Abordagem simplificada de imagem intravital para monitoramento de longo prazo da dinâmica do tecido epitelial em um microscópio confocal invertido
30 de junho de 2023
O protocolo apresenta uma nova ferramenta para simplificar a obtenção de imagens intravitais usando microscopia confocal invertida.
Desenvolvemos uma ferramenta para realizar imagens intravitais em camundongos vivos usando um microscópio confocal invertido. Isso nos permite acompanhar a dinâmica celular da pele ao longo da homeostase e comparar o comportamento celular durante o início e a progressão da doença. A microscopia multifóton é a principal abordagem aplicada para obter o rastreamento celular intravital.
No entanto, as desvantagens desses microscópios incluem versatilidade de imagem diária limitada, alto custo e complexidade técnica. Nossa nova ferramenta permite o uso de versáteis microscópios confocais invertidos para imagens intravitais in vivo. Ao modificar o arquivo de projeto, as dimensões da inserção do estágio podem ser personalizadas para se ajustar a qualquer marca de microscópio invertido.
O orifício objetivo pode ser redimensionado e reposicionado para se ajustar a qualquer modelo animal e tecido de escolha.
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Visão Geral
Este estudo introduz uma ferramenta inovadora para realizar imagem intravital usando microscopia confocal invertida em camundongos vivos, permitindo aos pesquisadores rastrear a dinâmica das células da pele durante a homeostase e a progressão da doença. A nova ferramenta aborda as limitações da microscopia multifotônica, tornando a imagem intravital mais acessível e versátil.
Principais Componentes do Estudo
Área de Pesquisa
- Imagem intravital
- Dinâmica das células da pele
- Técnicas de microscopia
Fundo
- As limitações atuais da microscopia multifotônica incluem altos custos e complexidade técnica.
- Microscópios confocales invertidos oferecem opções de imagem versáteis para tecidos vivos.
- Design personalizado permite adaptabilidade a diferentes modelos animais.
Métodos Utilizados
- Microscopia confocal invertida com inserções 3D impressas personalizadas
- Camundongos vivos como o sistema biológico
- Configuração de imagem personalizável para vários tecidos
Principais Resultados
- Aquisição bem-sucedida de Z-stacks de tecido da orelha marcado fluorescentemente com desvio mínimo.
- Imagem contínua de células da pele (mCherry e GFP positivas) por períodos de tempo prolongados.
- Validação da eficácia das inserções de imagem viva impressas em 3D para imagem estável.
Conclusões
- Este estudo demonstra uma abordagem inovadora para melhorar as capacidades de imagem intravital.
- A ferramenta melhora a capacidade de estudar a dinâmica celular em modelos vivos, avançando a pesquisa em biologia celular.
Perguntas Frequentes
Executive Industry Relevance
Long-term intravital imaging of epithelial tissue dynamics is critical for understanding cellular behaviors underlying disease initiation and progression. This streamlined approach using inverted confocal microscopy lowers technical and cost barriers, enabling broader adoption of in vivo imaging in discovery-stage biopharma research. Enhanced accessibility to stable, quantitative live-cell imaging supports predictive confidence in early target validation and mechanistic studies.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables direct observation of live cell behaviors in intact tissue environments.
- Supports mechanistic de-risking by tracking cellular responses during disease onset.
- Facilitates functional target validation through longitudinal monitoring of cell dynamics.
- Improves predictive confidence for early-stage portfolio triage.
Screening & Assay Development
- Provides validated, reproducible imaging of fluorescently labeled cells in vivo.
- Delivers quantitative Z-stack outputs for robust assay development.
- Supports standardization and scalability across multiple tissue types and animal models.
- Enables reliable evaluation of compound effects on tissue-level cell dynamics.
Translational & Preclinical Research
- Aligns in vivo imaging outputs with disease-relevant models for translational continuity.
- Enables risk-adjusted advancement decisions based on real-time tissue responses.
- Supports biomarker discovery by correlating dynamic cell behaviors with disease progression.
- Provides mechanistic insights that inform preclinical model selection.
Pipeline & Workflow Integration
This imaging platform integrates from early discovery through preclinical research, supporting hypothesis testing, target validation, and translational studies.
- Discovery Biology: Enables hypothesis-driven interrogation of cell dynamics in native tissue context.
- Screening: Provides reproducible, quantitative imaging outputs for assay readiness.
- Analytics: Supports longitudinal measurement of cellular behaviors and tissue stability.
- Translational Research: Bridges discovery and preclinical validation with disease-relevant imaging data.
- Enterprise Reuse: Customizable design allows adaptation across platforms and organ systems.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in live tissue studies.
- Operational Value: Streamlines imaging workflows with standardized, reusable components.
- Strategic Value: Enables better go/no-go decisions and capital efficiency by reducing technical barriers.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of discovery programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in live animal handling and confocal microscopy operation.
- Needs access to inverted confocal microscopes and compatible 3D-printed stage inserts.
- Demands cross-team standardization for imaging protocols and data analysis.
- Adaptable to various animal models and tissue types with design modifications.
- Practical limitations include maintaining animal viability and imaging stability over extended sessions.
