التصوير الحيواني كله من الميلانوغاستر Drosophila باستخدام التصوير المقطعي microcomputed
Özet
يتم تقديم بروتوكول يسمح بتصور Drosophila melanogaster سليمة في أي مرحلة من مراحل التطوير باستخدام التصوير المقطعي microcomputed.
Abstract
تسمح أدوات التصوير الطبي الحيوي بالتحقيق في الآليات الجزيئية عبر المقاييس المكانية ، من الجينات إلى الكائنات الحية. وقد استفادت Drosophila melanogaster ، وهو كائن نموذجي يتميز بشكل جيد ، من استخدام المجهر الضوئي والإلكترون لفهم وظيفة الجينات على مستوى الخلايا والأنسجة. إن تطبيق منصات التصوير التي تسمح بفهم وظيفة الجينات على مستوى الكائن الحي السليم بأكمله من شأنه أن يزيد من تعزيز معرفتنا بالآليات الجينية. هنا يتم تقديم طريقة تصوير حيواني كاملة توضح الخطوات اللازمة لتصور Drosophila في أي مرحلة تنموية باستخدام التصوير المقطعي المجهري (μ CT). وتشمل مزايا μ-CT الأجهزة المتاحة تجاريا والحد الأدنى من الوقت العملي لإنتاج معلومات دقيقة ثلاثية الأبعاد بدقة على مستوى ميكرون دون الحاجة إلى طرق تشريح الأنسجة أو تطهيرها. يمكن إقرانها مع البرامج التي تسرع تحليل الصور وتقديم 3D ، وتحليل مورفوميتري مفصلة من أي نظام الأنسجة أو الجهاز لفهم أفضل لآليات التنمية وعلم وظائف الأعضاء ، والتشريح لكل من الوصفية والفرضية اختبار الدراسات. من خلال استخدام سير عمل التصوير الذي يتضمن استخدام المجهر الإلكتروني ، المجهر الخفيف ، μ CT ، يمكن إجراء تقييم شامل لوظيفة الجينات ، وبالتالي تعزيز فائدة هذا الكائن الحي النموذجي القوي.
Introduction
أثبتت طرق التصوير التي تسمح بإجراء تحقيق مفصل في الهياكل الداخلية للجسم دون تدمير هندسته المعمارية ثلاثية الأبعاد بشكل عام أنها مفيدة على نطاق واسع لعدد من التخصصات المختلفة ، بما في ذلك الفيزياء والهندسة وعلوم المواد وعلم الآثار وعلم الحفريات والجيولوجيا والبيولوجيا1و2و 3 و4و5و6و7و9 . من بين طرق التصوير غير التدميرية هذه ، تعد المنصات القائمة على الأشعة السينية مفيدة بشكل خاص نظرا لقدرة الأشعة السينية عالية الطاقة على اختراق العديد من أنواع العينات والمواد المختلفة مع الحد الأدنى من التشتت مقارنة بموجات الضوء المرئية. التصوير المقطعي المحوسب (CT) ، والتصوير المقطعي microcomputed (μ CT) ، والتصوير المقطعي النانوي (نانو CT) ، والتصوير الدقيق السنكروترون ، لذلك ، ظهرت كتقنيات أساسية للتصوير بالأشعة السينية على أساس عينات تتراوح من متر إلى ميكرون ، مع قدرات دقة ملليمتر إلى دون ميكرون10،11،12،13،14.
في حين تختلف هذه المنصات في تصميمها وهندسة الأشعة السينية والمكونات من أجل تحقيق التوازن بين حجم العينة والدقة ، إلا أنها تعتمد جميعا على نفس المبدأ الأساسي لالتقاط الصور: مصدر للأشعة السينية التي تنتقل عبر الجسم ويتم التقاطها بواسطة كاشف. التوهين التفاضلي لشعاع الأشعة السينية أثناء مروره عبر كثافات مختلفة داخل الجسم يولد تباين الصورة. يتم الحصول على البيانات ثلاثية الأبعاد عن طريق تدوير العينة أو الكاشف ، وجمع سلسلة من صور الإسقاط 2D التي يتم إعادة بنائها بعد ذلك باستخدام الخوارزميات في مخططات تحتوي على معلومات ثلاثية الأبعاد تكون دقتها متساوية في x،y،z15. بالنسبة للعديد من الماسحات الضوئية μ CT التي تستخدم هندسة الأشعة السينية ذات الحزمة المخروطية لإسقاط الأشعة السينية في الكائن الذي يتم تصويره ، يتم استخدام خوارزمية Feldkamp لإعادة بناء الكائن بدقة مع الحد الأدنى من الأخطاء16.
يتم تحديد دقة منصة معينة في المقام الأول من خلال معلمات النظام مثل حجم شعاع الأشعة السينية (حجم البقعة) ، وهندسة الماسح الضوئي (المسافة من الكائن إلى مصدر الأشعة السينية) ، وحجم البكسل على الكاشف ، وخوارزميات إعادة البناء المستخدمة. عوامل إضافية، مثل اهتزازات الماسح الضوئي، وتقلبات شعاع الأشعة السينية، وحركة العينة، ونوع المادة أو وصمة عار الكيميائية المستخدمة لتصور الكائن يمكن أن تؤثر أيضا بشكل كبير على القرار المكاني تحت condidtions التصوير في العالم الحقيقي15.
بالنسبة للتطبيقات الطبية الحيوية ، لعبت CT و μ CT دورا رئيسيا في تعزيز فهمنا لآليات التشريح وعلم وظائف الأعضاء والتنمية والمرض ، حيث كانت بمثابة أداة لتشخيص المريض البشري كمنصة تصوير ما قبل السريرية للكائنات الحية النموذجية17،18. على سبيل المثال ، فإن اتحاد ماوس الدولي للفينوتيبينج ، الذي يهدف إلى تحديد وظيفة كل جين في جينوم الماوس ، يستخدم μ CT كجزء من خط أنابيب phenotyping19. وكانت نتائجها حاسمة لفهم الجينات المشاركة في عمليات التنمية والمرض، في حين تعمل أيضا كأطلس لتشريح الفئران والتنمية20. الكائنات الحية نموذج آخر، مثل حمار وحشي والجرذان، كما احتضنت تماما استخدام μ CT لأداء phenotyping الحيوان كله من عدد من المسوخ الجينات17،21،22،23.
ميزة الجمع بين التصوير الحيواني كله مع الكائنات الحية النموذجية هو أن الفهم الآلي لوظيفة الجينات لعملية بيولوجية معينة يمكن استكشافها بالكامل. وهذا ممكن بسبب الجينوم المميز والعديد من الأدوات الجينية المتاحة في الكائنات الحية النموذجية التي تسمح بالتلاعب الدقيق بوظيفة الجينات في نقاط زمنية تنموية متميزة، وأنسجة محددة، وخلايا فردية، وحتى العضيات دون الخلوية. وتشمل هذه أنظمة التعبير الثنائي مثل نظام UAS /GAL4 (ومشتقاته العديدة) ، CRISPR / Cas9 ، وRNAi24،25،26. عندما يتم استخدام هذه الأدوات الوراثية جنبا إلى جنب مع خط أنابيب التصوير قوية تتكون من المجهر الإلكتروني، المجهر الخفيف (الفلورسنت وغير الفلورية)، والتصوير الحيواني كله مثل μ CT، يمكن تحقيق تقييم شامل للجزيئات والخلايا والأنسجة والأعضاء، والكائن الحي بأكمله، مما يسمح لفهم أعمق بكثير من وظيفة الجينات.
هذا البروتوكول يركز على استخدام μ CT في الكائن الحي نموذج غير الثدييات Drosophila melanogaster، الذي ساعد عدد لا يحصى من الأدوات الوراثية توضيح العديد من الآليات الجزيئية26،27. تم تبنيه من البروتوكولات السابقة في الحشرات غير النموذجية1،28،29،30،31،32، ويبني من دراسات μ CT السابقة في Drosophila لوضع بروتوكول موحد لاستخدامه في هذا الحيوان33،34،35،36،37،38،39 ,40,41. وترد الخطوط العريضة للخطوات اللازمة لنجاح إعداد العينات وتصويرها وتحليلها لمجموعات بيانات μ-CT التي تستخدم الماسحات الضوئية المتاحة تجاريا. مع هذا البروتوكول ، يمكن تصور جميع مراحل النمو من ذبابة في قرار عالية لكل من الوصفية والفرضية اختبار الدراسات ، بما في ذلك التصنيف والتشريح والتنمية وعلم وظائف الأعضاء ، والمرض27. سيكون هذا البروتوكول مفيدا أيضا لتصوير أي حشرة تقريبا وحتى المواد غير الحية التي تتطلب تلطيخا كيميائيا لتباين الصورة لتعزيز التصور من خلال μ CT.
Protocol
Representative Results
Discussion
ظل تصور Drosophila melanogaster سليما في جميع مراحل النمو تحديا ، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى عدم توافق المجهر الخفيف مع بشرة سميكة مصطبغة موجودة في هذا الحيوان. في حين أن طرق التصوير الحيوانية الكاملة الأخرى ، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) ، والتصوير المقطعي للتماسك البصري (OCT) ، والتنظير الفائق إلى جانب تطهير الأنسجة قد استخدمت بنجاح في الذباب50،51،52،53،54، μ CT يقدم عددا من المزايا التي تجعله مثاليا للتصوير الحيواني الكامل لهذا الكائن الحي13،15،30 . تخترق الأشعة السينية البشرة المصطبغة بسهولة ويسمح طول موجتها الصغير بالتصوير دون الميكرون. وضع العلامات يتطلب الحد الأدنى من الاستثمار في المواد الكيميائية المتاحة على نطاق واسع وليس المهارات مقاعد البدلاء المتخصصة13. كما تتوفر الماسحات الضوئية μ-CT تجاريا، والتكاليف مماثلة لمنصات المجهر الخفيف، في حين أنها أكثر جاذبية لمجموعة أوسع من التخصصات (الجيولوجيا وعلم الحفريات والهندسة، وما إلى ذلك) التي يمكن أن تستفيد أيضا من توافرها في مؤسسة ما. يمكن أيضا استخدام مصادر Synchrotron X-Ray للتصوير عالي الدقة μ CT للحشرات الثابتة والحية31و55و56، ولكنها أقل سهولة من الماسحات الضوئية التجارية على سطح المقعد.
يوفر هذا البروتوكول طريقة فعالة للحصول على صور μ CT للبالغين الذباب والجراء واليرقات والأجنة الخلوية. لاحظ أنه بالنسبة للعديد من الخطوات الموضحة أعلاه، يمكن أيضا تطبيق طرق بديلة لإعداد عينات للتصوير. وقد قدمت دراسات أخرى مقارنة مفصلة لمختلف التثبيت، ووضع العلامات، وتجفيف الخطوات لاستخدامها في الحشرات ويتم تشجيع المهتمين في اعتماد هذه التقنية لتقييم مزايا كل نهج1،4،13،29،30،57. وفي حين أن هذا البروتوكول بسيط نسبيا، فإن بعض الاقتراحات المفيدة تقدم.
أولا، ينبغي توخي الحذر عند تعطيل كندل العينات سليمة بحيث لا تتعطل الأنسجة الرخوة الكامنة بشكل كبير. من المهم السماح لليرقات والمراحل المبكرة من الجراء بالخضوع للتثبيت لمدة ساعتين في محلول بوين قبل الوخز. وهذا سوف تصلب الأنسجة والحد من كمية الهيموليم التي سوف تتسرب من ثقوب كتيكل، والتي يمكن أن تغير بنية الجهاز. يمكن فصل أجزاء الجسم الفردية (الرأس والصدر والبطن) للبالغين إذا كان الهيكل (الهياكل) ذات الاهتمام موجودا هناك. من المستحسن استخدام مشرط لشريحة نظيفة من خلال هذه الشرائح بدلا من سحبها بعيدا مع ملقط، والتي يمكن أن تعطل العمارة 3D من القناة الهضمية أو الجهاز العصبي المركزي، على سبيل المثال. أما بالنسبة للتوقيت، يحتاج البالغون عادة إلى 16 ساعة فقط. لتثبيت كامل، في حين أن مراحل اليرقات والجراء تحتاج إلى 24 ساعة. أيضا، إذا اليود أو تلطيخ PTA يبدو متفاوتا، يمكن وضع العينة مرة أخرى في الحل لاحتضان لفترة أطول حتى يتم تحقيق تلطيخ حتى. وأخيرا، لا ينبغي وضع عينات رطبة في 4 درجة مئوية، لأن هذا يبدو للحث على تشكيل فقاعات الهواء داخل تجويف الجسم بعد الاحترار لدرجة حرارة الغرفة.
ثانيا، سوف تختلف العينة المتصاعدة حسب الأداة ونوع المرحلة وما إذا كانت العينة تحتاج إلى البقاء رطبة أو تم تجفيفها في نقطة حرجة. إذا كان رطبا، تأكد من عدم تسرب العينة وربما تدمير الماسح الضوئي. عند تركيب العينة داخل طرف ماصة، تأكد من دفع بلطف مع كائن مملة حتى العينات يواجه مقاومة طفيفة ولا يمكن أن تتحرك. دفع من الصعب جدا يمكن أن يؤدي إلى تشوه لطيف والعيوب الهيكلية الكامنة. تأكد أيضا من محاذاة العينة في الحامل أقرب ما يمكن إلى محور الدوران. أي تمايل سيزيد من أوقات المسح الضوئي بسبب مجال الرؤية الأكبر ويقلل من دقة مخطط الكائنات المبرمج النهائي بعد إعادة الإعمار.
ثالثا، ستختلف إعدادات الماسح الضوئي للحصول على صور الإسقاط أيضا حسب الأداة. ولزيادة قدرات دقة الماسح الضوئي إلى أقصى حد، ينبغي أن يكون حجم بقعة شعاع الأشعة السينية صغيرا قدر الإمكان (5-10 ميكرومتر). ويمكن تحقيق ذلك من خلال تحقيق التوازن بين الجهد الأشعة السينية والإعدادات الحالية بحيث أن مجموع الطاقة هو 3-4 واط. مع هذه الإعدادات ووقت التعرض المناسب على الكاميرا ، يمكن تحقيق التوهين المناسب لأشعة X-ray بواسطة العينة والتباين الأمثل للصورة. يمكن استخدام مرشحات الألومنيوم أو النحاس بين الجسم ومصدر الأشعة السينية لضبط إعدادات الطاقة بالأشعة السينية المثلى للحصول على أفضل تباين للصورة أو توهين الشعاع بما يكفي لاستخدام المصادر التي تعمل بالطاقة العالية. أما بالنسبة لدقة الصورة، فإن هذا يعتمد على العديد من المتغيرات المختلفة، بما في ذلك نوع البقعة، وعدد صور الإسقاط، وحجم بيكسل الصورة، وموضع الكاميرا، وحركة العينة، واهتزازات الماسح الضوئي، ومعلمات إعادة البناء. يمكن أن يساعد شبح نمط الشريط (QRM GmbH) الذي يحتوي على علامات الحجم المعروفة في تقييم الدقة المكانية لإعداد ماسح ضوئي وكاميرا معينين.
ومن الجدير أيضا تقييم مزايا التصوير نقطة حرجة المجففة أو عينات رطب. قام Sombke وآخرون بتقييم مقارن للم طريقتين ووجدوا أن تجفيف النقاط الحرجة متفوق لتطبيقات μ CT التي تنطوي على المفصليات30. ومع ذلك، فإن فوائد العينات المائية هي أن الحيوانات تتعرض لتعرض أقل للمواد الكيميائية والميكانكية التي يمكن أن تؤدي إلى كل من التحف الكمية والمورفولوجية. هذا يميل أيضا إلى الحفاظ على الأنسجة الحساسة أفضل من CPD. ومع ذلك ، فإن العينات المائية لها عمر صلاحية أقصر بكثير ويجب تصويرها في موعد لا يتجاوز شهرا واحدا بعد التثبيت نظرا لأن تدهور الأنسجة وانخفاض جودة الصورة يصبحان واضحين في تلك المرحلة. أيضا، فإن القرار من عينات رطب يكون أقل قليلا من عينة المجففة نقطة حرجة، لأن الأشعة السينية يجب أن تخترق أيضا من خلال كل من طرف ماصة بلاستيكية والسائل المحيط بها (الماء أو العازلة). يمكن الحفاظ على عينات النقطة الحرجة المجففة لفترات أطول بكثير من الزمن ، خاصة عندما تبقى على Drierite. كما يمكن وضعها مباشرة في مسار شعاع الأشعة السينية ببساطة عن طريق لصق الأجنحة أو الساقين إلى دبوس حشرة ووضعه في مرحلة تشاك ، وتبسيط عملية التركيب. ومع ذلك ، فإن جفاف الإيثانول الواسع النطاق لهذه العينات يمكن أن يؤدي إلى انكماش الأنسجة وفقدان بنية الأنسجة الحساسة ، وهذا هو السبب في أنه من المهم إجراء مجموعة من تركيزات EtOH المتزايدة لتقليل هذه الآثار. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن جميع أشكال العلاج الكيميائي ، بما في ذلك تثبيت البارافورمالديهايد وحتى تلطيخ اليود يمكن أن يسبب انكماش الأنسجة58،59. في حين أن أيا من الأسلوبين لن توفر قياسات “حجم الجهاز الفعلي” في ذبابة حية ، فإن القياسات المورفومترية لا تزال صالحة عند مقارنة الحيوانات المتحولة والحيوانات البرية طالما يتم تنفيذ خطوات التثبيت والتلطيخ والتجفيف بشكل مماثل لكلا المجموعتين من العينات – ويفضل أن يكون ذلك بالتوازي.
في الختام، يوفر μ-CT أداة تصوير حيوانية كاملة مفيدة ل Drosophila33،34،35،36،37،38،39،40،41. وقد عرضت العديد من الدراسات الأخرى قوة هذه التكنولوجيا لفهم جوانب مختلفة من تصنيف الحشرات، والبيئة، وعلم وظائف الأعضاء، والتنمية، والتشريح التي يمكن أن تساعد في إثراء الدراسات المستقبلية في الذباب1،28،30،31،32،55،56،57 . جنبا إلى جنب مع الأدوات المجهرية الوراثية والخفيفة المستخدمة بالفعل على نطاق واسع في هذا الكائن الحي، يمكن μ CT وضع نفسها داخل خط أنابيب تجريبي يسمح بفهم أعمق بين النمط الجيني والنمط الظاهري.
Açıklamalar
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
لم يكن أي من هذا ممكنا لولا دعم ناصر روسان. وأود أن أشكر H. دوغ موريس، دانييل دوناهو، وبريندا كلاونبرغ من مرفق التصوير الماوس NIH وبن أش من الضوئيات الصغيرة للتدريب والمناقشة المفيدة. كما أشكر منصورة نوروزي راد من زايس على مسح عينات البطن على زرادية 520 فيرسا. لورين سميث، سامانثا سميث، وراشيل نغ ساعدت أيضا في المسح الضوئي. مايك مارش من أنظمة أبحاث الأجسام قدم الدعم التقني اليعسوب. كما أنني ممتن للدعم المقدم من المعهد الوطني للقلب والرئة والدم (1K22HL137902-01) وصناديق البدء من جامعة وايومنغ. كما أشكر المراجعين المجهولين على اقتراحاتهم وتعليقاتهم المفيدة.
Materials
| 100% Ethanol | For critical point drying | ||
| Bouin's Solution | Sigma-Aldrich | HT10132 | For animal fixation |
| Critical Point Dryer | Dries samples using the critical point method; multiple options available (Balzers CPD 020 or Leica EMCPD300) | ||
| Dragonfly Software | Object Research Systems | For visualization and segmentation of micro-CT datasets; https://www.theobjects.com/dragonfly/index.html | |
| Heat Block | For microfuge tubes | ||
| Image Analysis Workstation | Should contain sufficient RAM and quality graphics card for 3D rendering | ||
| Iodine Solution (I2KI) | Fisher Scientific | SI86-1 | For staining |
| Microcomputed Tomography Scanner | Bruker | Skyscan 1172 | Cone-beam X-Ray geometry; detector is a Hamamatsu 10 MP camera with 11.54 µm pixel size. |
| Microcomputed Tomography Scanner Software | Bruker | For controling the scanner itself (e.g., performing flat field corrections, X-ray tube power, camera expsoure times, acquisition, etc.) | |
| Minutien Pins | Fine Science Tools | 26002-15 | For poking hole in cuticle |
| NRecon Image Reconstruction Software | Bruker | Used to reconstruct cross-section images from 2D projection images taken with cone-beam X-Ray geometry | |
| P10 pipet tips | Genesee Scientific | 24-120 | Sample mounting |
| Phosphate Buffered Saline | Resarch Products International | P32060-4000.0 | Dilute to 1X with water before use |
| Phosphotungstic Acid Hydrate | Sigma-Aldrich | 79690-25g | For staining |
| Pin Holder | Fine Science Tools | 26018-17 | For Minutien Pins |
| Triton X-100 | Research Products International | 111036 | To remove waxy coating from adult flies (as 0.5% PBST) |
| X-Ray Microscope | Zeiss | Xradia 520 Versa | Cone-beam X-Ray geometry featuring Fresnel zone plate objective lenses for Resoluton at a Distance (RaaD™) |
Referanslar
- Metscher, B. D. MicroCT for comparative morphology: simple staining methods allow high-contrast 3D imaging of diverse non-mineralized animal tissues. BMC Physiology. 9, 11 (2009).
- Rahman, I. A., Smith, S. Y. Virtual paleontology: computer-aided analysis of fossil form and function. Journal of Paleontology. 88 (04), 633-635 (2014).
- Carlson, W. D. Three-dimensional imaging of earth and planetary materials. Earth and Planetary Science Letters. 249 (3-4), 133-147 (2006).
- Gutiérrez, Y., Ott, D., Töpperwien, M., Salditt, T., Scherber, C. X-ray computed tomography and its potential in ecological research: A review of studies and optimization of specimen preparation. Ecology and Evolution. 8 (15), 7717-7732 (2018).
- Abel, R. L., et al. Digital preservation and dissemination of ancient lithic technology with modern micro-CT. Computers & Graphics. 35 (4), 878-884 (2011).
- Kastengren, A., Powell, C. F. Synchrotron X-ray techniques for fluid dynamics. Experiments in Fluids. 55 (3), 1686 (2014).
- Boerckel, J. D., Mason, D. E., McDermott, A. M., Alsberg, E. Microcomputed tomography: approaches and applications in bioengineering. Stem Cell Research & Therapy. 5 (6), 144 (2014).
- Du Plessis, A., Yadroitsev, I., Yadroitsava, I., Le Roux, S. G. X-Ray Microcomputed Tomography in Additive Manufacturing: A Review of the Current Technology and Applications. 3D Printing and Additive Manufacturing. 5 (3), 227-247 (2018).
- Cnudde, V., Boone, M. N. High-resolution X-ray computed tomography in geosciences: A review of the current technology and applications. Earth-Science Reviews. 123, 1-17 (2013).
- Zhu, Y., Zhang, J., Li, A., Zhang, Y., Fan, C. Synchrotron-based X-ray microscopy for sub-100nm resolution cell imaging. Current Opinion in Chemical Biology. 39, 11-16 (2017).
- Kampschulte, M., et al. Nano-Computed Tomography: Technique and Applications. RoFo: Fortschritte Auf Dem Gebiete der Rontgenstrahlen und der Nuklearmedizin. 188 (2), (2016).
- Seeram, E. Computed tomography: A technical review. Radiologic Technology. 89 (3), 279-302 (2018).
- Rawson, S. D., Maksimcuka, J., Withers, P. J., Cartmell, S. H. X-ray computed tomography in life sciences. BMC Biology. 18 (1), 21 (2020).
- Morton, E. J., Webb, S., Bateman, J. E., Clarke, L. J., Shelton, C. G. Three-dimensional x-ray microtomography for medical and biological applications. Physics in Medicine and Biology. 35 (7), 805-820 (1990).
- Lin, A. S. P., Stock, S. R., Guldberg, R. E. Microcomputed Tomography. Springer Handbook of Microscopy. , 2 (2019).
- Feldkamp, L. A., Davis, L. C., Kress, J. W. Practical cone-beam algorithm. Journal of the Optical Society of America A. 1 (6), 612 (1984).
- Clark, D. P., Badea, C. T. Micro-CT of rodents: state-of-the-art and future perspectives. Physica Medica: PM: An International Journal Devoted to the Applications of Physics to Medicine and Biology: Official Journal of the Italian Association of Biomedical Physics (AIFB). 30 (6), 619-634 (2014).
- Schambach, S. J., Bag, S., Schilling, L., Groden, C., Brockmann, M. A. Application of micro-CT in small animal imaging. Methods. 50 (1), 2-13 (2010).
- Collins, F. S., Rossant, J., Wurst, W. A mouse for all reasons. Cell. 128 (1), 9-13 (2007).
- Wong, M. D., Dorr, A. E., Walls, J. R., Lerch, J. P., Henkelman, R. M. A novel 3D mouse embryo atlas based on micro-CT. Development. 139 (17), 3248-3256 (2012).
- Dyer, E. L., et al. Quantifying Mesoscale Neuroanatomy Using X-Ray Microtomography. eNeuro. 4 (5), (2017).
- Weinhardt, V., et al. Quantitative morphometric analysis of adult teleost fish by X-ray computed tomography. Scientific Reports. 8 (1), 16531 (2018).
- Ding, Y., et al. Computational 3D histological phenotyping of whole zebrafish by X-ray histotomography. eLife. 8, 44898 (2019).
- Ahmadzadeh, E., et al. A collection of genetic mouse lines and related tools for inducible and reversible intersectional mis-expression. Development. 147 (10), (2020).
- Koster, R., Sassen, W. A. A molecular toolbox for genetic manipulation of zebrafish. Advances in Genomics and Genetics. 2015, 151-163 (2015).
- Hales, K. G., Korey, C. A., Larracuente, A. M., Roberts, D. M. Genetics on the fly: A primer on the Drosophila model system. Genetik. 201 (3), 815-842 (2015).
- Ugur, B., Chen, K., Bellen, H. J. Drosophila tools and assays for the study of human diseases. Disease Models & Mechanisms. 9 (3), 235-244 (2016).
- Smith, D. B., et al. Exploring miniature insect brains using micro-CT scanning techniques. Scientific Reports. 6, 21768 (2016).
- Swart, P., Wicklein, M., Sykes, D., Ahmed, F., Krapp, H. G. A quantitative comparison of micro-CT preparations in Dipteran flies. Scientific Reports. 6, 39380 (2016).
- Sombke, A., Lipke, E., Michalik, P., Uhl, G., Harzsch, S. Potential and limitations of X-Ray micro-computed tomography in arthropod neuroanatomy: a methodological and comparative survey. The Journal of Comparative Neurology. 523 (8), 1281-1295 (2015).
- Betz, O., et al. Imaging applications of synchrotron X-ray phase-contrast microtomography in biological morphology and biomaterials science. I. General aspects of the technique and its advantages in the analysis of millimetre-sized arthropod structure. Journal of Microscopy. 227, 51-71 (2007).
- Wipfler, B., Pohl, H., Yavorskaya, M. I., Beutel, R. G. A review of methods for analysing insect structures – the role of morphology in the age of phylogenomics. Current Opinion in Insect Science. 18, 60-68 (2016).
- Chen, W. C., et al. Toward a new insight of calcium oxalate stones in Drosophila by micro-computerized tomography. Urolithiasis. 46 (2), 149-155 (2017).
- Fabian, B., Schneeberg, K., Beutel, R. G. Comparative thoracic anatomy of the wild type and wingless (wg1cn1) mutant of Drosophila melanogaster (Diptera). Arthropod Structure & Development. 45 (6), 611-636 (2016).
- Harrison, J. F., et al. Developmental plasticity and stability in the tracheal networks supplying Drosophila flight muscle in response to rearing oxygen level. Journal of Insect Physiology. , (2017).
- Klok, C. J., Kaiser, A., Socha, J. J., Lee, W. K., Harrison, J. F. Multigenerational effects of rearing atmospheric oxygen level on the tracheal dimensions and diffusing capacities of pupal and adult Drosophila melanogaster. Advances in Experimental Medicine and Biology. 903, (2016).
- Mattei, A. L., Riccio, M. L., Avila, F. W., Wolfner, M. F. Integrated 3D view of postmating responses by the Drosophila melanogaster female reproductive tract, obtained by micro-computed tomography scanning. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (27), 8475-8480 (2015).
- Mizutani, R., Saiga, R., Takeuchi, A., Uesugi, K., Suzuki, Y. Three-dimensional network of Drosophila brain hemisphere. Journal of Structural Biology. 184 (2), 271-279 (2013).
- Mizutani, R., Takeuchi, A., Akamatsu, G., Uesugi, K., Suzuki, Y. Element-specific microtomographic imaging of Drosophila brain stained with high-Z probes. Journal of Synchrotron Radiation. 15, 374-377 (2008).
- Schoborg, T. A., Smith, S. L., Smith, L. N., Morris, H. D., Rusan, N. M. Micro-computed tomography as a platform for exploring Drosophila development. Development. 146 (23), (2019).
- Chaturvedi, D., Prabhakar, S., Aggarwal, A., Atreya, K. B., VijayRaghavan, K. Adult Drosophila muscle morphometry through microCT reveals dynamics during ageing. Open Biology. 9 (6), 190087 (2019).
- Bainbridge, S. P., Bownes, M. Staging the metamorphosis of Drosophila melanogaster. Journal of Embryology and Experimental Morphology. 66, 57-80 (1981).
- Withers, P. J. X-ray nanotomography. Materials Today. 10 (12), 26-34 (2007).
- Bleichrodt, F., et al. Easy implementation of advanced tomography algorithms using the ASTRA toolbox with Spot operators. Numerical Algorithms. 71 (3), 673-697 (2016).
- Salmon, P. L., Liu, X., Sasov, A. A post-scan method for correcting artefacts of slow geometry changes during micro-tomographic scans. Journal of X-ray Science and Technology. 17 (2), 161-174 (2009).
- Schindelin, J., et al. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis. Nature Methods. 9 (7), 676-682 (2012).
- Yushkevich, P. A., et al. User-guided 3D active contour segmentation of anatomical structures: significantly improved efficiency and reliability. Neuroimage. 31 (3), 1116-1128 (2006).
- Lösel, P., Heuveline, V. Enhancing a diffusion algorithm for 4D image segmentation using local information. Medical Imaging 2016: Image Processing. 9784, (2016).
- Null, B., Liu, C. W., Hedehus, M., Conolly, S., Davis, R. W. High-resolution, in vivo magnetic resonance imaging of Drosophila at 18.8 Tesla. Plos One. 3 (7), 2817 (2008).
- Holmes, J. In vivo real-time optical coherence tomography imaging of Drosophila for cardiovascular research. Nature Methods. 6 (10), 5557 (2009).
- Men, J., et al. Optical coherence tomography for brain imaging and developmental biology. IEEE journal of selected topics in quantum electronics: a publication of the IEEE Lasers and Electro-optics Society. 22 (4), 6083213 (2016).
- Jährling, N., Becker, K., Schönbauer, C., Schnorrer, F., Dodt, H. U. Three-dimensional reconstruction and segmentation of intact Drosophila by ultramicroscopy. Frontiers in Systems Neuroscience. 4, 1 (2010).
- Pende, M., et al. High-resolution ultramicroscopy of the developing and adult nervous system in optically cleared Drosophila melanogaster. Nature Communications. 9 (1), 4731 (2018).
- Socha, J. J., Westneat, M. W., Harrison, J. F., Waters, J. S., Lee, W. K. Real-time phase-contrast x-ray imaging: a new technique for the study of animal form and function. BMC Biology. 5, 6 (2007).
- Westneat, M. W., et al. Tracheal respiration in insects visualized with synchrotron x-ray imaging. Science. 299 (5606), 558-560 (2003).
- Metscher, B. D. MicroCT for developmental biology: a versatile tool for high-contrast 3D imaging at histological resolutions. Developmental Dynamics. 238 (3), 632-640 (2009).
- Stowell, R. E. Effect on tissue volume of various methods of fixation, dehydration, and embedding. Stain Technology. 16 (2), 67-83 (1941).
- Vickerton, P., Jarvis, J., Jeffery, N. Concentration-dependent specimen shrinkage in iodine-enhanced microCT. Journal of Anatomy. 223 (2), 185-193 (2013).
