의학 및 생명과학 시험에서는 세포 수준의 실험과 동물 모델을 사용한 실험이 모두 중요합니다.현미경으로 생태를 관찰하는 시험은 그 건수가 해마다 증가하고 있으며, 이 중 상당부분이 생체 시료에서 타임랩스 생체 이미징 작업이 필요합니다.이 생체 내 이미징 작업을 수행하는 연구자의 주요 과제는 장기의 맥동과 동물 자체의 움직임에 따라 관찰면이 이동하는 문제입니다.

표준 현미경 시스템 이외에도 당사는 고객과 협력하여 맞춤형 솔루션을 생산합니다.한 가지 사례를 들면 마우스의 생체 내 이미징 작업에 관련된 문제를 해결하기 위해 개발한 마우스 흡착형 고정장치가 있습니다.

맞춤형 마우스 흡착형 고정장치의 사례

장기간 저속 생체 내 이미징 작업을 수행하는 연구자가 부딪히는 문제

생체 내 이미징 작업에서 장기의 맥동으로 인한 시료 및 관찰면의 이동은 저속 실험을 복잡하게 만듭니다.당사는 생체 마우스의 장기간 타임랩스 실험을 수행한 연구자들이 겪는 어려움에 대한 이해도를 높이기 위해 인터뷰를 수행했습니다.인터뷰 결과는 다음과 같습니다.

• 비장, 간 등의 장기는 귓바퀴, 창자 등, 신체 밖으로 빼낼 수 있는 장기보다 관찰하기 어렵다.
• 심장에 가까운 장기는 특히 맥동에 취약하다.
• 맥동과 같은 밀리미터 단위의 움직임뿐만 아니라 미세한 마이크로미터 단위의 움직임도 관찰을 어렵게 만든다.

생체 내 이미징 작업 문제를 해결하는 EVIDENT의 맞춤형 솔루션

관찰면의 마우스 맥동을 억제하기 위해 당사는 흡입을 통해 밀리미터 단위의 동물 움직임을 물리적으로 억제할 수 있는 방법을 개발했습니다.당사의 장치는 도넛형 금속 피팅과 음압으로 관찰부위를 퍼올려서 고정하는 흡입 펌프가 특징입니다.당사는 시료의 움직임을 최소화함으로써 심장의 대형 맥동이 미치는 영향을 억제하는 데 성공했습니다.

움직임 없이 마우스 장기를 관찰할 수 있는 흡입형 고정 시스템

충분한 이머젼액을 유지해야 하는 두 번째 문제를 해결

살아있는 유기체를 저속에 따라 관찰할 때는 통상적으로 이머젼 대물렌즈를 사용합니다.그러나 표면장력으로 인해 관찰면에 소량의 이머젼액만 남아 있을 수 있습니다.또한 실험 중에 이머젼액을 보충하면 온도 변화, 물리적 압력 등의 문제가 발생하면서 관찰면과 관찰 부위가 흐트러지기도 합니다.이 문제를 해결하기 위해 당사는 또한 장기간의 관찰 동안 충분한 이머젼액을 유지할 수 있는 마우스 흡착형 고정장치의 메커니즘도 제공했습니다.이 메커니즘을 통해 연구자는 이머젼액을 보충하지 않아도 장기간의 관찰을 수행할 수 있습니다.

당사의 마우스 흡착형 고정장치가 개발되기 전에는 연구자들이 실험할 때마다 시행착오를 통해 생체를 고정해야 했습니다.이제 이 장치를 사용하면 생물학적 활성을 유지하면서도 장기간의 저속 관찰을 안정적으로 수행할 수 있습니다.

솔루션 실행 보기: 타입랩스 이미징 작업의 다음 사례를 시청하세요

마우스 흡착형 고정장치가 얼마나 효과적인지 직접 확인하세요. 교토대학의 마츠다 연구소와 협력하여 촬영한 타입랩스 촬영 동영상을 시청하세요.

이 저속 실험에서는 간세포에서 FRET(CFP-YFP)를 사용하여 ERK 활성을 관찰했습니다.높은 ERK 활성은 빨간색으로, 낮은 ERK 활성은 파란색으로 표시되었습니다.영상 획득 시작 30분 후에 레이저로 손상된 림프 세포인 쿠퍼세포가 염증 부위에 모여 있습니다.

• 영상 획득 조건
• 시료: Eisuke 마우스
• 대물렌즈: XLPLN25XWMP
• 레이저: 840nm
• 줌: 1x(왼쪽), 3x(오른쪽)
• Z 위치: 0µm(하단), 20µm(상단)
• 간격: 40초
• 총실험시간: 약 2.5시간

이 동영상에서는 림프절에서 FRET(CFP-YFP)를 통해 ERK 활성의 저속 관찰을 기록했습니다.높은 ERK 활성은 빨간색으로, 낮은 ERK 활성은 파란색으로 표시되었습니다.영상 획득 시작 30분 후에 레이저 손상이 발생했으며, 직후에 손상 부위 주변의 림프구 세포가 움직임을 멈추었습니다.

이 동영상에서는 림프절에서 FRET(CFP-YFP)를 통해 ERK 활성의 타임랩스 관찰을 기록했습니다.높은 ERK 활성은 빨간색으로, 낮은 ERK 활성은 파란색으로 표시되었습니다.영상 획득 시작 30분 후에 레이저 손상이 발생했으며, 직후에 손상 부위 주변의 림프구 세포가 움직임을 멈추었습니다.

• 영상 획득 조건
• 시료: Eisuke 마우스
• 대물렌즈: XLPLN25XWMP
• 레이저: 840nm
• 간격: 30초
• 총실험시간: 약 1시간

이 타임랩스 영상에서는 FRET(CFP-YFP)를 사용하여 ERK 활성을 관찰했습니다.높은 ERK 활성은 빨간색으로, 낮은 ERK 활성은 파란색으로 표시되었습니다.이미징 작업 조건으로 ERK 활성이 변경되지 않는지 확인하기 위한 대조군 실험이었습니다.3시간 관찰 후에도 변화가 없었으므로 고정장치로 흡입하면서 관찰하더라도 ERK 활성에 영향을 미치지 않는다고 결론을 내릴 수 있습니다.

• 영상 획득 조건
• 시료: Eisuke 마우스
• 대물렌즈: XLPLN25XWMP
• 레이저: 840nm
• Z 위치: 0µm(왼쪽), 7.5µm(가운데), 15µm(오른쪽)
• 간격: 2분
• 총실험시간: 약 3시간

이 솔루션 또는 다른 맞춤형 현미경 솔루션에 관심이 있으십니까?

Evident는 이 마우스 흡착형 고정장치 이외에도 첨단 현미경 기술을 사용한 표준 시스템의 다른 확장형 솔루션도 제공합니다.그러나 일부 국가 또는 지역에는 이 맞춤형 솔루션이 제공되지 않습니다.당사의 맞춤형 솔루션 페이지에서 자세히 알아보세요.

*마우스 흡착형 고정장치는 당사의 특허기술(특허 제 6037732호)을 구현한 제품입니다.

**이 블로그 게시물의 이 현미경 영상과 동영상은 교토대학 마츠다연구소와 협력하여 FRET 프로브를 발현하는 마우스를 사용하여 제작했습니다.

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