Gestroomlijnde intravitale beeldvormingsbenadering voor langetermijnmonitoring van de dynamiek van epitheelweefsel op een omgekeerde confocale microscoop
30 juni 2023
Het protocol presenteert een nieuw hulpmiddel om intravitale beeldvorming te vereenvoudigen met behulp van omgekeerde confocale microscopie.
We ontwikkelden een tool om intravitale beeldvorming uit te voeren op levende muizen met behulp van een omgekeerde confocale microscoop. Dit stelt ons in staat om de dynamiek van huidcellen tijdens de homeostase te volgen en het celgedrag tijdens het begin en de progressie van de ziekte te vergelijken. Multifotonenmicroscopie is de primaire benadering die wordt toegepast om intravitale celtracking te bereiken.
De nadelen van deze microscopen zijn echter de beperkte dagelijkse beeldvorming, de hoge kosten en de technische complexiteit. Onze nieuwe tool maakt het gebruik van veelzijdige omgekeerde confocale microscopen mogelijk voor in vivo intravitale beeldvorming. Door het ontwerpbestand aan te passen, kunnen de afmetingen van de tafelwisselplaat worden aangepast aan elk merk omgekeerde microscoop.
Het objectiefgat kan worden vergroot of verkleind en verplaatst om in elk diermodel en weefsel naar keuze te passen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Deze studie introduceert een nieuwe tool voor het uitvoeren van intravitale beeldvorming met behulp van geïnverteerde confocale microscopie bij levende muizen, waardoor onderzoekers de dynamiek van huidcellen tijdens homeostase en ziekteprogressie kunnen volgen. De nieuwe tool pakt de beperkingen van multi-foton microscopie aan, waardoor intravitale beeldvorming toegankelijker en veelzijdiger wordt.
Belangrijkste studiecomponenten
Onderzoeksgebied
- Intravitale beeldvorming
- Huidceldynamiek
- Microscopietechnieken
Achtergrond
- Huidige beperkingen van multifotonmicroscopie omvatten hoge kosten en technische complexiteit.
- Inverteerde confocale microscopen bieden veelzijdige beeldvormingsopties voor levende weefsels.
- Een aangepast ontwerp maakt aanpassing aan verschillende diermodellen mogelijk.
Gebruikte methoden
- Inverted confocale microscopie met op maat gemaakte 3D-geprinte inserts
- Levende muizen als biologisch systeem
- Aanpasbare imaging-opstelling voor diverse weefsels
Belangrijkste resultaten
- Succesvolle acquisitie van Z-stacks van fluorescentie-gelabeld oeweefsel met minimale drift.
- Continue beeldvorming van huidcellen (mCherry- en GFP-positief) over langere tijdsperioden.
- Validatie van de effectiviteit van de 3D-geprinte inserts voor live-imaging voor stabiele beeldvorming.
Conclusies
- Deze studie demonstreert een innovatieve benadering om de mogelijkheden voor intravitale beeldvorming te verbeteren.
- Het instrument vergroot het vermogen om cellulaire dynamiek in levende modellen te bestuderen, wat de celbiologische onderzoek vooruitstuwt.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie voor Managers
Langdurige intravitale imaging van epitheelweefseldynamiek is essentieel voor het begrijpen van cellulaire gedragingen die ten grondslag liggen aan het ontstaan en de progressie van ziekten. Deze gestroomlijnde aanpak met gebruik van inverted confocale microscopie verlaagt technische en financiële drempels, waardoor in vivo imaging breder kan worden toegepast in biopharmaceutisch onderzoek in de ontdekkingsfase. Verbeterde toegankelijkheid tot stabiele, kwantitatieve live-cell imaging ondersteunt het voorspellend vertrouwen bij vroege targetvalidatie en mechanistische studies.
Strategische Toepassingen in Biofarmaceutische R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Maakt directe observatie van het gedrag van levende cellen in intacte weefselomgevingen mogelijk.
- Ondersteunt mechanistische risicoreductie door cellulaire reacties tijdens het begin van een ziekte te volgen.
- Faciliteert functionele targetvalidatie door longitudinale monitoring van celdynamiek.
- Verbetert het voorspellend vertrouwen voor triage in de vroege fasen van de portfolio.
Screening & assayontwikkeling
- Biedt gevalideerde, reproduceerbare beeldvorming van fluorescent gelabelde cellen in vivo.
- Levert kwantitatieve Z-stack-uitvoer voor een robuuste assay-ontwikkeling.
- Ondersteunt standaardisatie en schaalbaarheid over meerdere weefseltypen en diermodellen.
- Maakt een betrouwbare evaluatie mogelijk van de effecten van verbindingen op celmechanismen op weefselniveau.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Lijnt in vivo beeldvormingsresultaten uit met ziekterelevante modellen voor translationele continuïteit.
- Maakt risico-gecorrigeerde beslissingen over voortgang mogelijk op basis van real-time weefselresponsen.
- Ondersteunt de ontdekking van biomarkers door dynamisch celgedrag te correleren met de progressie van de ziekte.
- Biedt mechanistische inzichten die de selectie van preklinische modellen informeren.
Integratie van Pipeline & Workflow
Dit imagingplatform integreert alle fasen van vroege ontdekking tot preklinisch onderzoek en ondersteunt hypothesetoetsing, targetvalidatie en translationele studies.
- Discovery Biology: Maakt hypothese-gestuurde analyse van celdynamiek in de natuurlijke weefselcontext mogelijk.
- Screening: Levert reproduceerbare, kwantitatieve imaging-outputs voor assay-gereidheid.
- Analytics: Ondersteunt longitudinale metingen van cellulair gedrag en weefselstabiliteit.
- Translationeel Onderzoek: Slaat een brug tussen discovery en preklinische validatie met ziekterelatede imaging-data.
- Enterprise Hergebruik: Aanpasbaar ontwerp maakt adaptatie over verschillende platforms en organsystemen mogelijk.
Operationele impact & impact op de onderneming
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen en vermindert mechanistische ambiguïteit in studies van levend weefsel.
- Operationele waarde: Stroomlijnt imaging-workflows met gestandaardiseerde, herbruikbare componenten.
- Strategische waarde: Maakt betere go/no-go-beslissingen en kapitaalefficiëntie mogelijk door technische barrières te verminderen.
- Impact op portfolio: Ondersteunt risico-gecorrigeerde prioritering en de voortgang van ontdekkingsprogramma's.
Overwegingen bij de implementatie
- Vereist expertise in de omgang met levende dieren en het bedienen van confocale microscopie.
- Toegang tot omgekeerde confocale microscopen en compatibele 3D-geprinte tafelinserten is noodzakelijk.
- Vereist standaardisatie tussen teams voor beeldgevingsprotocollen en data-analyse.
- Aanpasbaar aan diverse diermodellen en weefseltypes door middel van ontwerpwijzigingen.
- Praktische beperkingen omvatten het behoud van de levensvatbaarheid van het dier en de stabiliteit van de beeldvorming tijdens langdurige sessies.
