Bıçak kenar Tarama Mikroskopi için Numune Hazırlama, Görüntüleme ve Analiz Protokolleri
Summary
Beyin numune hazırlama, veri analizi ve görselleştirme, Bıçak-Kenar Tarama Mikroskobu kullanılarak seri kesit görüntüleme için tam bir süreç tarif edilir. Bu teknik şu anda fare beyni verileri elde etmek için kullanılan, ancak diğer organları, diğer türler için geçerli.
Abstract
Submicrometer çözünürlükte nöroanatomik veri geniş hacimli satın alma, yüksek verimlilik, yüksek çözünürlüklü, 3 boyutlu mikroskopi teknikleri büyük gelişmeler sağlamıştır. Tüm-beyin ölçekli veri üreten ilk bu tür araçların biri Knife-Edge Tarama Mikroskobu (KESM) 7, 5, 9, gelişmiş ve yazarların laboratuvar barındırılan . KESM, nöron ağları karmaşık ayrıntıları (Golgi) 1, 4, 8, damar ağları (Hindistan mürekkep) 1, 4, ve hücre gövdesi dağılımı (Nissl) 3 ifşa, bölüm ve tüm fare beyinleri submicrometer çözünürlükte görüntü için kullanılır olmuştur . KESM kullanımı, fare, ne de beyin sınırlı değildir. Biz başarıyla ahtapot beyin 6, fare akciğer ve sıçan beyin görüntülü var. Şu anda tüm zebra balık embriyoları üzerinde çalışıyoruz. Mikrodolaşım ve hemodinamik araştırma; bu gibi veriler connectomics araştırma 10 büyük katkıda bulunabilir ve yazarlara stereology araştırmading bir zemin gerçeği tam.
Bu makalede, numune hazırlama (sabitleme, boyama ve gömme) dahil olmak üzere bir boru hattı, KESM konfigürasyon ve kurulum, kesit ve görüntüleme KESM ile, görüntü işleme, veri hazırlama ve veri analizi ve görselleştirme anlatacağız. Vurgu, numune hazırlama ve elde edilen KESM veri görselleştirme / analiz olacaktır. Biz bu yazıda ayrıntılı protokol KESM erişim ve kullanımını artırmak için genişletmeye yardımcı olmak için bekliyoruz.
Protocol
Discussion
KESM biyolojik numune (~ 1 cm 3) geniş hacimli bir submicrometer düzeyinde araştırma için izin verir. Bu tür hacim, beyin, akciğer, kalp, böbrekler gibi tüm küçük hayvan organları, tutmak için yeterli, vb benzeri görülmemiş bu organların yapısal organizasyon hakkında niceliksel bilgi sağlamak ve çeşitli fonksiyonel sayısal modelleme etkinleştirmek gibi organların görüntüleri Taranmış devre ve ağ dinamiği, elektriksel özellikleri, sıvı ve hava akış dinamikleri, ve kas dinamikleri de dahil olmak üzere bu organların yönleri.
Bu makalede ayrıntılı olarak numune hazırlama protokolü ve analiz sonrası protokol KESM kolay erişim ve ortaya çıkan veriler araştırma grupları dışında yardımcı olması beklenmektedir. KESM çalışma protokolü, bu benzersiz bir görüntüleme yönteminin yararları ve sınırlamaları takdir bu dış araştırmacılar yardımcı olacaktır.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu proje, NSF (# 0.905.041, # 0.079.874), Texas İleri Teknoloji Programı (ATP-000.512-0146-2001, # ATP-000.512-0261-2001), Texas (# 1R01-NS54252), Ulusal Sağlık Enstitüsü / NINDS tarafından finanse edildi A & M Araştırma Vakfı, Texas A & M Üniversitesi, 3Scan Bilgisayar Bilimi ve Mühendisliği Bölümü. Bernard Mesa (Micro Star Teknolojileri) Biz, teknik danışmanlık ve KESM enstrümantasyon destek için teşekkür etmek istiyorum. Bruce H. McCormick, 2007 yılında ölen KESM tasarım ve uygulama ana bölümden yapıldı.
References
- Abbott, L. C. High-throughput imaging of whole small animal brains with the knife-edge scanning microscope. Neuroscience Meeting Planner. Program No. 504.2, (2008).
- Abbott, L. C., Sotelo, C. Ultrastructural analysis of catecholaminergic innervation in weaver and normal mouse cerebellar cortices. Journal of Comparative Neurology. 426, 316-329 (2000).
- Choe, Y., Abbott, L. C., Miller, D. E., Han, D., Yang, H. -. F., Chung, J. R., Sung, C., Mayerich, D., Kwon, J., Micheva, K., Smith, S. J. Multiscale imaging, analysis, and integration of mouse brain networks. Neuroscience Meeting Planner. Program No. 516.3, (2010).
- Choe, Y., Han, D., Huang, P. -. S., Keyser, J., Kwon, J., Mayerich, D., Abbott, L. C. Complete submicrometer scans of mouse brain microstructure: Neurons and vasculatures. Neuroscience Meeting Planner. Program No. 389.10, (2009).
- Choe, Y., Abbott, L. C., Han, D., Huang, P. S., Keyser, J., Kwon, J., Mayerich, D., Melek, Z., McCormick, B. H., Ravi Rao, A., Cecchi, G. Knife-edge scanning microscopy: High-throughput imaging and analysis of massive volumes of biological microstructures. High-Throughput Image Reconstruction and Analysis: Intelligent Microscopy Applications. , 11-37 (2008).
- Choe, Y., Abbott, L. C., Ponte, G., Keyser, J., Kwon, J., Mayerich, D., Miller, D., Han, D., Grimaldi, A. M., Fiorito, F., Edelman, D. B., McKinstry, J. L. Charting out the octopus connectome at submicron resolution using the knife-edge scanning microscope. BMC Neuroscience. 11, 136-136 (2010).
- Mayerich, D., Abbott, L. C., McCormick, B. H. Knife-edge scanning microscopy for imaging and reconstruction of three-dimensional anatomical structures of the mouse brain. Journal of Microscopy. 231, 134-143 (2008).
- Mayerich, D., Kwon, J., Sung, C., Abbott, L. C., Keyser, J., Choe, Y. Fast macro-scale Transmission Imaging of Microvascular Networks Using KESM. Biomedical Optics Express. 2, 2888-2896 (2008).
- McCormick, B. H. Development of the Brain Tissue Scanner. Technical Report. , (2002).
- Sporns, O., Tononi, G., Kötter, R. The human connectome: A structural description of the human brain. PLoS Computational Biology. 1, 42-42 (2005).
