Совмещение фиброграмм оптической когерентной томографии видимого света с конфокальными изображениями той же сетчатки мыши
30 июня 2023 г.
В настоящем протоколе описаны шаги по совмещению in vivo изображений оптической когерентной томографии в видимом свете (vis-OCTF) с конфокальными изображениями той же сетчатки мыши ex vivo с целью верификации наблюдаемой морфологии пучка аксонов ганглиозных клеток сетчатки на изображениях in vivo.
Мы представляем протокол выравнивания изображений in vivo VIS-OCT с иммуноокрашенными ex vivo нервными волокнами сетчатки, чтобы проверить нашу новую технологию визуализации. VIS-OCT позволяет визуализировать нервные волокна сетчатки in vivo, и этот процесс подтверждает точность наших выводов. Наш протокол сочетает в себе визуализацию in vivo и ex vivo, чтобы обеспечить визуализацию структуры сетчатки в режиме реального времени и подтвердить полученные результаты.
Этот процесс применим к мышиным моделям глазных заболеваний, при условии, что передняя часть глаза позволяет получать оптические изображения. К ним относятся модели диабетической ретинопатии и ишемии сетчатки. Эти исследования закладывают основу для установления объективной оценки нейроповреждений у людей, что может значительно улучшить диагностику и лечение глаукомы в будущем.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
Этот протокол описывает, как выровнять изображения вибро-оптической когерентной томографии (vis-OCTF) в живых организмах с экс-виво конфокальными изображениями сетчаток мышей. Целью является проверить морфологию пучков аксонитов ганглиозных клеток сетчатки, наблюдаемую на изображениях in vivo, с использованием комбинации оптических методов визуализации, применимых к различным заболеваниям глаз.
Ключевые компоненты исследования
Область науки
- Нейронаука
- Оптическое визуализирование
- Исследование сетчатки
Бакграунд
- Методы визуализации in vivo необходимы для оценки структуры сетчатки в реальном времени.
- Это исследование использует vis-OCTF и конфокальную микроскопию для анатомической валидации.
- Методология позволяет оценить нервные волокна сетчатки и их морфологические изменения.
- Важно для понимания заболеваний, таких как диабетическая ретинопатия и глаукома.
Цель исследования
- Установить надежный метод выравнивания между изображениями in vivo и ex vivo.
- Подтвердить анатомическую точность пучков аксонитов ганглиозных клеток сетчатки in vivo.
- Предоставить полную визуализацию структур сетчатки, которая помогает в оценке заболеваний.
Использованные методы
- Использует видимый свет оптической когерентной томографии (vis-OCT) и техники конфокальной визуализации.
- Использует модель мыши для оценки структур нервных волокон сетчатки, фокусируясь на слое ганглиозных клеток сетчатки.
- Протокол включает анестезию мышей, их позиционирование и активацию устройств визуализации.
- Шаги включают обрезку и выравнивание изображений с использованием таких ориентирных характеристик, как кровеносные сосуды и глазное яблоко.
- Для визуализации аксонов РГК используется конфокальная иммуногистохимическая окраска для сравнения с волокнистым изображением vis-OCT.
Основные результаты
- Протокол успешно валидирует морфологию пучков аксонитов РГК, определенных на изображениях vis-OCT.
- Конфокальные и vis-OCT изображения показывают идентичные сети сосудов и аксонов сетчатки.
- Это выравнивание повышает надежность визуализации in vivo для оценки патологий сетчатки.
Выводы
- Исследование демонстрирует надежный метод сопоставления изображений сетчатки in vivo и ex vivo.
- Повышает потенциал применения этой техники для понимания и диагностики заболеваний сетчатки.
- Создает пути для улучшенной диагностики и лечения глаукомы на основе объективной оценки.
Часто задаваемые вопросы
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.
