Summary

싱크로 트론 - X - 레이 - tomography를 사용하여 서브 마이크론 해상도로 비침습 3D - 시각화

Published: May 27, 2008
doi:

Summary

우리는 비 invasively 0.7μm의 픽셀 해상도와 3D 단층 데이터 세트를 생산하는 유럽 싱크로 트론 방사선 시설 (ESRF)에 싱크로 트론 X – 선 tomography를 사용했습니다. 볼륨 렌더링 소프트웨어를 사용하여이 histological sectioning 제작한 공예품없이 자연 상태에서 내부 구조의 재건 수 있습니다.

Abstract

리틀은 1mm 아래의 신체 크기와 많은 마이크로 arthropods의 내부 조직에 대한 알려져있다. 에 대한 이유는 작은 크기와 어려운 클래식 조직학의 프로토콜을 사용할 수 있습니다 하드 표피입니다. 또한, histological sectioning는 샘플을 파괴하기 때문에 독특한 소재에 대해 사용할 수 없습니다. 따라서 비파괴 방법 sectioning의 필요없이 작은 샘플 안에서 볼 수 있습니다하는 것이 바람직하다.

우리는 비 invasively 0.7μm의 픽셀 해상도와 3D 단층 데이터 세트를 생성 그르노블 (프랑스)의 유럽 싱크로 트론 방사선 시설 (ESRF)에 싱크로 트론 X – 선 tomography를 사용했습니다. 볼륨 렌더링 소프트웨어를 사용, 이것은 우리 histological sectioning 제작한 공예품없이 자연 상태에서 내부 조직을 재구성 할 수 있습니다. 이 날짜는 숨겨진 신체 부위의 구조를 이해하고 예제를 통해 전체 기관의 시스템이나 조직에 따라 정량 형태, 랜드마크, 또는 애니메이션 영​​화의 시각화를 위해 사용할 수 있습니다.

Protocol

이 연구에 사용된 동물 parthenogenetic oribatid 마이트 Archegozetes longisetosus (Acari, Oribatida)의 표본은 우리의 연구실 문화에서 찍은. 문화가 20-23에서 지속적인 어둠 속에서, 파리 / 플라스틱 항아리에 숯 믹스 (9시 1분)의 석고의 성장 ° C 공기 습도 약 90 %를. 샘플 준비 표본은 좋은 브러시로 청소하고 24 시간 동안 80 % 에탄올, 35 % 포름 알데히드 100 % 초산의…

Discussion

이 프레 젠 테이션에서, 우리는 chelicerate 마이크로 arthropod의 내부 해부의 3D – 시각화에 초점을 맞추었습니다. 싱크로 트론 X – 선 측정은 샘플의 크기에 따라, 0.3μm로의 픽셀 해상도를 허용합니다. 여기, 우리는 픽셀 해상도 0.7μm 데이터를 표시합니다. 일반적으로, 싱크로 트론 X – 선 tomography 낮은 X – 선 감쇠와 함께 작은 생물 학적 물질 (또는 조직)를 분석하는 데 유용할 수 있습니다. 픽셀 해상도는 거의 전통적인…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리는 ESRF에서 자신의 도움을 파보 누르 버그만, 마이클 라우먼, 그리고 세바스찬 Schmelzle 감사드립니다. 이 작품은 빔 시간의 배분을 통해 유럽 싱크로 트론 방사선 시설 사업 SC – 2127에 의해 지원되었다.

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).

Play Video

Citer Cet Article
Heethoff, M., Helfen, L., Cloetens, P. Non-invasive 3D-Visualization with Sub-micron Resolution Using Synchrotron-X-ray-tomography. J. Vis. Exp. (15), e737, doi:10.3791/737 (2008).

View Video