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    Tomografia de coerência óptica de campo total dinâmico:imagem ao vivo 3-D de organóides da retina

    uma, Configuração para criar imagens FFOCT e D-FFOCT, combinado com fluorescência para validação. b, Representação 3D de uma porção de um organoide retinal derivado de hiPSC de 28 dias de idade (D28) capturado com D-FFOCT, com a barra de cores correspondente. c, Comparação de imagens FFOCT e D-FFOCT de um organoide retinal D29:a imagem FFOCT mostra a estrutura global da amostra, enquanto a imagem D-FFOCT revela as diferentes células que constituem a amostra, com contraste muito maior. Barra de escala:20 μm. Crédito:Jules Scholler, Kassandra Groux, Olivier Goureau, José-Alain Sahel, Mathias Fink, Sacha Reichman, Claude Boccara e Kate Grieve

    A tomografia de coerência óptica oferece oportunidades surpreendentes para obter imagens da estrutura complexa do tecido vivo, mas carece de informações funcionais. Apresentamos a tomografia de coerência óptica de campo total dinâmico como uma técnica para obter imagens de organóides retinais derivados de células-tronco pluripotentes induzidas por humanos vivos (hiPSC) de forma não invasiva. Imagens coloridas com contraste endógeno ligado à motilidade da organela são geradas, com resolução espacial submicrométrica e resolução temporal de milissegundos, criando uma maneira de identificar tipos específicos de células em tecidos vivos por meio de seu perfil dinâmico.

    As modalidades atuais de imagem de tecidos vivos e culturas de células 3-D são invasivas, lento ou sem resolução espacial. A tomografia de coerência óptica de campo total dinâmico (D-FFOCT) é um rótulo livre, não invasivo, técnica quantitativa aliando altas resoluções espaciais e temporais. Esta técnica se baseia em interferometria de baixa coerência para amplificar as flutuações de fase e amplitude, criado movendo estruturas de dispersão dentro de amostras biológicas, produzindo um contraste de motilidade. D-FFOCT abre a possibilidade de acompanhar o desenvolvimento de estruturas multicelulares 3-D complexas, como os organóides retinais.

    Em um novo artigo de Jules Scholler, Kassandra Groux, et al., publicado em Light:Ciência e Aplicações , uma equipe de especialistas em óptica (Institut Langevin, Paris, França) liderado pela Dra. Kate Grieve do Quinze-Vingts National Eye Hospital (Paris, França), em colaboração com biólogos celulares (Institut de la Vision, Paris, França), desenvolveram e aplicaram uma nova modalidade de imagem para a imagem de organóides retinais em desenvolvimento.

    Esses cientistas resumem o princípio operacional de seu microscópio:

    "Usamos a amplificação interferométrica de um dispositivo de tomografia de coerência óptica de campo completo e estudamos a flutuação do sinal interferométrico para construir quantitativamente os volumes tomográficos com um contraste metabólico. Devido à nossa alta sensibilidade, somos capazes de reconstruir imagens de alto contraste de amostras quase transparentes sem usar rótulos exógenos. "

    "Devido à configuração de campo total e alta sensibilidade, nosso método é mais rápido e requer intensidade de iluminação muito menor do que as técnicas de microscopia não linear que podem danificar a amostra de forma irreversível. Isso nos permite estudar o desenvolvimento da mesma amostra ao longo de períodos de várias semanas ", acrescentaram.

    "D-FFOCT terá muitas aplicações potenciais para tecido vivo in vitro, incluindo modelagem de doenças, ressonância magnética, e triagem de drogas, "prevêem os cientistas.

    uma, Barra de cores das imagens D-FFOCT com um mapa de cores consistente para (b, c). b, Imagem de um organoide retinal D29, mostrando várias células com diferentes perfis dinâmicos. c, Imagem de um organoide retinal D51, onde precursores de fotorreceptores começam a aparecer em uma formação de roseta (linha pontilhada vermelha). Imagem de alta resolução temporal realizada em um organoide retinal D147. d, Parte do organoide retinal revelou estruturas fusiformes correspondentes aos segmentos externos de fotorreceptores emergentes no centro da roseta. e, Visão ampliada dos núcleos em três estados diferentes ao redor da roseta:(i) um núcleo em um estado normal com um compacto, forma uniforme e é muito brilhante (ou seja, exibindo uma alta atividade); (ii) um aparentemente moribundo, núcleo inflado, exibindo quase nenhuma atividade; e (iii) um núcleo em divisão sem membrana nuclear definida no citoplasma, e duas partes distintas (setas brancas) do conteúdo de um núcleo (sugerindo mitose do núcleo com cromossomos já divididos, com o mesmo nível de atividade subcelular do núcleo "normal"). f, Imagem ampliada das estruturas semelhantes a segmentos externos do fotorreceptor com imagem de lado; três deles são marcados com uma linha branca. Barra de escala:20 μm. Crédito:Jules Scholler, Kassandra Groux, Olivier Goureau, José-Alain Sahel, Mathias Fink, Sacha Reichman, Claude Boccara e Kate Grieve




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