モジュール式組織透明化フレームワークとライトフィールド顕微鏡の統合による心臓組織の迅速な体積表現型解析

科学分野:

• 生物医学工学
• 細胞生物学
• 顕微鏡

背景:

• 既存の組織透明化方法は、多様な生物学的サンプルに対して柔軟性に欠けています。
• 体積イメージングには、生化学的多様性のためのプロトコルの最適化が不可欠です。

研究 の 目的:

• 適応可能な組織透明化およびイメージングパイプラインのためのモジュール式フレームワークを開発すること。
• 特定の生物学的質問とサンプルタイプに合わせてプロトコルを調整すること。

主な方法:

• 透明化およびイメージングパイプラインを組み立てるための、質問指向のモジュール式フレームワークを導入しました。
• 蛍光、抗原性、組織完全性、透明度、およびタンパク質保持のためにモジュールを体系的に最適化しました。
• 効率的なデータ取得と再構築のために、フレームワークをライトフィールド顕微鏡（LFM）と統合しました。

主要な成果:

• 開発、梗塞、再生、免疫、血管マッピングを含む多様な心臓アプリケーションにおけるフレームワークの有用性を実証しました。
• 異なる生物学的質問が、異なるモジュールアセンブリとパラメータを必要とすることを示しました。
• 内因性蛍光と抗原性を維持しながら、高い透明度とタンパク質保持を達成しました。

結論:

• モジュール式フレームワークは、適応可能な3D分析のための合理的かつ実用的な基盤を提供します。
• LFMとの統合により、データセットサイズの縮小を伴う高スループット定量的な体積分析が可能になります。
• このアプローチは、脊椎動物モデルにおける再生、病理学的、および比較システムの相互運用可能な3D分析をサポートします。