Enfoque simplificado de imágenes intravitales para la monitorización a largo plazo de la dinámica del tejido epitelial en un microscopio confocal invertido
30 de junio de 2023
El protocolo presenta una nueva herramienta para simplificar la obtención de imágenes intravitales mediante microscopía confocal invertida.
Desarrollamos una herramienta para realizar imágenes intravitales en ratones vivos utilizando un microscopio confocal invertido. Esto nos permite rastrear la dinámica de las células de la piel a lo largo de la homeostasis y comparar los comportamientos celulares durante el inicio y la progresión de la enfermedad. La microscopía multifotónica es el enfoque principal aplicado para lograr el seguimiento celular intravital.
Sin embargo, las desventajas de estos microscopios incluyen la limitada versatilidad de las imágenes diarias, el alto costo y la complejidad técnica. Nuestra nueva herramienta permite el uso de microscopios confocales invertidos versátiles para la obtención de imágenes intravitales in vivo. Al modificar el archivo de diseño, las dimensiones del inserto de la platina se pueden personalizar para adaptarse a cualquier marca de microscopio invertido.
El orificio del objetivo se puede redimensionar y reposicionar para adaptarse a cualquier modelo animal y tejido de elección.
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Descripción general
Este estudio presenta una herramienta novedosa para realizar imágenes intravitales mediante microscopía confocal invertida en ratones vivos, lo que permite a los investigadores rastrear la dinámica de las células de la piel durante la homeostasis y la progresión de enfermedades. La nueva herramienta aborda las limitaciones de la microscopía de múltiples fotones, haciendo que la imagenología intravital sea más accesible y versátil.
Componentes Clave del Estudio
Área de Investigación
- Imágenes intravitales
- Dinámica de las células de la piel
- Técnicas de microscopía
Antecedentes
- Las limitaciones actuales de la microscopía de múltiples fotones incluyen altos costos y complejidad técnica.
- Los microscopios confocales invertidos ofrecen opciones versátiles de imagen para tejidos vivos.
- El diseño personalizado permite adaptabilidad a diferentes modelos animales.
Métodos Utilizados
- Microscopía confocal invertida con insertos personalizados impresos en 3D
- Ratones vivos como sistema biológico
- Configuración de imagen personalizable para diversos tejidos
Resultados principales
- Adquisición exitosa de series Z de tejido auricular marcado con fluorescencia con deriva mínima.
- Imagen continua de células cutáneas (positivas para mCherry y GFP) durante períodos prolongados.
- Se validó la eficacia de los insertos impresos en 3D para imágenes en vivo que permiten un registro estable.
Conclusiones
- Este estudio demuestra un enfoque innovador para mejorar las capacidades de imagenología intravital.
- La herramienta potencia la capacidad de estudiar la dinámica celular en modelos vivos, avanzando así en la investigación de biología celular.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para el Sector Empresarial
La imagenología intravital a largo plazo de la dinámica del tejido epitelial es fundamental para comprender los comportamientos celulares que subyacen al inicio y progresión de enfermedades. Este enfoque optimizado que utiliza microscopía confocal invertida reduce las barreras técnicas y económicas, permitiendo una adopción más amplia de la imagenología in vivo en investigaciones de descubrimiento en biotecnología y farmacéutica. Una mayor accesibilidad a la imagenología estable y cuantitativa de células vivas respalda la confianza predictiva en estudios tempranos de validación de dianas y estudios mecanicistas.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite la observación directa de los comportamientos celulares vivos en entornos tisulares intactos.
- Apoya la desactivación mecanicista de riesgos mediante el seguimiento de las respuestas celulares durante el inicio de la enfermedad.
- Facilita la validación funcional de objetivos a través del monitoreo longitudinal de la dinámica celular.
- Mejora la confianza predictiva para la selección inicial de carteras.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Proporciona imágenes validadas y reproducibles de células marcadas con fluorescencia in vivo.
- Genera salidas cuantitativas de cortes en Z para el desarrollo sólido de ensayos.
- Facilita la estandarización y escalabilidad en múltiples tipos de tejidos y modelos animales.
- Permite la evaluación confiable de los efectos de compuestos sobre la dinámica celular a nivel de tejido.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Alinea los resultados de imágenes in vivo con modelos relevantes para la enfermedad, garantizando continuidad traslacional.
- Permite decisiones de avance ajustadas al riesgo basadas en respuestas tisulares en tiempo real.
- Facilita el descubrimiento de biomarcadores mediante la correlación de comportamientos celulares dinámicos con la progresión de la enfermedad.
- Proporciona conocimientos mecanicistas que orientan la selección de modelos preclínicos.
Integración de la Línea de Producción y Flujo de Trabajo
Esta plataforma de imagen integra desde el descubrimiento temprano hasta la investigación preclínica, apoyando la prueba de hipótesis, la validación de dianas y los estudios traslacionales.
- Biología del Descubrimiento: Permite la interrogación basada en hipótesis de la dinámica celular en el contexto nativo del tejido.
- Selección: Proporciona resultados de imagen cuantitativos y reproducibles para la preparación de ensayos.
- Análisis: Permite la medición longitudinal de los comportamientos celulares y la estabilidad del tejido.
- Investigación Traductiva: Conecta el descubrimiento con la validación preclínica mediante datos de imagen relevantes para la enfermedad.
- Reutilización Empresarial: El diseño personalizable permite la adaptación a través de plataformas y sistemas de órganos.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad mecanicista en estudios con tejidos vivos.
- Valor operativo: Optimiza los flujos de trabajo de imagen mediante componentes estandarizados y reutilizables.
- Valor estratégico: Permite tomar decisiones más acertadas de avance o interrupción y mejora la eficiencia del capital al reducir las barreras técnicas.
- Impacto en el portafolio: Facilita la priorización y el avance ajustados al riesgo de los programas de descubrimiento.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en el manejo de animales vivos y en el uso de microscopía confocal.
- Necesita acceso a microscopios confocales invertidos y a insertos de platina impresos en 3D compatibles.
- Exige una estandarización entre equipos para los protocolos de adquisición de imágenes y el análisis de datos.
- Es adaptable a diversos modelos animales y tipos de tejido mediante modificaciones de diseño.
- Las limitaciones prácticas incluyen mantener la viabilidad del animal y la estabilidad del imagenado durante sesiones prolongadas.
