多尺度无标签人脑成像与集成序列分割极化灵敏光学连贯断层扫描和双光子显微镜
Shuaibin Chang1, Jiarui Yang2, Anna Novoseltseva2
1Department of Electrical and Computer Engineering, Boston University, 8 St Mary's St, Boston, 02215, USA.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|October 26, 2023
概括
一个新的成像系统结合了极化敏感光连贯断层扫描 (PSOCT) 和两光子显微镜 (2PM) 进行无标签,高分辨率的大脑组织分析. 这使得通过检查髓,血管和细胞变化来详细研究衰老和神经退行性疾病.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 光学成像技术的成像
背景情况:
- 衰老和神经退行性疾病需要了解大脑细胞架构,骨髓架构和血管结构.
- 标准组织学处理导致组织扭曲,阻碍了无变形的大脑重建.
- 计算进步允许体积重建,但受限于处理文物.
研究的目的:
- 开发一个完整的成像系统,用于完整的人类大脑结构的无标签,多对比分析.
- 为了实现高吞吐量,无变形的重建和大脑组织的全面分析.
- 量化描述与衰老和神经退行相关的病理特征.
主要方法:
- 集成的串行切割偏振敏感光学连贯性断层扫描 (PSOCT) 和双光子显微镜 (2PM).
- 无标签的多对比成像散射,双折射和自发光.
- 4 × 4 × 2cm3样本块的高通量重建与简单的图像注册.
主要成果:
- 证明了大脑组织块的高通量重建.
- 能够对髓含量,血管结构和细胞信息进行全面分析.
- 揭示了详细的皮质和白质结构,包括纤维,毛细血管和充满脂素的细胞体.
- 能够对髓降解,脂素积累和微血管变化的定量表征.
结论:
- 集成的PSOCT和2PM系统提供无标签的多对比成像,用于详细的脑部分析.
- 这项技术有助于研究衰老和神经退行性疾病中的病理特征.
- 为研究神经退行机制开辟了新的途径.
