超紫外线高光谱光片显微镜用于体积代谢成像:用于植入前胚胎发育的应用
Josephine Morizet1, Darren Chow2,3,4, Philip Wijesinghe1
1SUPA, School of Physics and Astronomy, University of St Andrews, North Haugh, St Andrews Fife KY16, U.K.
ACS photonics
|December 25, 2023
概括
这项研究引入了一种新的超光谱光片显微镜技术,用于非侵入性地绘制细胞新陈代谢. 该方法在3D中有效量化了代谢辅因子尼古丁胺氨基二核酸 (酸盐) 和黄胺氨基二核酸,有助于评估组织和细胞活力.
科学领域:
- 细胞和分子生物学 细胞和分子生物学
- 生物物理学的生物物理.
- 显微镜和成像技术.
背景情况:
- 细胞代谢对于细胞的能量,生长,再生和恒温至关重要.
- 对代谢异质性的空间映射对于理解细胞和组织健康至关重要.
- 目前用于内源代谢辅因子的成像技术,如NAD,P) H和FAD,对临床应用有局限性.
研究的目的:
- 开发一种非侵入性,高分辨率的3D成像方法,用于绘制细胞代谢的地图.
- 使用基于相机的高光谱光片显微镜,使用单个UVA激发波长.
- 能够实时评估代谢活动,用于临床转化.
主要方法:
- 开发了一种基于相子的高光谱光片 (HS-LS) 显微镜系统.
- 采用单个UVA激发波长 (375nm),同时激发NAD和FAD自光.
- 利用基于硬件的光谱相位分析来量化NAD,P) H和FAD的相对贡献.
主要成果:
- 使用单个UVA波长,证明了NAD(P) H和FAD自光的同时激发和量化.
- 在植入前胚胎发育期间捕获了代谢活动的动态变化.
- 生成了代谢活动的体积图,以界定发育变化.
结论:
- 开发的HS-LS显微镜方法使细胞新陈代谢的非侵入性3D映射成为可能.
- 这种技术克服了现有方法的局限性,例如多个激发波长或复杂的后处理.
- 这些发现为临床转化铺平了道路,包括胚胎生存能力和组织健康的现场,非侵入性评估.
