Non invasive di visualizzazione 3D con sub-micron Risoluzione Utilizzando sincrotrone a raggi-X, la tomografia

Ciao. Mi chiamo Michelle Ov del Bats Lab presso l'Università di Tubinga e, in questa presentazione, desidero parlare della visualizzazione tridimensionale non invasiva dell'organizzazione interna di micro AHR puts mediante tomografia a raggi X di sincrotrone con risoluzione submicrometrica. Il sistema modello con cui stiamo lavorando è l'acaro orbitale Aus Long osis, un micro COLYER AHR output di dimensioni corporee comprese tra 800 micrometri e un millimetro. Questa è un'immagine proveniente dalla nostra coltura di laboratorio in cui si possono vedere gli animali mentre si nutrono di alghe.

Per studiare l'organizzazione interna di Argos, utilizziamo radiazione X di sincrotrone per produrre dati tomografici VOX presso il SRF e il Grable. Qui vedete un'immagine dell'ESRF con l'ampio anello di accumulazione e, nell'angolo in alto a destra, la sala sperimentale dell'ID 19, situata all'esterno dell'anello. Per le misurazioni, i campioni sono stati essiccati con punto critico e montati su perni di plastica utilizzando colla istantanea. Gli esperimenti sono stati condotti a 20,5 KEV e sono state acquisite 1.500 proiezioni per le ricostruzioni.

Qui si vede la telecamera con un chip CCD costruito in modo autonomo, con una gamma dinamica a 14 bit e quattro megapixel. Il simulatore mostrato nella parte inferiore di questa immagine converte i raggi X in luce visibile. Questo è un primo piano del portacampioni e del tavolo rotante.

Il campione viene montato sulla testa del misuratore Goya per consentire un corretto orientamento del campione nel fascio. Una descrizione dettagliata dell'allestimento sperimentale è riportata nel nostro articolo del 2007 pubblicato sul Journal of Microscopy. In questa presentazione, mi concentrerò sugli analizzatori di dati in relazione alla visualizzazione tridimensionale mediante il software Fiji Studio Max.

Per prima cosa, mostrerò come rimuovere i valori grigi dello sfondo per estrarre le informazioni del campione. Nell'istogramma si osserva un picco elevato, che appartiene principalmente ai valori grigi dello sfondo. Dopo aver rimosso questo picco dall'istogramma, è possibile vedere il campione emergere dal cubo grigio.

Successivamente, mostrerò come ruotare l'oggetto utilizzando il key framer di VG Studio. Max dispone di un insieme di traiettorie della telecamera predefinite. Qui utilizzo il cerchio XY per generare una rotazione attorno agli assi verticali, e questa è l'animazione finale.

La grande struttura sul lato posteriore dell'animale corrisponde alla superficie della colla sintetica. Ora vi mostrerò come impostare un piano di taglio virtuale per poter osservare in tre dimensioni l'organizzazione interna del campione. Esistono tre orientamenti in cui è possibile posizionare un piano di taglio: frontale, assiale e sagittale.

Qui utilizzo il piano frontale e individuo una posizione di taglio in una zona centrale dell'animale; questo piano di sezione non deve essere statico. Ancora una volta, ricorrendo al key framer, può essere spostato lungo un qualsiasi asse. In questo esempio, uso il clip Z preimpostato per muovere il piano di taglio lungo un asse longitudinale del campione, e questo è l'aspetto dell'animazione finale passo dopo passo: è possibile osservare e seguire l'organizzazione tridimensionale di tutte le strutture interne con una risoluzione P di soli 0,7 micron.

Oltre ai percorsi predefiniti della telecamera, è anche possibile generare percorsi personalizzati specifici per l'utente. Per farlo, selezionare la modalità di osservazione libera della telecamera e regolare la posizione della telecamera e la distanza focale dell'obiettivo virtuale in qualsiasi posizione desiderata. Passo dopo passo, si possono definire nuove posizioni della telecamera per seguire un percorso individuale di qualsiasi complessità.

La finestra 3D in alto a sinistra mostra in tempo reale l'effetto di tutte le impostazioni della telecamera. L'esempio finale vi accompagna in un volo virtuale lungo l'intero sistema digerente attraverso l'animale. Qui si possono vedere alcune parti del gma, della colliery, del labrum e della rotella.

Ci stiamo avvicinando ed entriamo nella bocca dell'animale. Qui è possibile osservare i PHNs sul lato dorsale. Ora stiamo attraversando l'esofago per entrare nei ventricoli.

I nostri acari rivettati possiedono due grandi cher. Si tratta di strutture simili a lische con funzione digestiva. Entriamo nel seume destro.

Attraverso la sua piccola apertura, è possibile osservare numerose cellule IDE. Queste svolgono un ruolo importante nella digestione, anche se la funzione e il meccanismo completi non sono ancora del tutto compresi. Tornando ai ventricoli, osserviamo una struttura particolare, la valvola ileocecale, attraverso la quale siamo effettivamente entrati nei ventricoli un minuto fa, proprio al confine tra i ventricoli e il colon.

È possibile osservare un bolo alimentare, che è compattato e circondato da una membrana atrofica. Dietro il bolo alimentare, si vede una paletta fecale. Stiamo attraversando proprio ora questa paletta FE.

In seguito, abbiamo attraversato il breve intercolon ed entriamo nel post colon. Qui si osservano i grandi e caratteristici microbii. Infine, è possibile vedere la superficie interna delle particolari placche animali, proprio come una tavolozza di colori.

Abbandoniamo l'apparato digerente. Ora diamo un'ultima breve occhiata al lato ventrale esterno dell'animale e osserviamo le placche animali, le placche AAL e le placche genitali.