에 대한 Mesoscopic 형광 Tomography 인 - 생체내 이미징 Drosophila</em
Summary
Mesoscopic 형광 tomography는 조직 sectioning 형광 현미경의 침투 제한없는 운영하고 있습니다. 이 기술은 다중 투영 조명 및 광자 수송 설명을 기반으로합니다. 우리의 morphogenesis의 인 – 생체내 전체 – 몸 3D 시각화 GFP – 표현에 날개 imaginal 디스크를 입증<em> Drosophila melanogaster.</em
Abstract
개발 기관 형성뿐만 아니라 질병의 progession 및 치료를 떠올리면 자주 많이 광학 그대로 살아있는 생물의 분자 및 기능적 변화를 심문할 수있는 능력에 의존합니다. 대부분의 기존 광학 이미징 방법은 현대적인 광학 현미경의 침투 한계 (0.5 – 1mm)과 광학 macroscopy의 확산 부과 한계 사이의 거짓말 차원에서 영상에 대한 불충 분한 아르 (> 1cm) [1]. 따라서, 많은 중요한 모델 생물은, 예를 들어 곤충, 동물 배아 또는 작은 동물 사지는, – 생체내 광학 이미징을 위해 액세스할 남아있다.
나노미터 해상도 광학 영상 방법의 개발에 대한 관심이 증가하고 있지만, 이미징 침투 깊이를 향상 많은 성공적인 노력이되지 않았습니다. 현미경 제한 이외에 – 생체내 이미징을 수행하는 능력은 조직에있는 광자 산란과 관련된 어려움을 만난 사실이다. 예를 들어, 이미지를 전체 배아 최근 활동 [2,3] 비산에서 선택을 취소 시편의 특수 화학 처리, 오직 사후 영상을 위해 적합하게 절차를 필요로합니다. 이 방법은 그러나 일반적으로 특히 발달 생물학 및 약물 발견의 두 광자 또는 공촛점 현미경에 의해 허용하는 것보다 큰 이미지 표본에 대한 필요성을 증거.
우리는 Mesoscopic 형광 Tomography라는 새로운 광학 이미징 기술을 개발 [4], 1mm – 5mm의 크기에 비침습에서 – 생체내 이미징에 적합한하는. 침투 깊이에 대한 메소드 교환 해상도지만,이 전례없는 단층 이미징 성능을 제공하며, 그것은의 형광 – 진화 이미지 수있는 능력을 imparting하여 발달 생물 관찰에 새로운 차원의 (그리고 생물 학적 연구의 가능성이 다른 영역)로 시간을 추가 개발되었습니다 시간이 지남에 따라 응답을 태그. 따라서 그것은 유전자 변이 또는 외부 자극에 대한 형태학의 또는 기능 종속성의 연구를 가속 수 있으며, 중요한 것은 같은 개발 유기체의 길이 시간 저속 시각화함으로써 개발 또는 조직 기능의 전체 사진을 캡처할 수 있습니다.
기술은 수정된 실험실 현미경 및 멀티 프로젝션은 조명 360도 계획에서 데이터를 수집을 활용합니다. 그것은 mesoscopic 범위에 적합한 현실 반전 체계를 구축하기 위해 기하학적 광학 원칙과 결합 광자 수송 방정식의 Fokker – 플랭크 솔루션에 페르미의 단순화를 적용합니다. 이것은 크기가 몇 mm에 샘플이 아닌 투명한 입체 구조에 – 생체내 전체 – 바디 시각화를 수 있습니다.
우리는 영상 입체적으로 기술의 인 – 생체내 성능을 보여준 – 생체내에서 연속으로 여섯 시간 동안 실시간으로 불투명 Drosophila pupae에있는 날개의 morphogenesis에 따라 Drosophila 조직 개발을 구조.
Protocol
Discussion
pupal 가지 경우에 – 생체내의 reconstructions 및 D.의 GFP – 표현 침샘 해당 조직학 (블루, dapi의 얼룩, 녹색, GFP 형광)로 melanogaster prepupa (스케일 바, 500 미크론)은 (A) 그림 1에 표시됩니다. D.의 시간 경과 시리즈 이미지 melanogaster 날개 imaginal 디스크는 Fig.1 (B)에 표시됩니다. 이미지는 네 가지 시간 포인트 (0,3.0, 3.5, 및 6.5 시간)에서 한 라이브 표본에서 얻은 수 있습니다. 번데기의…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
C. Vinegoni 건강 (NIH) 부여 1 RO1 – EB006432 국립 연구소의 지원을 인정한다.
References
- Ntziachristos, V. Looking and listening to light: the evolution of whole-body photonic imaging. Nat. Biotechnol. 23, 313-320 (2005).
- J, . Optical projection tomography as a tool for 3D microscopy and gene expression studies. Science. 296, 541-545 (2002).
- Dodt, H. U. Ultramicroscopy: three-dimensional visualization of neuronal networks in the whole mouse brain. Nat. Methods. 4, 331-336 (2007).
- Vinegoni, C. In vivo imaging of Drosophila melanogaster pupae with mesoscopic fluorescence tomography. Nat. Methods. 5, 45-47 (2008).
