Bu çalışmada optik takas ile kombine bir çift taraflı aydınlatma ışık sayfalık floresans mikroskobu (LSFM) fare kalp çalışmaya kullanmaktadır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bu çalışmada optik takas ile kombine bir çift taraflı aydınlatma ışık sayfalık floresans mikroskobu (LSFM) fare kalp çalışmaya kullanmaktadır.
Işık sayfalık floresans mikroskobu mikrometre yüksek bir Aksiyel çözünürlüğünden milimetre ölçek ile hızlı resim alma için yaygın olarak kullanılmış. Geleneksel ışık sayfalık teknikleri uygun örnek doku yönettiği bir tek aydınlatma ışın kullanımı dahil. Bir tek aydınlatma ışını kullanılarak üretilen büyük örnekleri görüntüleri şeritler veya eserler içeren ve düşük çözünürlüğe saçılma ve doku tarafından ışık emilimi nedeniyle muzdarip. Bu çalışmada bir çift taraflı aydınlatma ışını ve Basitleştirilmiş netlik fare kalp için teknik Temizleme optik kullanır. Bu teknikler yürekten lipidler kaldırarak daha derin görüntüleme için izin ve büyük bir alan görüntüleme, 10 x 10 x 10 mm3daha büyük üreten. Sonuç olarak, bu strateji ventrikül boyutları ölçmek, kardiyak lineage izlemek ve kardiyak spesifik proteinler ve iyon-kanalları Doğum sonrası yetişkin fare kalpler yeterli kontrast için kayma dağılımını yerelleştirmek bize sağlar ve çözünürlük.
Işık sayfalık floresans mikroskobu ilk 1903 yılında geliştirilen bir teknik olduğunu ve bugün bir yöntem olarak gen ekspresyonu çalışma ve doku örnekleri1,2,33-b veya 4-D modelleri üretmek için kullanılır. Böylece sadece o uçağı dedektörü tarafından yakalanır örneği tek bir uçağı aydınlatmak için ışık ince bir levha bu görüntüleme yöntemini kullanır. Örnek sonra eksenel yönde her yakalamak için hareket edebilir, her seferinde bir bölümü katman ve 3B modele alınan görüntüleri4sonrası işlendikten sonra render. Ancak, emme ve fotonlar saçılma nedeniyle, LSFM ya da birkaç mikron kalınlığında veya optik şeffaf1örnekleri sınırlı olmuştur.
LSFM sınırlamaları optik şeffaf, zebra balığı gibi dokulara sahip organizmaların kapsamlı çalışmalar yol açmıştır. İnsanlar ve zebra balığı5,6arasında korunmuş gen olduğundan kalp geliştirme ve farklılaşma ilgili çalışmalar kez zebra balığı üzerinde yapılmaktadır. Bu çalışmalar kalp araştırma kardiyomiyopatiler6,7' ye ile ilgili gelişmeler yol açmıştır, ancak, bu hala memeliler gibi üst düzey organizmalar üzerinde benzer araştırma yapmak gerek vardır.
Memeli kalp doku kalınlığı ve opaklık doku, kırmızı kan hücreleri ve tek taraflı aydınlatma geleneksel LSFM yöntemleri1 altında örnek nedeniyle oluşur şeritleme hemoglobin nedeniyle emme nedeniyle bir meydan okuma sunuyor , 8. Bu sınırlamalar için telafi etmek için biz çift taraflı aydınlatma ve çözüm (jant) eşleşen bir kırılma indisi ile kombine netlik tekniği9 basitleştirilmiş bir sürümünü kullanmak için önerilen. Bu nedenle, bu sistem bakımı iyi nitelik kararlılık Aksiyel ve yanal8uçak iken 10 x 10 x 10 mm3 daha büyük bir örnek görüntüleme için sağlar.
Bu sistem ilk floresan boncuk cam boru içinde farklı konfigürasyonlarda düzenlenmiş kullanılarak kalibre. Sonra sistem Doğum sonrası ve yetişkin fare kalpler görüntü için kullanıldı. İlk olarak, Doğum sonrası fare kalp 7 gün (ventrikül boşluğuna, kalınlığı ventrikül duvar, vana yapıları ve trabeculation varlığını ortaya çıkarmak için P7) görüntüsü. İkinci olarak, bir çalışma cardiomyocytes 1 gün (P1) Cre etiketli cardiomyocytes ve Sarı floresan protein (YFP) ile Doğum sonrası fare kalp kullanarak hücre tanımlamak için yapılmıştır. Son olarak, yetişkin fareler 7,5 aylıkken böbrek dış medüller potasyum varlığı (ROMK) kanalları gen terapisi8' den sonra gözlemlemek için görüntüsü.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Hayvanlar kullanımını içeren tüm yordamları Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles, California kurumsal inceleme komiteleri (IACUC) tarafından onaylanmış olması.
1. görüntüleme sistem kurulumu
Not: Resim 1 ve Şekil 2bakın.
2. görüntüleme sistemi kalibrasyon
3. numune hazırlama
4. yetişkin kalp görüntüleme
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklanan tekniği fare kalp doku örnekleri bir optik takas ile kombine bir çift taraflı aydınlatma ışını daha derin bir görüntüleme derinliği ve daha büyük görüntüleme birimi yeterli görüntü çözünürlüğü (Şekil 1) ile elde etmek için burada kullanılmıştır. Sistem ayarlamak için floresan boncuk cam boru içinde ve görüntüleme sistemi içinde yerleştirildi. Boncuk sonra yansıma ve x-y uçak, y-z uçak, görüntülenir ve x-z düzlemde nokta elde etmek için işlev (PSF) s...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
LSFM sistemi ve burada açıklanan tekniği kullanır onun gelişim Doğum sonrası ve yetişkin aşamasında görüntü fare kalp için bir optik temizlenmesi ile kombine bir çift taraflı aydınlatma ışını. Foton saçılma ve emilimi ile daha büyük ve kalın doku örnekleri1,3geleneksel tek aydınlatma ışını muzdarip. Çift taraflı kirişler örnek böylece şeritleme ve tek taraflı bir aydınlatma tarafından üretilen görüntüler sık görülen diğer yapıları etkisini en aza indirmek, daha d...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar ifşa gerek yok.
Yazarlar Thao Nguyen ve Atsushi Nakano UCLA'dan fareler örnek görüntü sağlamak için teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışmada hibe NIH HL118650 (için Tzung K. Hsiai), HL083015 (için Tzung K. Hsiai), HD069305 (için N. C. Chi ve Tzung K. Hsiai.), HL111437 (için Tzung K. Hsiai ve N. C. Chi), HL129727 (için Tzung K. Hsiai) ve University of Texas sistemi yıldız (Juhyun için finansman tarafından desteklenen Lee).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| CW Lazer | Laserglow Teknolojileri | LMM-GBV1-PF3-00300-05 | Floroforların uyarılması |
| Nötr yoğunluk filtresi | Thorlabs | NDC-50C-4M | Sisteme giren ışık miktarını kontrol eder |
| Akromatik ışın genişletici | Thorlabs | GBE05-A | Işık huzmesini genişletir |
| Mekanik yarık | Thorlabs | VA100C | Işın genişliğini kontrol eder |
| Işın ayırıcı | Thorlabs | BS013 | Çift aydınlatmalı huzme oluşturur |
| 1X objektif lensli stereo mikroskop | Olympus | MVX10 | Numunenin gözlemlenmesi için kullanılır |
| ORCA-Flash4.0 LT sCMOS kamera | Hamamatsu Photonics | C11440-42U | Görüntü yakalamak için kullanılır |
| Akrilonitril bütadien stiren (ABS) | Stratasys | uPrint | Bir numune tutucuyu 3D yazdırmak için kullanılan malzeme |
| Floresan polistiren boncuklar | Spherotech Inc | PP-05-10 | Görüntüleme sistemi kalibrasyonu için kullanılır |
| Borosilikat cam boru | Corning | Pyrex 7740 | Numune gömme için boru |
| Gliserol | Fisher Scientific | BP229-4 | Numune odası için doldurun |
| Fosfat tamponlu tuzlu su | Fisher Scientific | BP39920 | Fare kalpleri için durulama solüsyonu |
| Paraformaldehit | Elektron mikroskobu bilimleri | RT-15700 | İlk inkübasyon çözeltisi |
| Akrilamid | Wako Chemicals | AAL-107 | Fare kalpleri için ikinci inkübasyon solüsyonu için 2,2'-Azobis dihidroklorür ile karıştırılmış |
| 2,2'-Azobis dihidroklorür | Wako Chemicals | VA-044 | Fare kalpleri |
| için ikinci inkübasyon solüsyonu için Akrilamid ile karıştırılmıştırSodyum dodesil sülfat | Sigma Aldrich | 71725 | Fare kalpleri için üçüncü inkübasyon çözeltisi için Borik asit ile karıştırılmış |
| Borik asit | Fischer Scientific | A74-1 | Fare kalpleri için üçüncü inkübasyon çözeltisi için Sodyum dodesil sülfat ile karıştırılmış |
| Sigma D2158 | Sigma Aldrich | D2158 | Kırılma indisi eşleştirme çözeltisi olarak PB, Tween-20 ve Sodyum azid ile karıştırılmış |
| Tween-20 | Sigma Aldrich | 11332465001 | Kırılma indisi eşleştirme çözeltisi olarak Sigma D2158, PB ve Sodyum azid ile karıştırılmıştır |
| Sodyum azid | Sigma Aldrich | S2002 | Kırılma indisi eşleştirme çözümü olarak Sigma D2158, PB ve Tween-20 ile karıştırılmıştır |
| GFP ile etiketlenmiş kardiyak spesifik bir Troponin T promotörü ile adeno ilişkili virüs vektörü 9 | Vector Biolabs | VB2045 | Thorlabs'a bağlandığında GFP'yi ifade eder |
| Z825B | Numunenin hafif levha içinde eksenel yönde hareketi için kullanılır | ||
| K-Cube Fırçalı DC Servo Motor Kontrol Cihazı | Thorlabs | KDC101 | Motor aktüatörüne bağlanır ve aktüatörün hareketini kontrol eder |
| Amira | FEI Yazılımı | N/A | 2 boyutlu ve 3 boyutlu görüntüler üretmek için görselleştirme yazılımı |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.