$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Kortikal nöronların intravital izlemesi, beyin yapısı ve fonksiyonunu anlamak için gereklidir1. İki foton mikroskopisi (TPM), bu tür in vivo çalışmalar için önemli biraraçtır 2,3. Ancak, görüntüleme kalitesi ve derinliği, korteksin üzerindeki opak kafatasından gelen güçlü ışık saçılması nedeniyleciddi şekilde sınırlandırılmıştır 4,5.
Açıkkafatası 6 ve inceltilmiş kafatasıpencereleri 7,8, kortekse optik erişimi büyük ölçüde iyileştirmiş ve yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak her iki yaklaşımın da doğuştan gelen sınırlamaları vardır. Açık kafatası pencereleri akut beyin hasarı ve iltihap yanıtlarınaneden olabilir 9,10 iken, kafatası inceltmesi teknik olarak zorludur ve eşit kalınlığa ulaşmakzordur 11,12.
In vivo kafatası optik temizleme teknikleri, yetişkin farelerde aksonal çözünürlükte iki foton görüntülemeyi mümkün kılan minimal invaziv bir alternatif sunar. Ancak, ulaşılabilir görüntüleme derinliği sınırlıdır (genellikle pia'nın 150–400 μm altında)12,13,14,15. Pratikte, kafatası temizleme genellikle sert baş fiksasyonu ile kısa bir süre anestezi altında sınırlıdır ve kafatası kemiği bileşimi için temizleme kokteyllerinin sistematik optimizasyonu henüz yeterincearaştırılmamıştır 12,13,14,15.
Bu sınırlamaları aşmak için, daha önce serbest davranan farelerde uzun süreli, çevrimdışı kafatası temizlemesini destekleyen kafatası tabanlı bir kafatası (HOTS) penceresi geliştirmiştik (Şekil 1A)16. Bu yaklaşım, önceki çalışmamızda sistematik kimyasal tarama ile optimize edilmiş reaktifler (S1 ve S2) kullanılarak iki aşamalı bir temizleme prosedürü kullanır16. Temizleme reaktiflerinin sistematik optimizasyonu ve HOTS penceresinin temizlenme etkinliği, geri dönüşü, biyogüvenlik ve in vivo görüntüleme performansının karakterizasyonu, öncekiçalışmamız 16'da rapor edilmiştir; bu çalışmalar HOTS tedavisinden sonra olumlu bir astrogliyal yanıt göstermiştir. Burada, yetişkin farelerde derin transkraniyal iki foton görüntülemeyi mümkün kılan HOTS penceresini oluşturmak için adım adım bir protokol sunuyoruz. Temsilci hazırlıklarda, görüntüleme derinlikleri pia'nın ~800 μm altına ulaşır ve açık kafatası pencereleriyle elde edilebileceklerle neredeyse eşleşir. HOTS penceresi, Thy1-GFP-M farelerinde derin yapısal görüntüleme ve uyanık Thy1-GCaMP6 farelerinde fonksiyonel kalsiyum görüntüleme imkanı sağlar.