT) jest skutecznym narzędziem do uzyskiwania trójwymiarowych informacji bez uszkadzania próbek. Wykazuje jednak ograniczoną skuteczność w różnicowaniu części tkanek miękkich. Stosowanie środków wzmacniających kontrast, takich jak kwas fosfowolframowy (PTA), może rozwiązać ten problem poprzez poprawę kontrastu tkanek miękkich. Wdrożyliśmy mikrotomografię komputerową z PTA do zbadania więzadła podtrzymującego ludzki mięsień okrężny (ORL), które jest delikatną strukturą w okolicy oczodołu. W tej metodzie zebrane próbki utrwala się w formalinie, odwadniają w seryjnych roztworach etanolu i barwią roztworem PTA. Po barwieniu wykonywane jest badanie mikrotomografią komputerową, rekonstrukcja 3D i analiza. Za pomocą tej metody można wyraźnie uwidocznić skórę, więzadła i mięśnie. Wielkość próbki i czas barwienia są podstawowymi cechami tej metody. Odpowiednia grubość próbki wynosiła około 5–7 mm, powyżej której proces był spowolniony, a optymalny czas trwania wynosił 5–7 dni, poniżej których sporadycznie pojawiał się pusty otwór w obszarze centralnym. Aby zachować położenie i kierunek małych kawałków podczas cięcia, zaleca się szycie w tym samym obszarze każdej części. Ponadto konieczne są wstępne analizy budowy anatomicznej, aby prawidłowo zidentyfikować każdy element. Parafilm może być stosowany w celu zapobieżenia wysuszeniu, ale należy zachować ostrożność, aby zapobiec zniekształceniu próbki. Nasza wielokierunkowa obserwacja wykazała, że ORL składa się z wielowarstwowej siatki ciągłych płytek, a nie z włókien nitkowatych, jak informowaliśmy wcześniej. Wyniki te sugerują, że mikrotomografia komputerowa z PTA jest przydatna do badania określonych przedziałów w złożonych strukturach tkanki ludzkiej. Może być pomocny w analizach tkanek nowotworowych, tkanek nerwowych i różnych narządów, takich jak serce i wątroba.

Szczegółowa rekonstrukcja ORL została wykonana za pomocą mikroCT z przygotowaniem PTA (Rycina 4). Wyraźnie zaobserwowano włóknisto-mięśniową strukturę więzadłową rozciągającą się ukośnie między skórą a okostną (Rycina 4A). W widoku czołowym (Rycina 4B) ilość i złożoność włókien zwiększała się bocznie. W widoku poziomym (Rycina 4C) zaobserwowano rozbudowaną sieć o strukturze rozgałęzionej. Odnotowano ksz...

Mikrorentgenowska tomografia komputerowa jest skuteczna w uzyskiwaniu trójwymiarowych informacji z nieuszkodzonych próbek ludzkich, ale ma ograniczoną skuteczność w obserwacji tkanek miękkich. Zastosowanie środka kontrastowego z kwasem fosfowolframowym może rozwiązać ten problem. Zastosowaliśmy ten środek kontrastowy do badania delikatnych tkanek włóknisto-mięśniowych człowieka (więzadło okrężne zatrzymujące więzadło).

Zastosowanie mikrorentgenowskiej tomografii komputerowej z preparatem kwasu fosfowolframowego do wizualizacji ludzkiej tkanki włóknisto-mięśniowej

Manual dissection and histological observation are common methods used to investigate human tissues. However, manual dissection can damage delicate ...

Wykonujemy mikrotomografię komputerową z kwasem fosfowolframowym w celu zwiększenia kontrastu tkanek miękkich w nieinwazyjnym badaniu więzadła oporowego ludzkiego mięśnia okrężnego, delikatnej struktury w obrębie oczodołu. Protokół ten został zoptymalizowany, aby pomóc naukowcom w nieinwazyjnym badaniu ludzkich tkanek miękkich i jest prosty do wykonania przy rozsądnych kosztach. Aby uzyskać próbki, najpierw użyj kolorowej kredki, aby wskazać obszar cięcia na skórze do pobrania próbki.Upewnij się, że zaznaczona linia rozciąga się przyśrodkowo do kampusu przyśrodkowego, bocznie do kampusu bocznego, wyżej do górnej granicy dolnej powieki i poniżej jednego centymetra poniżej linii od krawędzi oczodołu. Następnie za pomocą ostrza przeciąć tkanki twarzy wzdłuż zaznaczonej linii, upewniając się, że cięcie jest wystarczająco głębokie, aby końcówka ostrza dotykała kości. Pobrana próbka musi obejmować skórę, tkankę podskórną, mięśnie, tłuszcz i okostną.Po pobraniu natychmiast utrwal próbkę w 10% formalinie na pięć do siedmiu dni w temperaturze pokojowej. Pod koniec okresu utrwalania pokrój próbkę na trzy kawałki o grubości od pięciu do siedmiu milimetrów. Użyj igły i czarnej nici, aby zszyć nadboczną stronę każdej próbki, tak aby można było określić kierunek próbki w późniejszych punktach czasowych.Odwodnić próbkę w rosnącej serii stężeń etanolu przez jeden dzień na stężenie, pozostawiając próbki w 70% roztworze etanolu, aż do zabarwienia. Na tydzień przed zaplanowanym skanowaniem tomografii mikrokomputerowej dodaj 2,1 grama PTA do 210 mililitrów 70% etanolu i umieść roztwór na wytrząsarce z prędkością od 55 do 60 obrotów na minutę. Przygotuj trzy 70-mililitrowe plastikowe pojemniki na każdy pokrojony kawałek.Gdy barwnik rozpuści się w roztworze alkoholu, napełnij pojemniki roztworem. Umieść jedną próbkę w każdym pojemniku z 1% PTA i potrząsaj próbkami z prędkością od 55 do 60 obrotów na minutę przez pięć do siedmiu dni. Po zakończeniu barwienia przechowuj próbki w świeżym 70% etanolu przez tydzień, aby przygotować się do skanowania.W przypadku skanowania mikrotomografią komputerową należy owinąć próbki w Parafilm, aby zapobiec wysuszeniu, i umieścić próbkę na tacy skanera. Ustaw napięcie źródła skanera na 70 kilowoltów, prąd źródła na 114 mikroamperów, filtr aluminiowy na 0,5 milimetra, rozmiar piksela obrazu na 20 mikrometrów kwadratowych, piksele na 2, 240 na 2, 240, ekspozycję na 500 milisekund, a krok obrotu na 0,3 stopnia. Następnie rozpocznij skanowanie.Po zakończeniu skanowania otwórz oprogramowanie do rekonstrukcji i wybierz Akcje i Otwórz zestaw danych, aby uruchomić zeskanowane pliki. Wybierz zakładkę Ustawienia i ustaw redukcję artefaktów pierścienia na siedem oraz korekcję utwardzania wiązki. Aby rozpocząć rekonstrukcję, wybierz opcję Uruchom.Ostateczne dane zostaną zapisane w wyznaczonym folderze. Pod koniec rekonstrukcji otwórz oprogramowanie do zmiany rozmiaru pliku i wybierz opcję Zestaw danych źródłowych, aby uruchomić zrekonstruowane pliki. Wybierz jpg na karcie Zestaw danych docelowych i wybierz opcję Zmiana rozmiaru 1/2 z opcją Jakość bez interpolacji Następnie ustaw suwak na 100 w zakładce Kompresja obrazu i rozpocznij konwersję.W przypadku rekonstrukcji 3D otwórz oprogramowanie do renderowania objętości 3D i wybierz opcje Operacje i Wczytaj dane objętości. Aby dostosować poziom jasności i kontrastu, zmodyfikuj funkcję przenoszenia kształtu w histogramie na karcie Edytor funkcji transferu. Następnie wybierz Opcje i Oświetlenie, a następnie wybierz ikony Cienie i Oświetlenie powierzchni, aby uzyskać realistyczny odcień modelowania.Kliknij i przeciągnij, a następnie kliknij prawym przyciskiem myszy i przeciągnij, aby przesuwać i obracać obraz 3D w celu znalezienia najlepszego widoku, przewijając w celu powiększenia lub pomniejszenia zgodnie z potrzebami. Kliknij Shift i przeciągnij, aby przesunąć miejsce w celu wyświetlenia obrazów przekrojów. Włącz ikonę Światło i dostosuj pasek wskazania oświetlenia, aby znaleźć najlepsze oświetlenie do oglądania, a następnie wyłącz ikonę Światło i zamknij kartę Oświetlenie.Na karcie Opcje wybierz opcję Pokaż i przycinaj, aby ukryć pole dla końcowego obrazu. Następnie wybierz Akcje i Zapisz obraz, aby zapisać obraz. Tę szczegółową rekonstrukcję jamy ustnej uzyskano za pomocą mikrotomografii komputerowej z preparatem PTA, jak pokazano, co pozwoliło na uwidocznienie struktury włóknisto-mięśniowej więzadłowej rozciągającej się ukośnie między skórą właściwą a okostną.W widoku koronalnym ilość i złożoność włókien wzrasta bocznie. W widoku poziomym obserwuje się skomplikowaną siatkę z formacją arboryzowaną. W widoku strzałkowym grubość włókien ORL zmniejsza się niżej.Ogólnie rzecz biorąc, ta wielokierunkowa obserwacja dowodzi, że ORL składa się z wielowarstwowej siatki ciągłych płyt z różnymi liczbami i grubością włókien w zależności od ich lokalizacji. Gdy czas barwienia jest niewystarczający w porównaniu z objętością próbki, ostateczny obraz może zawierać pusty otwór w środkowej części próbki. Oprócz PTA można stosować inne środki, a różne środki mają różne zalety lub cechy barwiące.Dlatego warto zoptymalizować obszar barwienia zgodnie z eksperymentem.

use-micro-x-ray-computed-tomography-with-phosphotungstic-acid

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

W tym filmie pokazujemy przygotowanie próbki ludzkiej tkanki mięśni szkieletowych i jej barwienie do transmisyjnej mikroskopii elektronowej w celu wizualizacji i ilościowego określenia subkomórkowego rozkładu glikogenu.

Transmisyjna mikroskopia elektronowa w celu ilościowego określenia dystrybucji glikogenu w ludzkich mięśniach szkieletowych

Opisujemy protokół obrazowania hybrydowego, łączący tomografię za pośrednictwem fluorescencji (FMT) z mikrotomografią komputerową (μCT). Po fuzji i rekonstrukcji przeprowadzamy interaktywną segmentację narządów w celu wyodrębnienia ilościowych pomiarów rozkładu fluorescencji.

Hybrydowe obrazowanie μCT-FMT i analiza obrazu

Sondy specyficzne dla celu stanowią innowacyjne narzędzie do analizy mechanizmów molekularnych, takich jak ekspresja białek w różnych typach chorób (np. zapaleniu, infekcji i nowotworzenia). W tym badaniu opisano ilościową trójwymiarową ocenę tomograficzną infiltracji makrofagów jelitowych w mysim modelu zapalenia jelita grubego przy użyciu tomografii fluorescencyjnej specyficznej dla F4 / 80.

Tomografia fluorescencyjna do wykrywania i ilościowego oznaczania mysiego zapalenia jelit związanego z makrofagami

Tutaj szczegółowo wyjaśnione są protokoły wykonywania obrazowania mikrofokusowego tomografii komputerowej (mikroCT) trzech morskich bezkręgowców. W tym badaniu opisano takie etapy, jak utrwalanie próbki, barwienie, montaż, skanowanie, rekonstrukcja obrazu i analiza danych. Podano również sugestie, w jaki sposób protokół może być dostosowany do różnych próbek.

Obrazowanie rentgenowskie tomografii komputerowej z mikroogniskowaniem (microCT) Actinia equina (Cnidaria), Harmothoe sp. (Annelida) i Xenoturbella japonica (Xenacoelomorpha)

Przedstawiamy szczegółowe protokoły przeprowadzania eksperymentów dyfrakcji rentgenowskiej pod małym kątem przy użyciu nienaruszonych mięśni szkieletowych myszy. Dzięki szerokiej dostępności transgenicznych modeli myszy w chorobach ludzkich, ta eksperymentalna platforma może stanowić użyteczne stanowisko testowe do wyjaśnienia strukturalnych podstaw genetycznych chorób...

Dyfrakcja rentgenowska nienaruszonych mięśni szkieletowych myszy jako narzędzie do badania strukturalnych podstaw choroby mięśni

Przedstawiono protokół do wizualizacji 3D mikroskopijnych struktur tkanek za pomocą metody barwienia specyficznego dla promieniowania rentgenowskiego, przeznaczonej do rentgenowskiej tomografii komputerowej.

Obrazowanie 3D próbek tkanek miękkich przy użyciu metody barwienia specyficznego dla promieniowania rentgenowskiego i nanoskopowej tomografii komputerowej

Tutaj prezentujemy protokół uzyskiwania wysokiej rozdzielczości obrazów mikrotomografii komputerowej zdrowych i patologicznych całych serc dużych ssaków z selektywnym wzmocnieniem kontrastu.

Techniki przygotowania tkanek do obrazowania mikrotomografii komputerowej ze wzmocnieniem kontrastowym modeli serca dużych ssaków z chorobami przewlekłymi

Tutaj opisujemy metodę wizualizacji i kwantyfikacji naczyń mysich kończyn tylnych za pomocą mikrorentgenowskiej tomografii komputerowej.

Przygotowanie próbki do trójwymiarowej wizualizacji naczyń kończyn tylnych myszy w oparciu o tomografię komputerową

Zastąpienie zdrowej tkanki mięśniowej tłuszczem śródmięśniowym jest charakterystyczną cechą ludzkich chorób i schorzeń. Protokół ten określa, jak wizualizować, obrazować i określać ilościowo śródmięśniową tkankę tłuszczową, umożliwiając rygorystyczne badanie mechanizmów leżących u podstaw tworzenia się śródmięśniowej tkanki tłuszczowej.

Przewodnik po badaniu śródmięśniowego tworzenia się tłuszczu i jego komórkowego pochodzenia w mięśniach szkieletowych

Niniejsze badanie opisuje oparte na decelularyzacji metodologie wizualizacji i ilościowego określania wewnątrzmięśniowej tkanki tłuszczowej (IMAT) poprzez nienaruszoną objętość mięśni, a także ilościowe określanie metryk poszczególnych adipocytów składających się na IMAT.

Kwantyfikacja nacieku tkanki tłuszczowej mięśni szkieletowych na podstawie decelularyzacji

Ten protokół wykorzystuje mikrotomografię komputerową, aby umożliwić ekonomiczną kwantyfikację beztłuszczowej masy, w tym mięśni szkieletowych i tkanki trzewnej, tkanki tłuszczowej i tkanki szkieletowej u małych zwierząt. Rozróżnia tkankę beztłuszczową i tłuszczową, co daje znaczące korzyści w badaniach biomedycznych, szczególnie w badaniach translacyjnych na małych zwierzętach.

Nieinwazyjna kwantyfikacja mięśni szkieletowych u małych zwierząt za pomocą mikrotomografii komputerowej

Poznaj mikroCT z kwasem fosfowolframowym do wizualizacji ludzkich tkanek miękkich. Ta metoda umożliwia nieinwazyjne badanie delikatnych struktur włóknisto-mięśniowych w okolicy oczodołu z wysoką rozdzielczością.

Zastosowanie mikrorentgenowskiej tomografii komputerowej z preparatem kwasu fosfowolframowego do wizualizacji ludzkiej tkanki włóknisto-mięśniowej (Wideo) | JoVE Journal

Zastosowanie mikrorentgenowskiej tomografii komputerowej z preparatem kwasu fosfowolframowego do wizualizacji ludzkiej tkanki włóknisto-mięśniowej

Przeglądaj więcej filmów