In vivo üç boyutlu Iki-foton mikroskobu çalışma bir cam mikro-pipet kullanarak yerel ATP ejeksiyon tarafından vasküler tepkiler yürütülen eğitim
7 Haziran 2019
Cam mikro-pipet ve hızlı iki foton hyperstack görüntüleme yöntemi kullanarak optimize edilmiş bir yerel fırlatma prosedürü sunacağız, bu da kapiller çapı değişikliklerinin hassas ölçümünü ve yönetmeliğinin üç boyutta araştırmasını sağlar.
Bu protokol, ATP'nin lokal ejeksiyonu ile ortaya çıkarılan serebral kılcal damarlarda yavaş yapılan vasküler yanıtları incelemek için tasarlanmıştır. Bu tekniğin avantajı lokal pipet ejeksiyonu ile lokal sinaptik aktiviteleri simüle etmek ve 3D iki foton mikroskopisi ile az bulunan damarı odakta tutmaktır. Bu yöntem aynı zamanda serebral nörom ve glial aktiviteyi istirahatte ve üç boyutlu stimülasyon üzerine incelemek için de kullanılabilir. Prosedürü gösteren Michael L olacak
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu çalışma, ATP'nin lokal olarak püskürtülmesi için cam mikro-pipet ve gelişmiş iki fotonlu hyperstack görüntüleme kullanarak serebral kılcal damarlardaki vasküler yanıtları inceleyen yeni bir teknik sunmaktadır. Yöntem, lokal sinaptik aktiviteleri taklit ederek kılcal damar çapındaki değişikliklerin üç boyutlu olarak hassas bir şekilde ölçülmesine olanak tanır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Vasküler biyoloji
- Görüntüleme teknikleri
Arka Plan
- Yerel püskürtme teknikleri, sinaptik aktiviteleri simüle edebilir.
- Üç boyutlu görüntüleme, küçük damarlara odaklanmaya yardımcı olur.
- Vasküler yanıtların anlaşılması, nörobilim araştırmaları için kritik öneme sahiptir.
Çalışmanın Amacı
- Kılcal damarlardaki yavaş iletilen vasküler yanıtları incelemek.
- Lokal ATP salınımının damar dinamiği üzerindeki etkilerini değerlendirmek.
- Serebral nöroma ve glial aktiviteyi incelemek için bir prosedür geliştirmek.
Kullanılan Yöntemler
- Lokal ATP boşaltımı için cam mikro-pipetler kullanıldı.
- Kılcal damarların üç boyutlu görüntülemesi için iki foton mikroskopisi uygulandı.
- Stimülasyon sırasında serebral kılcal damarlara odaklanıldı.
Ana Sonuçlar
- Teknik, kılcal damar çapındaki değişimlerin ayrıntılı olarak gözlemlenmesine olanak tanır.
- Vasküler düzenleme ve stimülasyona verilen tepkilere dair bulgular kaydedilmiştir.
- Glial aktivitenin daha iyi anlaşılmasına yönelik potansiyel ortaya konmuştur.
Sonuçlar
- Bu çalışma, nörovasküler etkileşimlerin incelenmesi için yeni bir metodoloji sunmaktadır.
- Sonuçlar, vasküler yanıt mekanizmaları ve sinaptik aktiviteler hakkında bilgi sağlayabilir.
- Beyindeki glial ve vasküler fonksiyonların anlaşılması açısından önem taşımaktadır.
Sıkça Sorulan Sorular
Yönetici Sektör Uygunluğu
Bu yöntem, lokalize ATP salınımına yanıt olarak kılcal damar çapındaki değişimlerin hassas üç boyutlu ölçümünü sağlayarak, nörovasküler kenetlenme mekanizmalarının incelenmesi için fizyolojik olarak anlamlı bir model sunar. Lokal sinaptik aktiviteyi simüle ederek ve serebral kılcal damarlardaki iletken vasküler yanıtları yakalayarak, vasküler regülasyonun ilaç iletimini ve etkinliğini etkilediği MSS ilaç keşif süreçlerinde hedef doğrulamayı destekler. Bu yaklaşım, vasküler fonksiyonun kantitatif ve tekrarlanabilir çıktılarını sunarak, preklinik modellerdeki kan akışı regülasyonuna ilişkin mekanistik hipotezlerin risklerini azaltır.
Biyofarma Ar-Ge'sinde Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Serebral kapillerlerdeki nörovasküler kenetlenme ve ATP aracılı sinyal yolaklarını içeren terapötik hipotezleri sorgular.
- Operasyonel Değer: Lokalize agonist püskürtme ve gerçek zamanlı çap ölçümü aracılığıyla vasküler reseptörlerin ve iyon kanallarının fonksiyonel hedef doğrulamasını sağlar.
- Öngörücü Değer: Moleküler perturbasyonları hastalıkla ilişkili, üç boyutlu bir sistemdeki vasküler yanıtlarla ilişkilendirerek mekanistik risk azaltmayı destekler.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Analiz Hazırlığı: ATP'ye karşı bazal vasküler yanıtı belirleyerek, onaylanmış biyolojik sistemleri sonraki bileşik taramaları için hazırlar.
- Kantitatif Çıktılar: Hiperstack iki foton görüntülemenin maksimum yoğunluk projeksiyonu aracılığıyla hassas ve tekrarlanabilir kapiller çap ölçümleri sağlar.
- Ölçeklenebilirlik ve Yeniden Kullanım: Minimal protokol adaptasyonu ile glial aktivite, sinaptik fonksiyon ve vasküler regülasyon çalışmalarında platformun yeniden kullanılmasına olanak tanır.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Hastalıkla İlgililik: Nörodejeneratif ve iskemik durumlardaki hipoperfüzyonu anlamak için kritik olan kapiler düzeydeki iletimli vasküler yanıtları modeller.
- Translasyonel Süreklilik: Keşif aşamasındaki mekanistik bilgileri, kan-beyin bariyeri fonksiyonunu etkileyen vasküler hedeflerin preklinik doğrulamasıyla ilişkilendirir.
- Risk Ayarlı İlerleme: Fizyolojik olarak sağlam ağlardaki vasküler dinamikler üzerinde hedef etkileşim etkilerini nicelleştirerek devam/dur kararlarına veri sağlar.
Süreç ve İş Akışı Entegrasyonu
Bu yöntem, hedef hipotez testinden öncü bileşik optimizasyonuna kadar uzanan keşif sürecine uygundur; özellikle vasküler yanıtın doku maruziyetini ve etkinliğini öngördüğü MSS hedefli terapötikler için geçerlidir.
- Keşif Biyolojisi: Lokalize ATP salınımı ve çap değişimi okumaları aracılığıyla, nörovasküler sinyalleşmede rol oynayan GPCR ve iyon kanalı hedeflerinin hipotez testlerini destekler.
- Tarama: Bileşiklerin kılcal damar dinamikleri üzerindeki etkilerini üç boyutlu olarak değerlendirmek için analiz standardizasyonu ve tekrarlanabilirliği sağlar.
- Analizler: Farklı koşullar ve bileşik tedavileri arasında karşılaştırma yapılmasına olanak tanıyan kantitatif vasküler yanıt metrikleri sunar.
- Translasyonel Araştırma: Kılcal damar düzeyindeki bulguları, serebral kan akımı düzenlemesi ve glial-vasküler etkileşimlerin preklinik modelleriyle ilişkilendirir.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Birden çok projede nörovasküler mekanizmaların sürdürülebilir incelemesi için yeniden kullanılabilir bir görüntüleme ve mikroenjeksiyon platformu oluşturur.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Nöronal aktivite ile vasküler yanıt arasındaki mekanistik bağlantılardaki belirsizliği azaltarak, hedef doğrulamadaki öngörü güvenini artırır.
- Operasyonel Değer: Hyperstack görüntüleme ve hassas mikro-pipet ile uygulama yoluyla standardizasyonu ve tekrarlanabilirliği artırarak operatör değişkenliğini en aza indirir.
- Stratejik Değer: Vasküler hedeflerin erken aşamada risk analizini mümkün kılarak, yetersiz beyin maruziyeti nedeniyle meydana gelen geç aşama başarısızlıklarını azaltır ve sermaye verimliliğini iyileştirir.
- Portföy Etkisi: Kılcal damar iletkenliği ve kan akışı regülasyonu üzerindeki doğrulanmış etkilere dayanarak, MSS hedeflerinin riskle ayarlanmış önceliklendirmesini destekler.
Uygulama Hususları
- İki foton mikroskopisi, mikromanipülasyon ve in vivo vasküler görüntüleme konularında uzmanlık gerektirir.
- Hiper-yığın (hyperstack) veri toplama ve yüksek hızlı z-ekseni takibi yapabilen ayarlanabilir lazer tarama mikroskoplarına erişime bağlıdır.
- ATP fırlatma parametrelerinin ve damar seçim kriterlerinin operatörler ve merkezler arasında standartlaştırılmasını gerektirir.
- Farklı hayvan modelleri, vasküler yataklar ve floresan işaretleme stratejileri için adaptasyon değerlendirmelerini içerir.
- Mikropipet yerleştirme sırasında damar odağının korunmasındaki teknik zorluklar ve cerrahi sonrası iyileşme süreleri ihtiyacı ile sınırlıdır.
Biyofarma SSS
Chapters in this video
0:04
Title
0:57
Surgical Procedure: Tracheotomy
1:55
Surgical Procedure: Catheter Insertion
2:59
Surgical Procedure: Craniotomy
5:29
Two-photon Imaging
6:32
Insertion of the Glass Micro-pipette
9:11
Results: ATP Puffing by Micro-pipette Induces Vessel Dilation, followed by Constriction
10:30
Conclusion
![Gelişim ve karakterizasyonu İn Vitro Mikrodamar Ağ ve Endotel kantitatif ölçümleri [Ca 2+] I Ve Nitrik Oksit Üretimi](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcloudfront.jove.com%2FCDNSource%2Fteasers%2F54014.jpg%3Fv%3D2026-08-11T08%253A27%253A18.166Z&w=384&q=75)
