É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.

Artigo de método

Microscopia de fluorescência de luz-folha para o estudo do coração murino

8.9K visualizações

⸱

DOI:

10.3791/57769

⸱

15 de setembro de 2018

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 

Neste artigo

Resumo

Este estudo utiliza uma técnica de microscopia (LSFM) de fluorescência de luz-folha de iluminação dupla face combinada com compensação óptica para estudar o coração murino.

Resumo

Microscopia de fluorescência de luz-folha tem sido amplamente utilizada para aquisição de imagem rápida com uma alta resolução axial de micrômetro milímetro escala. Técnicas tradicionais de luz-folha envolvem o uso de um feixe único de iluminação direcionado ortogonalmente no tecido da amostra. Imagens de grandes amostras que são produzidas usando um feixe de iluminação único contêm listras ou artefatos e sofrem uma resolução reduzida devido à dispersão e absorção da luz pelo tecido. Este estudo utiliza um feixe de iluminação dupla face e uma clareza simplificada óptica técnica para o coração de murino de compensação. Estas técnicas permitem mais profunda de imagem removendo lipídios do coração e produzem um grande campo de imagem, maior que 10 x 10 x 10 mm3. Como resultado, esta estratégia permite-nos quantificar as dimensões ventriculares, a linhagem cardíaca de rastrear e localizar a distribuição espacial de proteínas específicas do cardíaco e canais iônicos do pós-natal para corações de rato adulto com contraste suficiente e resolução.

Introdução

Microscopia de fluorescência de luz-folha foi uma técnica desenvolvida pela primeira vez em 1903 e é usada hoje como um método para estudar a expressão gênica e, também, para produzir modelos 3-d ou 4-D, de amostras de tecido a1,2,3. Este método de imagem usa uma folha fina de luz para iluminar um único avião de uma amostra para que só aquele avião é capturado pelo detector. A amostra então pode ser movida na direção axial para capturar cada camada, uma seção de cada vez e processar um modelo 3D após o pós-processamento das imagens adquiridas4. No enta....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Protocolo

Todos os procedimentos que envolvem a utilização de animais foram aprovados por comitês de revisão institucional (IACUC) na Universidade da Califórnia, Los Angeles, Califórnia.

1. configuração do sistema imaging

Nota: Veja a Figura 1 e Figura 2.

  1. Recuperar um onda contínua do laser (CW) com 3 comprimentos de onda: 405 nm, 473 nm e 532 nm. Coloque 2 espelhos (M1 e M2), além de 150 mm e alinhá-los com seus aviões de espelho a 45° para o raio.
    Nota: Esta etapa é executada para redirecionar o laser longe a instalação de iluminação de duas faces. ....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Resultados

A técnica descrita aqui usado um feixe de iluminação dupla face combinado com uma compensação óptica de amostras de tecido de coração de rato para atingir uma profundidade de imagem mais profunda e um maior volume de imagens com resolução de imagem suficiente (Figura 1). Para calibrar o sistema, grânulos fluorescentes foram colocados dentro de tubos de vidro e dentro do sistema da imagem latente. Os grânulos foram então fotografados e visualizados em x-y aviã.......

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Discussão

O sistema LSFM e a técnica descrita aqui utiliza um feixe de iluminação dupla face combinado com uma clareira óptica a imagem do coração de rato em pós-natal e adultos fases do seu desenvolvimento. Um feixe de iluminação único tradicional sofre de espalhamento do fóton e absorção através de de1,de amostras de tecido mais grosso e maior3. As duas faces de vigas fornecem uma iluminação mais uniforme da amostra, minimizando assim o efeito de distribuição e outros ar.......

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

Os autores gostaria de expressar gratidão ao Thao Nguyen e Atsushi Nakano da UCLA para o fornecimento da amostra de ratos a imagem. Este estudo foi suportado por estrelas de bolsas NIH HL118650 (para Tzung K. Hsiai), HL083015 (para Tzung K. Hsiai), HD069305 (para N. C. Chi e Tzung K. Hsiai.), HL111437 (para Tzung K. Hsiai e N. C. Chi), HL129727 (para Tzung K. Hsiai) e sistema de Universidade do Texas, financiamento (a Quélen Lee).

....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
CW LaserLaserglow TechnologiesLMM-GBV1-PF3-00300-05Excitação de fluoróforos Filtro de
densidade neutraThorlabsNDC-50C-4MControla a quantidade de luz que entra no sistema Expansor de
feixe acromáticoThorlabsGBE05-AExpande o feixe de luz Fenda
mecânicaThorlabsVA100CControla a largura do feixe
Divisorde feixe ThorlabsBS013Forma feixe de iluminação dupla
Microscópio estéreo com lente objetiva 1XOlympusMVX10Usado para observação de amostra
ORCA-Flash4.0 LT câmera sCMOSHamamatsu PhotonicsC11440-42UUsado para capturar imagens
Acrilonitrila butadieno estireno (ABS)StratasysuPrintMaterial usado para imprimir em 3-D um suporte de amostra
Grânulos de poliestireno fluorescenteSpherotech IncPP-05-10Usado para calibração do sistema de imagem
Tubulação de vidro borosilicatoCorningPyrex 7740Tubulação para incorporação de amostras
GlicerolFisher ScientificBP229-4Preenchimento para câmara de amostra
Solução salina tamponada com fosfatoBP39920Fisher Scientificpara corações de camundongos
microscopia eletrônicade paraformaldeídoRT-15700Primeira solução de incubação
AcrilamidaWako ChemicalsAAL-107Misturado com dicloridrato de 2,2'-Azobis para segunda solução de incubação para corações de camundongos
2,2'-Cloridrato de AzobisWako ChemicalsVA-044Misturado com Acrilamida para segunda solução de incubação para corações de camundongos
Dodecil sulfato de sódio Sigma Aldrich71725Misturado com ácido bórico para solução de terceira incubação para corações de camundongos
Ácido bóricoFischer ScientificA74-1Misturado com dodecil sulfato de sódio para solução de terceira incubação para corações de camundongos
Sigma D2158Sigma AldrichD2158Misturado com PB, Tween-20 e azida de sódio como solução de correspondência de índice de refração
Tween-20Sigma Aldrich11332465001Misturado com Sigma D2158, PB e azida de sódio como uma solução de correspondência de índice de refração
Azida de sódioSigma AldrichS2002Misturado com Sigma D2158, PB e Tween-20 como uma solução de correspondência de índice de refração
Vetor de vírus adeno-associado 9 com um promotor de troponina T específico para o coração marcado com GFPVector BiolabsVB2045Expressa GFP quando ligado ao Atuador de
Servo Motor DCThorlabsZ825BUsado para o movimento da amostra na direção axial dentro da folha de luz
K-Cube Brushed DC Servo Motor ControllerThorlabsKDC101Conecta-se ao atuador do motor e controla o movimento do atuador
AmiraFEI SoftwareN/ASoftware de visualização para produção de imagens 2-D e 3-D
Solução de enxágue Ciências de ROMK

Referências

  1. Richardson, D. S., Lichtman, J. W. Clarifying tissue clearing. Cell. 162 (2), 246-257 (2015).
  2. Lee, J., et al. 4-Dimensional light-sheet microscopy to elucidate shear stress modulation of cardiac trabeculation. Journal of Clinical Investigation. 126 (5), 1679-1690 (2016).
  3. Huisken, J., Swo....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Reimpressões e permissões

Explorar mais artigos

Iluminação de Face DuplaImagem de Coração MurinoClareamento Óptico CLARITYQuantificação de Dimensões VentricularesRastreamento de Linhagem CardíacaLocalização de Proteínas de Canais IônicosImagem com Câmera sCMOSPlatina de Translação Motorizada 3DSolução de Casamento de Índice de Refração