Microscopía de apertura sintética de dos fotones para imágenes 3D rápidas y mínimamente invasivas de comportamientos...

Área de la Ciencia:

• Imágenes biomédicas
• Biología celular
• La neurociencia

Sus antecedentes:

• La comprensión holística de los procesos fisiopatológicos requiere técnicas avanzadas de imagen 3D.
• La microscopia de dos fotones (TPM) actual se enfrenta a limitaciones en la resolución espacio-temporal, el volumen de imagen y la duración debido a los métodos de escaneo y la fototoxicidad.
• Las aberraciones ópticas desafían aún más las imágenes de tejido profundo con TPM.

Objetivo del estudio:

• Para superar las limitaciones del TPM convencional para imágenes de tejidos profundos.
• Para obtener imágenes 3D corregidas por aberración de la dinámica subcelular a escalas de milisegundos.
• Para permitir la obtención de imágenes in vivo a largo plazo y de gran volumen con fotoblanqueamiento reducido.

Principales métodos:

• Aprovechó los principios del radar de apertura sintética dentro de la microscopía de dos fotones.
• Desarrolló un enfoque de imágenes corregido por aberración para la visualización de tejidos profundos.
• Se ha obtenido una imagen a escala de milisegundos de la dinámica subcelular en grandes volúmenes (> 100 000).

Principales resultados:

• Demostró una reducción de tres órdenes de magnitud en el foto blanqueamiento en comparación con el TPM convencional.
• Se ha obtenido con éxito una imagen de la dinámica subcelular en tejidos profundos con una resolución espacial-temporal mejorada.
• Identificó comunicaciones intercelulares directas a través de la generación de migrasomas después de una lesión cerebral traumática.
• Visualización de la formación del centro germinal en los ganglios linfáticos del ratón y estados celulares caracterizados en la corteza visual del ratón.

Conclusiones:

• La técnica TPM desarrollada avanza significativamente las capacidades de imágenes intravitales.
• Este método facilita una comprensión holística de los sistemas biológicos al vincular los comportamientos subcelulares con la fisiogénesis.
• Abre nuevas vías para el estudio de organizaciones y funciones biológicas complejas in vivo.