Yüksek Çözünürlüklü 3D Görüntüleme Ex-Vivo Biyolojik örnekler Micro CT

Tahribatsız ses görselleştirme sadece x-ray mikro bilgisayarlı tomografi (BT) en verimli olduğu tomografi teknikleri ile elde edilebilir.

Bu işlemin genel amacı, mineralize ve mineralize olmayan dokuların 3D x-ışını mikro tomografisini yapmaktır. Bu, önce incelenecek numunelerin çıkarılması, ardından numunelerin hareketsiz hale getirilmesi ve mikro CT cihazına yerleştirilmesiyle gerçekleştirilir. Prosedürün üçüncü adımı, her numune için toplama parametrelerinin ayarlanması ve görüntülerin toplanmasıdır.

Son olarak, x-ışını CT ile numunenin yüksek çözünürlükte 3 boyutlu bir görüntüsü elde edilir. MRG, ultrason veya elektron mikroskobu gibi mevcut metodolojilerimizin bu tekniğinin en büyük avantajı, bir mikron çözünürlükte kene hacimleri hakkında bilgi sağlamasıdır D. Bu yöntem birçok biyolojik dokuda içgörü sağlayabilir. Elektronikte, malzeme bilimlerinde ve arkeolojide de kullanılabilir.

Mineralize ve mineralize olmayan dokular için hazırlık farklıdır. Mineralize dokular, numune pozisyonunun değişmemesi için sıkıca oturan kaplarda kapatılmalıdır. Yüksek çözünürlüklü ölçümler yapılırken, kap şekli dokunun morfolojisine göre değişecektir.

Örneğin, 18.5 günlük bir embriyodan çıkarılan bir fare uyluk kemiği bir pipet ucuna sığabilir. Polistiren pipet ucunun dar ucunu epoksi reçine gibi bir yapıştırıcı ile kapatarak başlayın. Ardından ucu çalışan bir tamponla doldurun.

Bu durumda, PBS şimdi uyluk kemiği açıkta kalacak şekilde bacağı uca sıkıca oturtun ve pipet ucunu uygun bir tutucuya yerleştirin ve diğer ucunu para film tabakası fedakarlığı ile kapatın ve beraberindeki el yazmasında belirtildiği gibi hayvanı perfüze edin. Daha sonra lekeli akciğerleri ve kalbi çıkarın ve bunları hazırlanmış 50 mililitrelik bir test tüpüne aktarın. Organları kuru bir kağıda yerleştirin.

Numuneleri, test tüpünün altındaki son ölçüm test tüplerine yerleştirin, etanol nemli bir bezdir. Etanole doymuş bir ortam oluşturmak için, numune tüpün içine sıkıca oturmalıdır. Numune gevşekse, bir tel ile sıkın ve tüpün dibine yakın bir yerde, kumaşın hemen üzerinde hareketsiz hale getirin.

Ardından, tüpü cihazın bir tutucusuna yapıştırın veya vidalayın ve görüntüyü ayarlamaya devam edin. Edinme parametreleri. Numune tutucuyu cihazın dönüş aşamasına yerleştirerek başlayın.

Ardından, voltaj ve akım için keyfi olarak seçilen değerleri kullanarak bir x-ışını görüntüsü alın. Görüntü çok karanlıksa. Önce foton sayısını kademeli olarak artırarak değişiklikler yapın.

Bu, akımı kademeli olarak artırarak yapılır. Akımı 200 mikroampere çıkardıktan sonra görüntü daha parlak hale gelmediyse, voltajı artırarak x-ışını fotonlarının enerjisinde küçük aşamalı artışlar yapın. Görüntü çok parlaksa, önce voltajı azaltın, ardından görüntü tatmin edici olana kadar akımı azaltın.

Benning, çözünürlükten ödün vererek görüntü parlaklığını artırmak için de kullanılabilir. İki vuruş değeri, görüntüyü çözünürlüğün yarısında yaklaşık dört kat daha parlak hale getirir. Optimum parlaklığı ayarladıktan sonra, makul bir deney süresi ile elde edilebilecek en iyi kontrast arasında uzlaşmak için kameranın pozlama süresini optimize edin.

Özellikle yüksek absorpsiyonlu numuneler için görüntü kontrastı, düşük enerjili foton akısını azaltmak için filtreler kullanılarak iyileştirilebilir. Şimdi, 0,5 x ile 40 x arasında çalışma büyütmesini seçin ve çözünürlüğü en üst düzeye çıkarırken görüş alanını tüm örneği kapsayacak şekilde sığdırın. Çözünürlüğü artırmak için x-ışını kaynağını numuneye daha yakın bir yere yerleştirin.

Görüş alanını artırmak için dedektörü örneğe daha yakın yerleştirin. 3D görüntüleme için, numunenin herhangi bir dönme açısında görüş alanına sığması gerekir, bu nedenle dönme ekseni ortalanmalıdır. Numuneyi eksi 20 dereceye döndürerek başlayın.

İstenen hacim yanal olarak kaymışsa, dönüş eksenini yeniden konumlandırın. Daha sonraki dönüşlerde görüntü çekmeye devam edin ve numune eksi 90 ila pozitif 90 derece arasında tamamen görünür hale gelene kadar düzeltmeler yapmaya devam edin, ardından eksi 90 ila 90 derece arasındaki tüm açılarda ölçüme devam edin. Bir görüntüleme programını çalıştırmak uzun zaman alabilir, bu nedenle buna göre plan yapın.

Örneğin, Forex büyütmede en fazla uyluk kemiğini sekiz mikron çözünürlükte görüntülemek için 1000 projeksiyon görüntüsü gerekir. Bu işlemin tamamlanması yalnızca üç saat sürer. Bununla birlikte, sıçan akciğerlerini 0,5 x büyütme ve 16 mikron çözünürlükte görselleştirmek için gereken 2.500 projeksiyon görüntüsünü toplamak 10 saat sürer.

Gelecekteki görüntü karşılaştırması için, aynı deneysel koşullar altında kemik benzeri ve su benzeri x-ışını emilimine sahip yapay malzemelerden yapılmış standart bir fantomun görüntülerini alarak görüntüyü kalibre etmek gerekir. Örneğe gelince, tüm projeksiyon görüntülerini kaydettikten sonra, tam ses seviyesi yeniden oluşturulur. Yeniden oluşturulan görüntüyü hayalet değerlere kalibre etmek için tazı alanını veya CT ölçeğini kullanın.

Örneğin, Forex büyütmesinde, fantomdaki su benzeri değer sıfıra ayarlanır ve kemik benzeri değer bu aralıktan 3000 olarak ayarlanır. Diğer tüm değerler enterpolasyonlu veya tahmin edilir. Görüntüler artık ücretsiz image J veya Fiji gibi 20 gigabaytlık dosyaları destekleyebilen herhangi bir yazılım paketi kullanılarak analiz edilebilir.

Bu hacim oluşturma, kemik mineralizasyonunun başlamasından dört gün sonra, %18'de hesaplanan mineralize fraksiyonu ve kemik mineral yoğunluğunun, gelişimin diğer aşamalarındaki kemiklerle karşılaştırılabilmesinden dört gün sonra bir farenin uyluk kemiğini göstermektedir. 12 haftalık çıplak bir dişi sıçandan alınan akciğerlerin bu tomografik hacim görüntüsü 16 mikrona çözüldü. Pulmoner boyama, 20 mikron çapındaki kan damarlarını ortaya çıkarmak için kullanılır.

Bu seri kesitte aynı akciğerlerin analizi. Çoklu kanser nodülleri, tümör hücrelerinin implante edilmesinden sonraki dört hafta içinde düz gri şekiller olarak görülebilir. Bu akciğerlerde nodüller akciğer hacminin %17'sini kaplayacak şekilde büyümüştür.

Pulmoner boyanmanın çoğu tümörlerin periferik bölgelerinde bulundu. Nodüllerin içinde de kan damarları bulunur ve hacimlerinin yaklaşık %3'ünü kaplar. Bir kez ustalaştıktan sonra, uygun şekilde yapılırsa numune konumlandırma 15 ila 20 dakika içinde yapılabilir.

Genellikle ameliyat eden bir kişinin varlığını gerektirmeyen otomatik hacim rekonstrüksiyonu da dahil olmak üzere görüntüleme süresi, numuneye bağlıdır ve 50 saat kadar sürebilir. Sabitleyici ve lekeleyici maddelerle çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini unutmayın. Daima laboratuvar eldivenleri giyin ve numunelerden çıkan buharları solumaktan kaçının.