のためのメゾスコピック蛍光トモグラフィー生体内イメージングショウジョウバエ</em

Summary

メゾスコピック蛍光トモグラフィは、組織切片の蛍光顕微鏡の浸透の制限を越えて動作します。技術は、マルチプロジェクション照明と光子輸送記述に基づいています。我々は、生体内でのGFP発現翼成虫ディスクの形態形成の全身3次元可視化を実証<em>キイロショウジョウバエ。</em

Abstract

開発器官形成だけでなく、病気のprogessionと治療を可視化することは、しばしば大きく光学的に無傷の生体内の分子および機能的変化を調べるために能力に依存しています。ほとんどの既存の光イメージング法は、現代の光学顕微鏡の浸透の制限（0.5〜1mm）および光学肉眼検査の普及に課したの範囲の間にある次元のイメージングには不十分である（> 1CM）[1]。従って、多くの重要なモデル生物、例えば昆虫、動物の胚または小動物の四肢は、生体内光学イメージングのためのアクセス不能のまま。

ナノメートル分解能の光学的イメージング法の開発に向けて関心が高まっているものの、イメージング侵入深さの改善に多くの成功の努力がなされていない。顕微鏡の限界を越えて生体内イメージングを実行する能力は、組織に存在する光子散乱に伴う困難と会ったという事実にあります。たとえば、画像全体の胚への最近の取り組み[2,3]は、散乱からのみ事後イメージングに適し作成する検査法を、それらをクリアするには、標本の特殊化学処理を必要とする。これらのメソッドは、しかし、特に発生生物学や創薬で、通常は二光子または共焦点顕微鏡で許可されているものより画像大きい標本の必要性を証拠。

我々は、メゾスコピック蛍光トモグラフィーという名前の新しい光学的イメージング技術を開発した[4]、1mmの5mmの大きさで、非侵襲的な生体内イメージングに適している。メソッドの交換の侵入深さの解像度が、前例のない断層像性能を提供し、それが画像の蛍光進化する能力を付与することにより発生生物学の観測（そしておそらく生物学的研究の他の地域）における新たな次元として時間を追加するために開発されている時間をかけて応答をタグ付け。そのようなものですから、遺伝子の突然変異または外部からの刺激に対する形態学的または機能的な依存関係の研究を加速することができ、重要なのは、同じ、開発生物の長手方向の経時的可視化を可能にすることにより、開発や組織機能の全体像をキャプチャすることができます。

技術は360度の投影でデータを収集するように変更実験室の顕微鏡とマルチプロジェクション照明を利用しています。それは、メゾスコピック範囲に適した現実的な反転のスキームを構築するために幾何光学の原理と組み合わせ光子輸送方程式のフォッカープランク液にフェルミの簡素化を適用します。これは、最大サイズは数mmまでの試料での非透過的な三次元構造の全身の可視化、生体内で可能です。

我々は、生体内で、6時間連続して上でリアルタイムに不透明なショウジョウバエ蛹の翼の形態形成に従うことによってショウジョウバエの組織を開発するの画像三次元構造により、技術の生体内の性能を実証している。

Protocol

この実験で使用されているキイロショウジョウバエの株式は、次のとおりです。 elav – GAL4（FBti0002575） AP – Gal4md544（FBal0051787） UAS – srcEGFP（FBti0013990） w1118（FBal0018186） すべての実験のために、UAS – Gal4のシステムは、目的の組織（すなわち、唾液腺やウィングディスク）にGFPを過剰発現するため?…

Discussion

蛹のケースとGFP発現D.の唾液腺をの生体内再構成対応する組織学（青、DAPI染色、緑、GFP蛍光）とキイロ前蛹（スケールバー、500ミクロン）を図1（a）に示されています。 D.のタイムラプスシリーズイメージングキイロ翼成虫ディスクは、図1（b）に示されています。画像は、4つの異なる時点（0,3.0、3.5、および6.5時間）で、単一のライブ試料から取得されています。…