Эксперты раздвигают границы 3-D микроскопии с методом многоцветной оптической томографии.
Два недавно разработанных метода помогут исследователям изучить трехмерную структуру сложных поверхностей и отдельных нейронов лучше, чем когда-либо прежде. Себастьян Мунк и Наталья Гунько, два опытных технолога из VIB-KU Leuven, сообщают о новых протоколах визуализации, которые улучшат нейробиологию и (био) визуализацию в целом.
Сектор биотехнологических исследований и разработок процветает во Фландрии, и это в немалой степени благодаря наличию большого количества технических разработок и ноу-хау, позволяющих ученым прокладывать путь к новым идеям и методам лечения. В этом месяце два коллеги из VIB и KU Leuven сообщают о новых способах изучения трехмерных поверхностей и трехмерной ультраструктуры клеток головного мозга, пишет android-robot.com.
Последние разработки в области трехмерной микроскопии произвели революцию в биомедицинских исследованиях , позволив получать изображения целых модельных организмов, таких как личинки рыбок данио и плодовой мухи, а также очищенные эмбрионы и органы мыши. Однако во многих случаях это требует прозрачности образца с использованием химических «очистительных» методов, говорит эксперт по световой микроскопии Себастьян Мунк (VIB-KU Leuven): «Методы очистки требуют много времени и не могут применяться к каждому типу образца. Более того, если вы хотите изучить морфологию или цвет поверхности , оптическая очистка контрпродуктивна».
Вот почему Мунк и его команда разработали ALMOST, оптический метод для трехмерной визуализации поверхности отражающих непрозрачных объектов. Мунк: «ALMOST означает« метод многоцветной оптической поверхностной томографии без меток ». Он обеспечивает трехмерную реконструкцию поверхности непрозрачных образцов, включая информацию о цвете и отражающих свойствах».
Мунк полагает, что этот простой способ документирования и количественного определения трехмерных поверхностей выиграет во многих областях исследований, поскольку ПОЧТИ можно применять как к биологическим, так и к небиологическим образцам: «Способность регистрировать поверхность объекта среднего размера в 3 -D открывает перспективы для цифровых хранилищ зоологических и ботанических коллекций и дает возможность ссылки на трехмерную печать этих объектов. От анализа пигмента до виртуальной реальности или даже искусства возможности безграничны ». Ученые аккуратно иллюстрируют это, не представляя себе изображения только биологические образцы, такие как плодовые мушки и семенные шишки, но также и фигурки Lego.
От серебра к золоту: оптимизация многовекового метода более детального изучения нейронов
В конце 19-го века Камилло Гольджи разработал метод окрашивания длинных выпячиваний отдельных клеток мозга, что он назвал «черной реакцией». Теперь называемый методом Гольджи, протокол был усовершенствован за эти годы и оказался полезным для многих новаторских достижений в нейробиологии. Тем не менее, по словам Натальи Гунько (VIB-KU Leuven), она также имеет некоторые важные недостатки: «Методы окрашивания Гольджи до сих пор широко используются в исследованиях и клинической диагностике, но они несовместимы с дальнейшими исследованиями субклеточной архитектуры нейронов с помощью электронной микроскопии. из-за образования крупных электронно-плотных отложений серебра, которые маскируют ультраструктурные детали ».
Чтобы решить эту проблему, Гунько и ее команда адаптировали метод Гольджи для электронной микроскопии, заменив соли серебра солями золота, в результате чего образовались частицы намного меньшего размера, которые часто оседают на периферии нейронов.
«Это первое успешное использование метода окрашивания на основе Гольджи для отслеживания нейронов по всей их длине с сохранением ультраструктурных деталей», — говорит Гунько, который сразу применил эту методику для изучения ультраструктуры нейронов в модели болезни Альцгеймера.
«Мы объединили окрашивание Гольджи с флуоресцентной маркировкой и очисткой тканей, чтобы визуализировать пространственные отношения между целыми нейронами и амилоидными бляшками в образцах мозга на модели мыши с болезнью Альцгеймера». Это всего лишь один из примеров использования нового метода в фундаментальной нейробиологии и изучения морфологии нейронов при заболеваниях головного мозга.
