マウスとヒトにおけるサルコメアの収縮動態の極小侵襲的高速画像撮影
Michael E Llewellyn1, Robert P J Barretto, Scott L Delp
1Bio-X Program, James H. Clark Center for Biomedical Engineering & Sciences, Stanford University, Stanford, California 94305, USA.
Nature
|July 5, 2008
まとめ
この研究は,生きているマウスとヒトの個々のサルコメアの直接的,最小侵入的視覚化のための光学マイクロエンドスコーピーを導入します. この技術は,サルコメアの動態と長さの変動をリアルタイムで観察することを可能にします.
科学分野:
- 筋肉生理学 筋肉生理学
- バイオメディカル光学
- イン・ビボ・イマージング (in vivo imaging) とは
背景:
- サルコメアのダイナミクスは,筋肉機能にとって極めて重要ですが,現在のインビトロおよびエクスビヴォの方法の限界のために,十分に理解されていません.
- サルコメアを研究するための既存の技術は侵入的であり,生きている被験者での個々のサルコメア検査は許されません.
研究 の 目的:
- 個々のサルコメアとそのダイナミックな長さの変化を直接視覚化するための最小侵襲的方法を vivo で開発し,実証する.
- 生きた筋肉組織におけるサルコメアの振る舞いの高解像度,リアルタイム画像を可能にするために.
主な方法:
- 350ミクロン直径のマイクロエンドスコープを使った光学マイクロエンドスコーピーを利用しました.
- 生きたマウスとヒトの筋肉繊維で生成される光の第2ハーモニー周波数を観測した.
- Contractileダイナミクスのミリ秒スケール解像度のための高速データ取得を採用しました.
主要な成果:
- 個々のサルコメアとその動的長さの変化を,被動筋と活性化筋で in vivo で成功裏に視覚化しました.
- 身体の姿勢に関連した長さの変化と,局所的な長さの変化を明らかにした.
- ミリ秒スケールの解像度でサルコメア収縮のダイナミクスを観察した.
結論:
- 光学微内視鏡は,生体内サルコメア研究のための強力な,最小侵襲的ツールを提供します.
- このテクニックは,身体的条件付け,生理的状態,および神経筋疾患に関連してサルコメアのパフォーマンスを研究するための道を開きます.
