Niet-invasieve 3D-visualisatie met Sub-micron resolutie met behulp van synchrotronstraling-X-ray-tomografie
Summary
We gebruikten synchrotron X-ray tomografie bij de European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) naar niet-invasieve 3D tomografie datasets te produceren met een pixel-resolutie van 0.7μm. Met behulp van volume rendering software, dit maakt de reconstructie van de interne structuren in hun natuurlijke staat, zonder de artefacten die door histologische coupes.
Abstract
Er is weinig bekend over de interne organisatie van een groot aantal micro-arthropoden met het lichaam maten hieronder 1 mm. De redenen daarvoor zijn de geringe omvang en de harde cuticula waardoor het moeilijk te gebruiken protocollen van de klassieke histologie. Daarnaast, histologische coupes vernietigt het monster en kan dus niet worden gebruikt voor uniek materiaal. Vandaar dat een niet-destructieve methode is wenselijk dat het mogelijk maakt om in kleine voorbeelden te bekijken zonder de noodzaak van snijden.
We gebruikten synchrotron X-ray tomografie bij de European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) in Grenoble (Frankrijk) naar niet-invasieve 3D tomografie datasets te produceren met een pixel-resolutie van 0.7μm. Met behulp van volume rendering software, dit laat ons toe om de interne organisatie in zijn natuurlijke staat te reconstrueren zonder dat de artefacten die door histologische coupes. Deze datum kan worden gebruikt voor de kwantitatieve morfologie, monumenten of voor de visualisatie van geanimeerde filmpjes om de structuur van verborgen lichaamsdelen te begrijpen en aan te vullen orgaansystemen of weefsels te volgen via de monsters.
Protocol
Discussion
In deze presentatie hebben we ons gericht op de 3D-visualisatie van de interne anatomie van een chelicerate micro-geleedpotigen. Het synchrotron X-ray metingen laten een pixel-resolutie van beneden naar 0.3μm, afhankelijk van de grootte van de steekproef. Hier hebben we laten zien data met 0.7μm pixel-resolutie. In het algemeen kan synchrotron X-ray tomografie nuttig zijn voor het analyseren van kleine biologische materialen (of weefsels) met een lage X-ray demping. De pixel resolutie bereikt bijna die van conventionele lichtmicroscopie. …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wij danken Paavo Bergmann, Michael Laumann, en Sebastian Schmelzle voor hun hulp bij het ESRF. Dit werk werd ondersteund door de European Synchrotron Radiation Facility project SC-2127 via de toewijzing van de balk tijd.
References
- Betz, O., Wegst, U., Weide, D., Heethoff, M., Helfen, L., Lee, W. -. K., Cloetens, P. Imaging applications of synchrotron X-ray phase-contrast microtomography in biological morphology and biomaterial science. I. General aspects of the technique and its advantages in the analysis of millimetre-sized arthropod structure. J. Microscopy. 22, 51-71 (2007).
- Cloetens, P., Barrett, R., Baruchel, J., Guigay, J. P., Schlenker, M. Phase objects in synchrotron radiation hard X-ray imaging. J. Phys. D: Appl. Phys. 29, 133-146 (1996).
- Cloetens, P., Pateyron-Salome, M., Buffiere, J. Y., Peix, G., Baruchel, J., Peyrin, V., Schlenker, M. Observation in microstructure and damage in materials by phase sensitive radiography and tomography. J. Apll. Phys. 81, 5878-5886 (1997).
- Clotens, P., Ludwig, W., Baruchel, J., van Dyck, D., van Landyut, J., Guigay, J. P., Schlenker, M. Holotomography: quantitative phase tomography with micrometer resolution using hard synchrotron radiation X-rays. Appl. Phys. Lett. 75, 2912-2914 (1999).
- Heethoff, M., Cloetens, P. A Comparison of aynchrotron X-ray phase contrast tomography and holotomography for non-invasive investigations of the internal anatomy of mites. Soil Organisms. , (2008).
