Summary

ための間引き頭蓋骨皮質ウィンドウ·テクニック<emインビボで></em>光干渉断層イメージング

Published: November 19, 2012
doi:

Summary

私達はのためのマウスモデルにおける間引き頭蓋骨皮質ウィンドウ(TSCW)を作成する方法を紹介<em生体内で></em大脳皮質の> OCTイメージング。

Abstract

光コヒーレンストモグラフィ(OCT)は、高時空間分解能で生物医学イメージング技術です。その低侵襲アプローチと10月は皮膚科、眼科、消化器1-3に広く使用されています。間引き頭蓋骨皮質ウィンドウ(TSCW)を使用して、我々は、in vivoでの画像の皮質をするためのツールとしてスペクトラルドメインOCT(SD-OCT)モダリティを採用しています。一般的に、それは、より汎用性を提供するように開かれ、頭蓋骨がニューロイメージングのために使用されてきた、しかし、TSCWアプローチは、低侵襲であり、神経病理学的研究における長期的イメージングのための効果的な平均である。ここでは、大脳皮質 in vivoイメージング 10月のマウスモデルにおけるTSCWを作成する方法を紹介します。

Introduction

1990年代初頭の登場以来、10月は、組織の構造と機能2の生体イメージングのために広く使用されてきました。 10月は、光ファイバ·マイケルソン干渉計2,4低コヒーレンス光源を実装することにより、後方散乱光4のエコー遅延時間を測定することにより、断面画像を生成します。また、フーリエドメインOCT(FD-OCT)として知られている、SD-OCTは、1995年に初めて5年に導入され、従来のタイムドメインOCT(TD-OCT)と比較して優れた画像診断法を提供しています。 SD-OCTでは、参照アームが高速·超高解像度の画像取得6-9で得られた静止状態に保たれています。

現在、TSCWモデルは従来の開頭術の代わりに、2光子顕微鏡 in vivoでの脳の画像アプリケーションのために主に使用されている。これらTSCWは追加IMAを提供するために、カスタム頭蓋骨板またはガラスカバースリップ10月13日と同時に使用されてきた安定性を変更する。我々の研究では、TSCWが使用されている場合これらのような付属品はOCTイメージングのために必要ではないことを観察した。彼らは光ビームと干渉し、OCT画像を変更することがありますしたがって、頭蓋骨板またはガラスカバースリップの欠如は、イメージング·ウィンドウサイズの広い範囲を可能にします。

間引き頭蓋骨の準備は、二光子顕微鏡10-13を用いて脳のイメージング研究に有利で ​​あることが判明した。私たちの実験では、TSCWを通じて体内画像皮質に、SD-OCTシステムを利用しています。当社のカスタムSD-OCTイメージングセットアップは、それぞれ8μmと20μmの軸方向および横方向の解像度が得97 nmの帯域幅で1295 nmの中心とする2つのスーパールミネッセントダイオード(SLD)14からなる広帯域、低コヒーレンス光源が含まれています。弊社の光学撮像素子では、我々はTSCW介して撮像がoで構造と機能を特定し、可視化に大きな可能性を持っていることを想像するptically密脳組織。

Protocol

1。手術の準備 6-8週間の年齢の間に雌性CD-1マウスは、私たちの実験で使用した。 ケタミンおよびキシラジンの組み合わせ(80 mg / kgのketamine/10 mg / kgをキシラジン)の腹腔内注射でマウスを麻酔。 〜37℃で最適な体温を確保するための恒温パッドの上にマウスを置き継続的に動物の反射を( 例えば 、鉗子で鈍足をつまんで)テストすることによって、麻酔のレベルを監視…

Representative Results

大脳皮質上間伐ウィンドウを作成した後血管系は、より視覚的に顕著でなければなりません( 図1)と深い撮像深度(1mmまで)が可能になります。右皮質は140μmで( 図1)で測定した正常な頭蓋骨に比べ、より大きな光学的透明度を提供するので、約55ミクロンまで薄くされる。さらに10から15μmまで薄くするガラスカバースリップと頭蓋骨プレートの使用など、しか?…

Discussion

10月と間引き頭蓋骨によるイメージングはごく最近検討されている小説のニューロイメージング技術15、16です。私たちの実験では、in vivoでのマウスモデルにおけるTSCWを通して、SD-OCTイメージングの実現可能性を実証した。我々の結果から、頭蓋骨が約55μmまで薄くされると侵入深さは、それぞれ、軸方向および横方向に8μmと20μmの画像解像度で約1ミリメートルで得られる。?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作品は、コンセプト助成のUCディスカバリープルーフによっておよびNIH(R00 EB007241)によってサポートされていました。著者らはまた、この実験では彼女の援助のためのジャクリーン·ハバードに感謝したいと思います。

Materials

Materials Company Catalogue number Comments
Ketamine Phoenix Pharmaceuticals 57319-542-02  
Xylazine Akorn, Inc. 139-236  
Artificial Tears Ointment Rugby 0536-6550-91  
Nair Church & Dwight Co., Inc. 4010130  
Sterile Alcohol Prep Pad Kendall Healthcare 6818  
Cotton Tipped Applicators Fisherbrand 23-400-115  
Betadine Solution Swabstick Purdue Products 67618-153-01  
Saline Solution, .9% Phoenix Pharmaceuticals 57319-555-08  
Stereotactic Frame Stoelting    
High Speed Surgical Hand Drill Foredom   38,000 rpm
Carbide Round Bur Stoelting   0.75 mm
Dura-Green Stones Shofu   Shank: HP
Shape: BA1
CompoMaster Coarse & CompoMaster Polisher Shofu   Shape: Mini-Pt.
SpaceDrapes Braintree Scientific, Inc.    

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Szu, J. I., Eberle, M. M., Reynolds, C. L., Hsu, M. S., Wang, Y., Oh, C. M., Islam, M. S., Park, B. H., Binder, D. K. Thinned-skull Cortical Window Technique for In Vivo Optical Coherence Tomography Imaging. J. Vis. Exp. (69), e50053, doi:10.3791/50053 (2012).

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