SeeThrough: una técnica de limpieza de cráneo diseñada racionalmente para imágenes cerebrales in vivo

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Ingeniería biomédica
• Imágenes ópticas

Sus antecedentes:

• La dispersión de luz por el cráneo impide las imágenes ópticas del cerebro.
• Los métodos existentes a menudo requieren procedimientos invasivos como la extirpación del cráneo, con riesgo de daño tisular e inflamación.

Objetivo del estudio:

• Para desarrollar una técnica de limpieza de cráneo para imágenes cerebrales de alta resolución y mínimamente invasivas.
• Para crear una solución biocompatible de ajuste de índice de refracción para una limpieza cerebral eficiente.

Principales métodos:

• Evaluación sistemática de más de 1600 sustancias químicas para identificar los agentes de eliminación óptimos.
• Desarrollo de una solución de ajuste de índice de refracción a base de agua y disolventes orgánicos.
• Combinación con microscopía de dos fotones para imágenes avanzadas del cerebro.

Principales resultados:

• SeeThrough logró una alta eficiencia de limpieza manteniendo la integridad del tejido y la biocompatibilidad.
• La sensibilidad y el contraste de las imágenes fueron comparables a los métodos de cráneo abierto.
• Habilitado el monitoreo mínimamente invasivo de los macrófagos del borde cerebral, la sangre y la dinámica del líquido cefalorraquídeo.
• Imágenes facilitadas en profundidad (~ 400 μm), longitudinales (un mes) y en mesoscala de la actividad cerebral del ratón.

Conclusiones:

• SeeThrough ofrece una plataforma ampliamente accesible para la obtención de imágenes de alto rendimiento y conservación de la fisiología del parénquima cerebral y la interfaz cerebro-cráneo.
• La técnica avanza significativamente el acceso óptico al cerebro para la investigación y las posibles aplicaciones clínicas.