Abordagem simplificada de imagem intravital para monitoramento de longo prazo da dinâmica do tecido epitelial em um microscópio confocal invertido
30 de junho de 2023
O protocolo apresenta uma nova ferramenta para simplificar a obtenção de imagens intravitais usando microscopia confocal invertida.
Desenvolvemos uma ferramenta para realizar imagens intravitais em camundongos vivos usando um microscópio confocal invertido. Isso nos permite acompanhar a dinâmica celular da pele ao longo da homeostase e comparar o comportamento celular durante o início e a progressão da doença. A microscopia multifóton é a principal abordagem aplicada para obter o rastreamento celular intravital.
No entanto, as desvantagens desses microscópios incluem versatilidade de imagem diária limitada, alto custo e complexidade técnica. Nossa nova ferramenta permite o uso de versáteis microscópios confocais invertidos para imagens intravitais in vivo. Ao modificar o arquivo de projeto, as dimensões da inserção do estágio podem ser personalizadas para se ajustar a qualquer marca de microscópio invertido.
O orifício objetivo pode ser redimensionado e reposicionado para se ajustar a qualquer modelo animal e tecido de escolha.
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Visão Geral
Este estudo apresenta uma nova ferramenta para realizar imagem intravital utilizando microscopia confocal invertida em camundongos vivos, permitindo aos pesquisadores acompanhar a dinâmica das células da pele durante a homeostase e a progressão da doença. A nova ferramenta supera as limitações da microscopia de múltiplos fótons, tornando a imagem intravital mais acessível e versátil.
Componentes Principais do Estudo
Área de Pesquisa
- Imagem intravital
- Dinâmica celular da pele
- Técnicas de microscopia
Contexto
- As limitações atuais da microscopia multiphoton incluem custos elevados e complexidade técnica.
- Microscópios confocais invertidos oferecem opções versáteis de imagem para tecidos vivos.
- O design personalizado permite adaptabilidade a diferentes modelos animais.
Métodos Utilizados
- Microscopia confocal invertida com inserções personalizadas impressas em 3D
- Camundongos vivos como sistema biológico
- Configuração de imagem personalizável para diversos tecidos
Resultados Principais
- Aquisição bem-sucedida de Z-stacks de tecido auricular marcado com fluorescência com deriva mínima.
- Imagem contínua de células da pele (positivas para mCherry e GFP) durante períodos prolongados.
- Validação da eficácia dos insertos impressos em 3D para imagem viva estável.
Conclusões
- Este estudo demonstra uma abordagem inovadora para melhorar as capacidades de imagem intravital.
- A ferramenta aprimora a capacidade de estudar a dinâmica celular em modelos vivos, avançando a pesquisa em biologia celular.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A imagem intravital de longo prazo da dinâmica do tecido epitelial é essencial para compreender os comportamentos celulares subjacentes ao início e à progressão de doenças. Esta abordagem simplificada, que utiliza microscopia confocal invertida, reduz as barreiras técnicas e de custo, permitindo uma adoção mais ampla da imagem in vivo em pesquisas de descoberta no setor biofarmacêutico. A acessibilidade aprimorada a imagens de células vivas estáveis e quantitativas apoia a confiança preditiva em estudos iniciais de validação de alvos e mecanicistas.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Permite a observação direta de comportamentos celulares vivos em ambientes teciduais intactos.
- Apoia a desmistificação mecanicista por meio do rastreamento de respostas celulares durante o início da doença.
- Facilita a validação funcional de alvos por meio do monitoramento longitudinal da dinâmica celular.
- Aprimora a confiança preditiva para triagem inicial de portfólios.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Fornece imagens validadas e reprodutíveis de células marcadas com fluorescência in vivo.
- Oferece saídas quantitativas em Z-stack para desenvolvimento robusto de ensaios.
- Apoia a padronização e escalabilidade em diversos tipos de tecidos e modelos animais.
- Permite avaliação confiável dos efeitos de compostos sobre a dinâmica celular em nível tecidual.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha resultados de imagens in vivo com modelos relevantes para a doença, garantindo continuidade translacional.
- Permite decisões de avanço ajustadas ao risco com base em respostas teciduais em tempo real.
- Apoia a descoberta de biomarcadores ao correlacionar comportamentos celulares dinâmicos com a progressão da doença.
- Fornece insights mecanicistas que orientam a seleção de modelos pré-clínicos.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Esta plataforma de imagem integra desde a descoberta inicial até a pesquisa pré-clínica, apoiando testes de hipóteses, validação de alvos e estudos translacionais.
- Biologia da Descoberta: Permite a investigação orientada por hipóteses da dinâmica celular no contexto nativo do tecido.
- Triagem: Fornece saídas de imagem quantitativas e reprodutíveis para prontidão de ensaios.
- Análises: Permite a medição longitudinal de comportamentos celulares e estabilidade tecidual.
- Pesquisa Translacional: Conecta descobertas e validação pré-clínica com dados de imagem relevantes para doenças.
- Reutilização Empresarial: O design personalizável permite adaptação entre plataformas e sistemas orgânicos.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva e reduz a ambiguidade mecanicista em estudos com tecidos vivos.
- Valor Operacional: Otimiza fluxos de trabalho de imagem com componentes padronizados e reutilizáveis.
- Valor Estratégico: Permite decisões mais assertivas de prosseguir ou não prosseguir e maior eficiência no uso de capital, reduzindo barreiras técnicas.
- Impacto no Portfólio: Apoia a priorização ajustada ao risco e o avanço de programas de descoberta.
Considerações de Implementação
- Requer experiência em manipulação de animais vivos e operação de microscopia confocal.
- Necessita de acesso a microscópios confocais invertidos e suportes de platina 3D-impressos compatíveis.
- Exige padronização entre equipes para protocolos de aquisição de imagens e análise de dados.
- Adaptável a diversos modelos animais e tipos de tecidos mediante modificações de design.
- As limitações práticas incluem a manutenção da viabilidade dos animais e a estabilidade da imagem durante sessões prolongadas.
