OPTRACE:光学成像引导移植和跟踪小鼠大脑中的细胞

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
• 再生医学是一种再生医学.

背景情况:

• 脑内细胞移植显示出治疗诸如中风等神经系统疾病的潜力.
• 目前的局限性包括不精确的细胞输送和移植后监测移植细胞的困难.

研究的目的:

• 引入OPTRACE (光学成像指导移植和CELL的tRAcking),这是一个用于精确细胞输送和跟踪的新型光学框架.
• 使用预测性数学模型优化细胞移植参数,以最大限度地增加移植并最大限度地减少缺氧.

主要方法:

• 在移植过程中,OPTRACE 将实时光学成像与纵向体内细胞跟踪相结合.
• 使用半透明玻璃微管和两个预测模型:保留深度和低 perfusion-volume.
• 采用脉冲升高注射技术,以增强表面皮质保留.
• 多色标签和双光子光显微镜使单细胞追踪和分析宿主反应成为可能.

主要成果:

• 预测模型显示出高准确度:深度保留R2 = 0.91和体积增长R2 = 0.78.
• 脉冲升高技术提高了表面皮质细胞保留的精度.
• 纵向跟踪揭示了宿主微质反应,并在移植接口改变了神经元信号传递.

结论:

• 在移植过程中和移植后,OPTRACE提供了微米精度和对细胞行为的定量见解.
• 这一框架加速了对神经系统疾病的机制的理解和再生细胞疗法的开发.