Alinhamento de Fibrogramas de Tomografia de Coerência Óptica com Luz Visível com Imagens Confocais da Mesma Retina de Camundongo
June 30th, 2023
O presente protocolo descreve os passos para o alinhamento in vivo de imagens de fibrografia por tomografia de coerência óptica de luz visível (vis-OCTF) com imagens confocais ex vivo da mesma retina de camundongos com o objetivo de verificar a morfologia do feixe axonal de células ganglionares da retina observada nas imagens in vivo.
Apresentamos um protocolo para alinhar imagens in vivo de VIS-OCT com fibras nervosas retinianas imunocoradas ex vivo para validar nossa nova tecnologia de imagem. O VIS-OCT permite a visualização das fibras nervosas retinianas in vivo, e esse processo confirma a acurácia de nossos achados. Nosso protocolo combina imagens in vivo e ex vivo para fornecer uma visualização em tempo real da estrutura da retina e confirmar os achados.
O processo é aplicável a modelos de doenças oculares em camundongos, desde que a porção anterior do olho permita imagens ópticas. Isso inclui retinopatia diabética e modelos de isquemia retiniana. Esses estudos estabelecem as bases para estabelecer uma avaliação objetiva dos danos neurológicos em humanos, o que pode melhorar significativamente o diagnóstico e o tratamento do glaucoma no futuro.
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Visão Geral
Este protocolo descreve como alinhar imagens de fibergrafia de tomografia de coerência óptica de luz visível in vivo (vis-OCTF) com imagens confocal ex vivo de retinas de camundongos. Visa verificar a morfologia do feixe de axônios das células ganglionares da retina observada nas imagens in vivo, usando uma combinação de técnicas de imagem óptica aplicáveis a várias doenças oculares.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Imagem Óptica
- Pesquisa Retinal
Fundo
- As técnicas de imagem in vivo são essenciais para avaliar a estrutura da retina em tempo real.
- Este estudo utiliza vis-OCTF e microscopia confocal para validação anatômica.
- A metodologia permite a avaliação das fibras nervosas retinianas e suas alterações morfológicas.
- Importante para entender doenças como retinopatia diabética e glaucoma.
Propósito do Estudo
- Estabelecer um método de alinhamento confiável entre técnicas de imagem in vivo e ex vivo.
- Confirmar a precisão anatômica dos feixes de axônios das células ganglionares da retina in vivo.
- Fornecer uma visualização abrangente das estruturas retinianas que auxilia na avaliação de doenças.
Métodos Utilizados
- Utiliza técnicas de tomografia de coerência óptica de luz visível (vis-OCT) e imagem confocal.
- Emprega um modelo de camundongo para avaliar as estruturas das fibras nervosas retinianas, focando na camada de células ganglionares da retina.
- O protocolo envolve anestesiar camundongos, posicioná-los e ativar os dispositivos de imagem.
- As etapas incluem cortar e alinhar imagens usando características de referência, como vasos sanguíneos e cabeça do nervo óptico.
- A imunocoloração confocal é usada para visualizar axônios das células ganglionares da retina para comparação com a fibra grama vis-OCT.
Principais Resultados
- O protocolo valida com sucesso a morfologia dos feixes de axônios das células ganglionares da retina conforme identificado nas imagens vis-OCT.
- As imagens confocal e vis-OCT revelam redes idênticas de vasculature e axônios retinianos.
- Este alinhamento aumenta a confiabilidade da imagem in vivo para avaliar patologias retinianas.
Conclusões
- O estudo demonstra um método robusto para correlacionar imagens retinianas in vivo e ex vivo.
- Aumenta o potencial de aplicação desta técnica para entender e diagnosticar doenças retinianas.
- Estabelece caminhos para diagnóstico e tratamento melhorados do glaucoma baseados em avaliação objetiva.
Perguntas Frequentes
Executive Industry Relevance
Reliable alignment of in vivo vis-OCTF and ex vivo confocal retinal images enables objective, quantitative validation of neural damage in preclinical eye disease models. This capability strengthens predictive confidence in non-invasive imaging biomarkers and supports translational continuity from animal studies to human disease evaluation. The approach is directly relevant for de-risking early discovery and advancing portfolio decisions in ophthalmic R&D.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables rigorous validation of in vivo imaging biomarkers against gold-standard ex vivo confocal data.
- Supports mechanistic de-risking by confirming neural structure integrity in disease models.
- Facilitates objective assessment of retinal ganglion cell axon damage for target validation.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, reproducible imaging outputs for quantitative comparison across experimental conditions.
- Prepares validated biological systems for downstream compound screening in retinal disease models.
- Enables high-content, scalable imaging workflows for robust assay development.
Translational & Preclinical Research
- Aligns in vivo imaging readouts with ex vivo molecular markers for translational biomarker development.
- Ensures continuity of neural damage assessment from preclinical models to potential clinical endpoints.
- Supports risk-adjusted advancement of ophthalmic candidates based on objective neural integrity metrics.
Pipeline & Workflow Integration
This alignment protocol bridges early discovery imaging with preclinical validation, supporting workflows from hypothesis testing to lead identification in ophthalmic research.
- Discovery Biology: Confirms biological relevance of in vivo imaging findings through direct comparison with immunostained ex vivo tissue.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative imaging outputs suitable for compound evaluation and assay standardization.
- Analytics: Provides high-resolution, statistically comparable measurements of retinal nerve fiber integrity.
- Translational Research: Facilitates biomarker alignment and continuity between animal models and human disease studies.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable imaging-validation workflow for diverse retinal disease models.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in neural damage assessment.
- Operational Value: Standardizes imaging validation, improving reproducibility and scalability across studies.
- Strategic Value: Enables more informed go/no-go decisions and reduces late-stage biological risk in ophthalmic portfolios.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of discovery and preclinical assets.
Implementation Considerations
- Requires expertise in both in vivo optical imaging and ex vivo confocal microscopy.
- Demands access to advanced imaging instrumentation and image analysis software.
- Necessitates cross-team standardization of imaging protocols and alignment procedures.
- Must be adapted for specific retinal disease models and animal strains as needed.
- Alignment precision and image quality are critical for robust validation and downstream analysis.
