Mezoskopik Floresans Tomografi için In-vivo Görüntüleme Geliştirme Drosophila</em
Summary
Mezoskopik floresan tomografi doku kesit floresan mikroskopi penetrasyon sınırları ötesinde faaliyet göstermektedir. Tekniği çok projeksiyon aydınlatma ve foton bir taşıma açıklamasına dayanmaktadır. Biz, in vivo morfolojilerinden tüm vücut 3B görselleştirme, GFP ifade kanat hayali diskler göstermektedir<em> Drosophila melanogaster.</em
Abstract
Gelişen organ oluşumu yanı sıra hastalık ve tedavi progession görselleştirme genellikle ağır optik bozulmadan yaşayan organizmaların moleküler ve fonksiyonel değişiklikler sorgulamak için yeteneği üzerine dayanır. En mevcut optik görüntüleme yöntemleri, modern optik mikroskop penetrasyon sınırları (0.5-1mm) ve optik makroskopi difüzyon dayatılan sınırları arasında yer alan boyutlarda görüntüleme için yeterli (> 1cm) [1]. Böylece, çok önemli bir model organizmalar, örneğin böcekler, hayvan embriyolar ya da küçük hayvan ekstremitelerde, in vivo optik görüntüleme için ulaşılmaz kalır.
Nanometre çözünürlüklü optik görüntüleme yöntemlerinin geliştirilmesi yönünde ilgi var artmasına rağmen, birçok başarılı görüntüleme penetrasyon derinliği iyileştirilmesi çabaları olmamış. Mikroskopi sınırlarının ötesinde in vivo görüntüleme gerçekleştirmek için yeteneği dokularda bulunan foton saçılması ile ilgili zorluklar ile bir araya geldi aslında. Örneğin görüntü tüm embriyolar son çabaları [2,3] saçılma onları temizlemek için numunenin özel kimyasal arıtma, sadece post-mortem görüntüleme için uygun bir prosedür gerektirir. Bu yöntemler ancak görüntüleme büyük örnekler için: genellikle iki-foton veya konfokal mikroskopi, özellikle gelişim biyolojisi ve ilaç keşfi tarafından izin olanlardan daha kanıtlar.
Biz mezoskopik Floresans Tomografi adlı yeni bir optik görüntüleme tekniği geliştirdi [4], 1mm-5mm boyutlar non-invaziv in vivo görüntüleme için uygun. Penetrasyon derinliği yöntemi değişim çözünürlük, ama eşi görülmemiş bir tomografik görüntüleme performansı sunar ve floresan evrim görüntü yeteneği aktararak gelişimsel biyoloji gözlemler (ve muhtemelen diğer biyolojik araştırma alanlarında) olarak yeni bir boyut eklemek için geliştirilmiştir zamanla yanıtları etiketli. Gibi gen mutasyonları ya da dış uyaranlara morfolojik veya fonksiyonel bağımlılıkları çalışmaları hızlandırmak ve önemlisi, aynı, gelişmekte olan organizmanın uzunlamasına zaman atlamalı görselleştirme izin vererek geliştirme veya doku işlevini tam bir resim çekebilirsiniz.
Bu teknik, modifiye edilmiş bir laboratuvarda mikroskop ve 360 derece projeksiyonları veri toplamak için çok projeksiyon aydınlatma kullanır. Mezoskopik aralığı için uygun gerçekçi bir inversiyon şeması oluşturmak amacıyla geometrik optik ilkeleri ile birlikte Fokker-Plank foton transport denkleminin çözümü, Fermi basitleştirilmesi geçerlidir. Bu büyüklüğü birkaç milimetre örneklerinde şeffaf olmayan üç boyutlu yapıları, in-vivo tüm vücut görselleştirme kadar izin verir.
In-vivo ve Drosophila dokular, gerçek zamanlı olarak altı saatten fazla üst üste opak Drosophila pupa kanat morfolojilerinden takip ederek gelişmekte olan yapıları görüntüleme üç boyutlu tekniğin in vivo performans göstermiştir.
Protocol
Discussion
In vivo rekonstrüksiyonlar ve pupa halinde D. GFP ifade tükürük bezleri (mavi, DAPI boyanması, yeşil, GFP floresan) ile ilgili histoloji melanogaster prepupa (Ölçek bar, 500 mikron) (a) Şekil 1 de gösterilmiştir. D. Time-lapse serisi görüntüleme melanogaster kanat hayali diskler Şekil 1 (b) 'de gösterilmiştir. Görüntüleri dört farklı zaman noktalarında (0,3.0, 3.5, ve 6.5 saat), tek bir canlı örnek elde edilir. 0 derece pupa dorsal görünümüne ilişkin …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
C. Vinegoni Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) hibe 1-RO1-EB006432 desteği kabul eder.
References
- Ntziachristos, V. Looking and listening to light: the evolution of whole-body photonic imaging. Nat. Biotechnol. 23, 313-320 (2005).
- J, . Optical projection tomography as a tool for 3D microscopy and gene expression studies. Science. 296, 541-545 (2002).
- Dodt, H. U. Ultramicroscopy: three-dimensional visualization of neuronal networks in the whole mouse brain. Nat. Methods. 4, 331-336 (2007).
- Vinegoni, C. In vivo imaging of Drosophila melanogaster pupae with mesoscopic fluorescence tomography. Nat. Methods. 5, 45-47 (2008).
