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Visualización de estructuras neurovaculares detalladas en epífisis tibial usando el microscopio FLUOVIEW FV3000

Procesamiento de imágenes de estructuras tisulares detalladas y complejas reduciendo el fotoblanqueo

Procesar imágenes de vasos sanguíneos y nervios sensoriales en la epífisis de una articulación de rodilla es difícil porque los nervios y los vasos forman una estructura compleja con un área estrecha. Gracias a esta alta eficacia de emisión, el microscopio de escaneo láser confocal FLUOVIEW FV3000 permite procesar imágenes brillantes en alta resolución de estructuras detalladas usando una potencia del láser baja, lo que ayuda a reducir el fotoblanqueo en la muestra. Esta característica del microscopio FV3000 nos permitió visualizar con éxito una estructura compleja en 3D de nervios sensoriales y su vasculatura circundante penetrando en un foramen de la epífisis tibial.

Figura 1: Los nervios sensoriales y la vasculatura circundante penetran en un foramen de la epífisis tibial (imagen en 3D)
Nervios sensoriales (EYFP, cían), vasos sanguíneos (Alexa Fluor 594, magenta), núcleo (DAPI, naranja)

Equipo de procesamiento de imágenes
Microscopio: sistema FLUOVIEW FV3000
Objetivo: objetivo de inmersión en aceite 100X (UPLSAPO100XO)

Visualización de estructuras neurovasculares en epífisis tibial

Comprender las proyecciones neuronales y vasculares en las articulaciones de la rodilla es importante para aliviar el dolor en la artropatía de rodilla. Sin embargo, hasta la actualidad, los investigadores no han podido observar completamente las estructuras detalladas formadas por los nervios sensoriales y los vasos sanguíneos en la articulación de la rodilla. Con el microscopio FV3000, estas estructuras han podido ser vistas de forma clara por primera vez. Se observó que los nervios sensoriales en la articulación de rodilla no solo existen en el menisco, sino que también están presentes en la epífisis tibial. Estos nervios sensoriales se entrelazan con los vasos sanguíneos circundantes y conjuntamente la estructura neurovascular penetra en un foramen de la epífisis tibial.

Referencia: Koichi Matsuo, et al. «Innervation of the tibial epiphysis through the intercondylar foramen» Bone, 120 (2019) 297–304

Figura 2: Foramen vascular y neuronal

¿Cómo el microscopio confocal FV3000 favoreció a nuestro experimento?

El detector de alta sensibilidad TruSpectral procesa imágenes con baja toxicidad

El detector TruSpectral está equipado con una rejilla de difracción de tipo transmisión que puede transmitir señales fluorescentes con más del 40 % de eficacia que las rejillas de difracción de tipo reflexión convencionales. Gracias a la transmisión mejorada, se necesita menos potencia láser para adquirir imágenes, reduciendo de esta forma la fototoxicidad.

Adquiera imágenes con una óptima relación entre la señal y el ruido con una iluminación de baja excitación

El tubo fotomultiplicador GaAsP (PMT) incorpora hasta 4 canales con una eficacia cuántica máxima del 45 %, lo que permite a los usuarios ver muestras que eran demasiado oscuras para poder visualizarlas con un equipo convencional. La refrigeración por efecto Peltier reduce el ruido de fondo en un 20 % para las imágenes con una óptima relación S/R bajo una excepcional iluminación de baja excitación.

Comentario del Dr. Katsuhiro Kawaai

Para visualizar la estructura 3D compleja y detallada de las neuritas en una zona estrecha, necesitábamos un objetivo de inmersión en aceite 100x con una alta apertura numérica (A. N.). Sin embargo, el blanqueo provocado por la potencia láser concentrada era un problema. Por suerte, gracias a la alta sensibilidad del microscopio FV3000, pudimos mantener la potencia del láser en niveles bajos y obtener imágenes en alta resolución de 50 planos en Z a intervalos de 0,45 μm sin fotoblanqueo en la muestra bajo análisis.

Reconocimientos
Esta nota de aplicación has sido preparada con la ayuda de los siguientes investigadores.
Dr. Katsuhiro Kawaai y Dr. Koichi Matsuo, Laboratory of Cell and Tissue Technology [Laboratorio de tecnología celular y tisular], Keio University School of Medicine [Escuela de medicina de la Universidad de Keio]

Productos usados para esta aplicación

Microscopio confocal de escaneo láser

FV4000

Rango dinámico revolucionario para el procesamiento de imágenes desde la macroescala hasta las estructuras subcelulares.
Multiplexación de hasta seis canales simultáneamente con la tecnología TruSpectral
Rediseño de los escáneres con alta velocidad y resolución para el procesamiento de imágenes fijas y de células vivas
Optimización de la profundidad y la fotosensibilidad con funciones innovadoras del infrarrojo cercano (NIR) y óptica de renombre
Tranquilidad gracias al detector fiable y de disparo repetible SilVIR.
Diez líneas de láser líderes de la industria^* con un rango espectral más amplio de 405 nm a 785 nm

_{*Desde octubre de 2023.}

Más información

Objetivos apocromáticos extendidos

UPLXAPO

Estos objetivos apocromáticos extendidos ofrecen una alta apertura numérica (A. N.), amplia planitud de imagen homogénea, y compensación de aberración cromática de 400 nm a 1000 nm. Facilitan una captura de imagen clara y de alta resolución a través de una variedad de aplicaciones, como la microscopía de campo claro, fluorescencia, confocal y de superresolución.

Alta apertura numérica (A. N.), amplia planitud de imagen homogénea, y amplio rango de compensación de aberración cromática, desde 400 nm hasta 1000 nm
Imágenes de alta precisión y fiabilidad para varias aplicaciones que van desde la microscopía de campo claro y fluorescencia hasta la microscopía confocal y de superresolución