Yazarlar araştırma kabul vivo içinde mikro-CT finansmanı için bir NSERC bulma Grant (#05573) ve yenilik (#222084) Kanada Vakfı fon biz Ward bir Kanada araştırma kemik ve kas geliştirme koltuğum.

Bu çalışmada hayvan bakımı Komitesi, Brock üniversite tarafından onaylanmış ve hayvan bakım 21Kanada Konseyi tarafından kurulan yönergeleri uyarınca yürütülen.
1. anestezi Isoflurane gaz kullanarak
<ol><li>Akrilik cam kuluçka odası ile yüksek kaliteli O2 yaklaşık 1-2 L/dak anestezik bir makineden (ek şekil 1) sürekli akış hızında önceden doldurun.</li>
	<li>Fareyi kuluçka odası kuyruğuna ilk transfer ve hava geçirmez bir mühür oluşturmak için kuluçka odası kapağını kapatın.</li>
	<li>Veteriner-grade isoflurane, % 3-4 v/v O2 1-2 L/dak (ek şekil 1) sürekli akış hızında içinde çözünmüş ile kuluçka odası doldurmaya başlayın. Dikkat: Atık anestezik gazlar işleyicileri olumsuz yönde etkilenebilir. Bir çöpçü sistemi (Yani, bir kömür filtre veya egzoz doğrudan bir duman hood) her zaman bir yerde olmalıdır.</li>
	<li>Burun yüz maskesi veya burun tarafından örtülü olarak burun ve bu yüzden, fareyi artık stand, fareyi bir yüz maskesi ya da burun konisi öncelikle O2 1-2 L/dak fareler akış hızında içinde çözünmüş % 1-3 isoflurane alma aktarmak mümkün olmadığında nefes koni, orada-ecek var olmak yeterli anestezi teslim.</li>
	<li>Oftalmik yağlama gözlerini onları herhangi bir kaçak isoflurane gazdan korumak için hassas membranlar uygulanır. Not: Bu bir araya gelen sonuçlar etkileyebilir gibi oftalmik yağlama antibiyotik, olduğundan emin olun.</li>
	<li>(Yanıt palpebral açılış nazik uyarılması için kırpılan palpebral göz) ölçmek ve (hind bacaklarda pinching karşılık çekilmesi) refleksleri pedal; artan anestezi derinliği ile palpebral refleks olmak yok önce pedal refleksleri (ek Şekil 2).</li>
	<li>Anestezi uygun bir düzeyde ulaştı ve fare palpebral ve pedal refleksler kaybetti, 0,5-2 fare yer değiştirirken, % isoflurane çözünmüş O2 1-2 L/dk akış hızında.</li>
	<li>Sürekli bir sabit üzerinde fareyi bir iç izleme sistemi ile doğrudan veya live-(ek şekil 3) besleme video aracılığıyla görsel tutarak fareyi prosedürü boyunca nefes hızı izlemek.</li>
</ol>2. konumlandırma ve sıçan Hind uzuv kısıtlama
<ol><li>Fare (ek şekil 4) karbon-fiber tarayıcı yatağa sırtüstü pozisyonda yatıyordu.</li>
	<li>Sağ ayak dizginlemek dövülebilir, tüp, tüp sonunda dışarı uzanan ayak parmakları ile köpük. Ayak köpük içinde sıkıca tutup sıkıca kapalı tüp teyp diş balmumu uygulamak. Ayak tutan tüp çapı sıkıca plastik tüpün içine sığdırmak için yeterli olduğundan emin olun.</li>
	<li>Plastik tüp X-ray tarayıcı yatağa (ek Şekil 5) kaydırın.</li>
	<li>Gergin kadar sıçan hind bacak uzatmak. Bu zahmetli solunum nedeniyle bacaklarda istemsiz hareketi neden olabilir gibi fare (ek Şekil 5) herhangi bir zarar olarak bacak aşırı genişletmeniz değil.</li>
	<li>Tarama görüş alanı dışında ve gövde doğru kuyruk ile birlikte sol bacak (hind uzuv sigara inceden inceye gözden geçirmek) Çek uzun bacak taranacak uzak.</li>
	<li>Sol bacak (hind uzuv sigara inceden inceye gözden geçirmek) ve kuyruk maskeleme bandı kullanarak konum güvenli. Ne zaman onlar are bu malzemeler de sıçan zarar verecek gibi daha fazla veya daha az yapışkan bir şey (Yani, koli bandı ya da ressamın bant) kullanmayın (koli bandı) kaldırıldı veya yeterince güçlü tutun (ressamın bant) sağlamaz (ek şekil 6).</li>
	<li>Sıçan vücut konuma kalça, omuz ve kafa maskeleme bandı ile güvenli. Güvenli yüz maskesi veya burun konisi için fare (ek şekil 6). Not: fare kürk için sopa yeteneği kaldırmak için maskeleme bandı yapışkanlı tarafında leke. Maskeleme bandı ucunu sıkıca tarama yatağa güvenli böylece leke değil.</li>
	<li>Fareyi veteriner-wrap yılında ısı kaybı (ek şekil 6) sınırlamak için sarın. Not: genel anestezi ne zaman altında fareler vücut ağırlık oranı 19,20büyük onların yüzeye nedeniyle hızla ısı kaybeder.</li>
	<li>Sürekli bir sabit (ya doğrudan ya da bir canlı video yem) fare görsel tutarak fareyi prosedürü boyunca nefes hızı izlemek. Not: Burada kurmak 5 dakika sürer, tarama edinme edinme ayarı bağımlı, ve iyileşme süresi 60 dakika.</li>
	<li>µCT görüntüleri elde etmek için devam edin. Not: Tarama edinimi için kesin özellikleri her tarayıcıya özgü türü, yazılım sistemi ve özel araştırma soru, ancak, çeşitli metodolojik yayınlar var edebiyat 1,2 , 9.</li>
</ol>3. anestezi kurtarma
<ol><li>Vivo µCT Tarama tamamlandıktan sonra fare için isoflurane akışını durdurmak ama O21-2 L/dak akışının devamlılığına.</li>
	<li>Ne zaman motor kontrol (1-2 dk) fareyi kavuşur, solunum kaldırmak ve kısmen düşük ısıda bir genel amaçlı Isıtma yastığını yerleştirilen bir kafeste tek başına kurtarmak sağlar. Fareler onların vücut sıcaklığını 1 ° C altında genel anestezi19zaman azaltmak bilinmektedir. Sternal recumbency korumak için yeterli kendine geldi kadar fareyi sahipsiz bırakmayın. Not: Bizim araştırma grubundan anekdot niteliğinde kanıtlar hemen kurtarma isoflurane anestezi, sıçanlar ardından başlamak yemek ve bu yüzden onların yiyecek ve kurtarma sırasında kendilerine sunulan su önemlidir bildirir. Her ne kadar bu davranış gözlemledim, tekrarlanan genel anestezi gıda alımı veya vücut ağırlığı 1,9' da önemli bir artış neden olmaz.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Longo, A. B., Sacco, S. M., Salmon, P. L., Ward, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longitudinal+use+of+micro-computed+tomography+does+not+alter+microarchitecture+of+the+proximal+tibia+in+sham+or+ovariectomized+sprague-dawley+rats.">Longitudinal use of micro-computed tomography does not alter microarchitecture of the proximal tibia in sham or ovariectomized sprague-dawley rats.</a> Calcif Tissue Int. 98 (6), 631-641 (2016).</li><li>Sacco, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repeated+irradiation+from+micro-computed+tomography+scanning+at+2,+4+and+6+months+of+age+does+not+induce+damage+to+tibial+bone+microstructure+in+male+and+female+CD-1+mice.">Repeated irradiation from micro-computed tomography scanning at 2, 4 and 6 months of age does not induce damage to tibial bone microstructure in male and female CD-1 mice.</a> Bonekey Rep. 6, 855 (2017).</li><li>Waarsing, J. H., Day, J. S., Verhaar, J. A., Ederveen, A. G., Weinans, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+loss+dynamics+result+in+trabecular+alignment+in+aging+and+ovariectomized+rats.">Bone loss dynamics result in trabecular alignment in aging and ovariectomized rats.</a> J Orthop Res. 24 (5), 926-935 (2006).</li><li>Klinck, R. J., Campbell, G. M., Boyd, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiation+effects+on+bone+architecture+in+mice+and+rats+resulting+from+in+vivo+micro-computed+tomography+scanning.">Radiation effects on bone architecture in mice and rats resulting from in vivo micro-computed tomography scanning.</a> Med Eng Phys. 30 (7), 888-895 (2008).</li><li>Laperre, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+micro-CT+protocols+for+in+vivo+follow-up+of+mouse+bone+architecture+without+major+radiation+side+effects.">Development of micro-CT protocols for in vivo follow-up of mouse bone architecture without major radiation side effects.</a> Bone. 49 (4), 613-622 (2011).</li><li>Brouwers, J. E., van Rietbergen, B., Huiskes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=No+effects+of+in+vivo+micro-CT+radiation+on+structural+parameters+and+bone+marrow+cells+in+proximal+tibia+of+wistar+rats+detected+after+eight+weekly+scans.">No effects of in vivo micro-CT radiation on structural parameters and bone marrow cells in proximal tibia of wistar rats detected after eight weekly scans.</a> J Orthop Res. 25 (10), 1325-1332 (2007).</li><li>Francisco, J. I., Yu, Y., Oliver, R. A., Walsh, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+between+age,+skeletal+site,+and+time+post-ovariectomy+on+bone+mineral+and+trabecular+microarchitecture+in+rats.">Relationship between age, skeletal site, and time post-ovariectomy on bone mineral and trabecular microarchitecture in rats.</a> J Orthop Res. 29 (2), 189-196 (2011).</li><li>Altman, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+skeletal+growth,+modeling,+and+remodeling+by+in+vivo+micro+computed+tomography.">Quantification of skeletal growth, modeling, and remodeling by in vivo micro computed tomography.</a> Bone. 81, 370-379 (2015).</li><li>Longo, A. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lifelong+intake+of+flaxseed+or+menhaden+oil+to+provide+varying+n-6+to+n-3+PUFA+ratios+modulate+bone+microarchitecture+during+growth,+but+not+after+OVX+in+Sprague-Dawley+rats.">Lifelong intake of flaxseed or menhaden oil to provide varying n-6 to n-3 PUFA ratios modulate bone microarchitecture during growth, but not after OVX in Sprague-Dawley rats.</a> Mol Nutr Food Res. 61 (8), (2017).</li><li>Sacco, S. M., Saint, C., LeBlanc, P. J., Ward, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maternal+consumption+of+hesperidin+and+naringin+flavanones+exerts+transient+effects+to+tibia+bone+structure+in+female+CD-1+offspring.">Maternal consumption of hesperidin and naringin flavanones exerts transient effects to tibia bone structure in female CD-1 offspring.</a> Nutrients. 9 (3), 250 (2017).</li><li>Campbell, G. M., Buie, H. R., Boyd, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signs+of+irreversible+architectural+changes+occur+early+in+the+development+of+experimental+osteoporosis+as+assessed+by+in+vivo+micro-CT.">Signs of irreversible architectural changes occur early in the development of experimental osteoporosis as assessed by in vivo micro-CT.</a> Osteoporos Int. 19 (10), 1409-1419 (2008).</li><li>De Schaepdrijver, L., Delille, P., Geys, H., Boehringer-Shahidi, C., Vanhove, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+longitudinal+micro-CT+study+of+bent+long+limb+bones+in+rat+offspring.">In vivo longitudinal micro-CT study of bent long limb bones in rat offspring.</a> Reprod Toxicol. 46, 91-97 (2014).</li><li>Perilli, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detecting+early+bone+changes+using+in+vivo+micro-CT+in+ovariectomized,+zoledronic+acid-treated,+and+sham-operated+rats.">Detecting early bone changes using in vivo micro-CT in ovariectomized, zoledronic acid-treated, and sham-operated rats.</a> Osteoporos Int. 21 (8), 1371-1382 (2010).</li><li>Bouxsein, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guidelines+for+assessment+of+bone+microstructure+in+rodents+using+micro-computed+tomography.">Guidelines for assessment of bone microstructure in rodents using micro-computed tomography.</a> J Bone Miner Res. 25 (7), 1468-1486 (2010).</li><li>Li, H., Zhang, H., Tang, Z., Hu, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro-computed+tomography+for+small+animal+imaging:+Technological+details.">Micro-computed tomography for small animal imaging: Technological details.</a> Progress in Natural Science. 18 (5), 513-521 (2008).</li><li>Campbell, G. M., Sophocleous, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+analysis+of+bone+and+soft+tissue+by+micro-computed+tomography:+applications+to+ex+vivo+and+in+vivo+studies.">Quantitative analysis of bone and soft tissue by micro-computed tomography: applications to ex vivo and in vivo studies.</a> Bonekey Rep. 3, 564 (2014).</li><li>Meganck, J. A., Kozloff, K. M., Thornton, M. M., Broski, S. M., Goldstein, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beam+hardening+artifacts+in+micro-computed+tomography+scanning+can+be+reduced+by+X-ray+beam+filtration+and+the+resulting+images+can+be+used+to+accurately+measure+BMD.">Beam hardening artifacts in micro-computed tomography scanning can be reduced by X-ray beam filtration and the resulting images can be used to accurately measure BMD.</a> Bone. 45 (6), 1104-1116 (2009).</li><li>Vazquez, C. M., Molina, M. T., Ilundain, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+rat+large+intestine+in+reducing+diarrhea+after+50%+or+80%+distal+small+bowel+resection.">Role of rat large intestine in reducing diarrhea after 50% or 80% distal small bowel resection.</a> Dig Dis Sci. 34 (11), 1713-1719 (1989).</li><li>Albrecht, M., Henke, J., Tacke, S., Markert, M., Guth, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+isoflurane,+ketamine-xylazine+and+a+combination+of+medetomidine,+midazolam+and+fentanyl+on+physiological+variables+continuously+measured+by+telemetry+in+Wistar+rats.">Effects of isoflurane, ketamine-xylazine and a combination of medetomidine, midazolam and fentanyl on physiological variables continuously measured by telemetry in Wistar rats.</a> BMC Vet Res. 10, 198 (2014).</li><li>Schmitz, S., Tacke, S., Guth, B., Henke, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+physiological+parameters+and+anaesthesia+specific+observations+during+isoflurane,+ketamine-xylazine+or+medetomidine-midazolam-fentanyl+anaesthesia+in+male+guinea+pigs.">Comparison of physiological parameters and anaesthesia specific observations during isoflurane, ketamine-xylazine or medetomidine-midazolam-fentanyl anaesthesia in male guinea pigs.</a> PLoS One. 11 (9), e0161258 (2016).</li><li>Stevens, W. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+toxicities+of+halothane,+isoflurane,+and+diethyl+ether+at+subanesthetic+concentrations+in+laboratory+animals.">Comparative toxicities of halothane, isoflurane, and diethyl ether at subanesthetic concentrations in laboratory animals.</a> Anesthesiology. 42 (4), 408-419 (1975).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Bu iletişim kuralı ilk ayrıntılı kılavuz ile izleyiciler uygun anestezi, yerleştirme ve kısıtlama farenin için in vivo µCT hind uzuv tarama sırasında sağlar. Bu yönergeleri yüksek çözünürlük elde etmek için in vivo µCT sistemler taranıyor kullanıcılarının ve yüksek nitelik imge 3 boyutlu kemik mikro-mimari miktar için işlenebilir Tibia etkinleştirin. Önemli adımlar uygun konumlandırma ve kısıtlama fareyi yanı sıra diğer önemli yapıların uzak hind bacak gergin kadar uzanan uygun anestezi içeren sağlamak için gerekli protokolündeki ama doğal olmayan bir konumda değil. En iyi görüntüleme sonuçları için fareyi tam gevşeme bir seviyeye anestezi ve palpebral ve pedal refleksler kaybolur zorunludur. Buna ek olarak, tarama bacak genişletilmiş ve tüm ayak ve ayak bileği içinde köpük ölçülü. En iyi tarama kısmını konumlandırma ulaşmak için yukarıda açıklanan yöntemleri bu sağlayacaktır: 1) arka bacaklarda sıçan bir çalışma içinde sürekli aynı yönde, böylece bu döndükçe her bacak aynı alanı üzerinden geçmek için röntgen ışını erişimine izin verme odaklı örnek; 2) arka bacak hem gönüllü ve istemsiz hareketi, böylece hareket eserler alınan görüntülerin kalitesi ile müdahale etmek için potansiyel en aza indirerek oluşmaz; 3) böylece yanlış BMD ve TMD ölçümleri üretmek kısmi ses efektleri karşılaşma olasılığını en aza indirgemek engellerden nesnelerinden (Yani, kuyruk) engellenir. İsoflurane metabolizma ve konumlandırma oranı zorlanma ve vücut boyutu 22bağlı olarak değişebilir görüldüğü bu kuralları tek tek her fare için değiştirilebilir. En yaygın vivo içinde tarama makineleri küçük hayvan modeller için tasarlanmıştır (Yani, fare, sıçan, tavşan, eskiden şiling şimdi pigs) ve farklı hayvan boyutlarda tarama izin vermek için değiştirilebilir hayvan aşamaları olacak. Bu nedenle, vücut ağırlıkları geniş bir hizmet verebilir.
Her ne kadar içinde vivo µCT tarama izni için yeniden konumlandırılmış ve ilk inceden inceye gözden geçirmek--dan alınan görüntüleri kalitesiz, eğer taranıp fareyi tekrar tarama radyasyon ve isoflurane anestezi için ek doz fare maruz uzun bir süre. Aylık yinelenen radyasyona maruz kalma 600 mGy sıçan tibia için dört ay içinde odaklanmış, mikro-mimari kontralateral hind bacak 1' e göre kemik olumsuz etkileri neden olmaz ancak bu iki taramalar içinde tekrarlanan Emanet tespit değil hemen arkaya. Kemik yapısında bazı değişiklikler çağıran hala, tutmak için uygulanan kuvvetleri ile gergin hind bacak uzatmak gerek açıklanan tekniği daha da sınırlamaları içerir. Tarama sırasında arka bacak kısıtlama şiddeti her araştırma amaçta bağlıdır iken, kortikal bir fark aylık tekrarlanan in vivo µCT görüntüleme bir arka bacak içeren bizim Laboratuarı'ndan önceki araştırma sonuçlandı mikro mimari parametresi, merkezcillik, kontralateral hind uzuv için yinelenen uzantı, istikrar ve 1tarama geçmesi değil karşılaştırıldığında. Merkezcillik kortikal kemik ve değişiklikleri yanıt taşıma değişmiş eliptik şekil ölçüsüdür. Konumlandırma ve arka bacak için yasaklama bu yöntemi kullanarak Imaging vivo içinde µCT tekrarlanan zaman, bu nedenle, değerlendirme ve yorumlama için taşıma mikro mimari parametreleri değiştiğinde dikkate yapılması gerekir.
Görüntüleme ve kemik doku analizi için yukarıdaki yönergelere verilen süre ne zaman hind ekstremite yumuşak doku görüntüleme Protokolü hafif ayarlamalar yapılması gerekir. Özellikle, geçerli yordam anormal tarama süresi için konumlandırma içine yumuşak doku (kas, yağ dokusu) yönünü artık gibi hangi hind bacak ve gövde genişletilmiş ve ölçülü bir şekilde dikkate alınması gerekir. Bu nedenle, ne zaman bu modeli hind ekstremite yumuşak doku görüntülemede kullanılmak extrapolating, bazı ayarlamalar azaltmak veya birbirlerine dokuların konumlandırmada değişiklikleri ortadan kaldırmak kısıtlama tekniği için yapılmalıdır.
Ayrıca, bu kurallar özellikle tabanlı üzerinde araştırma grubumuzun deneyimler yazılmış, ancak, bunlar diğer ticari olarak mevcut vivo µCT tarayıcıları karşılamak için değiştirilebilir. Konumlandırmak ve arka bacak dizginlemek için önerilen diğer yöntemleri sistem taraması vivo içinde µCT üreticisi tarafından kullanılabilir olabilir. Polipropilen, genişletilmiş polistiren piyasada en vivo içinde µCT birimleri listelemek ve çıkıntılı bir tutmak için diş balmumu ile plastik tüpler olarak kabul edilebilir malzeme ve yöntemler tarama bacak frenleyici için ayak. Ancak, bu protokol için sunulan yöntem daha fazla kontrollü ve tutarlı konumlandırma ve taranan bacak kısıtlama sağlar ve sürekli olarak yüksek kaliteli görüntüler üretir. Mevcut yönteminde sunulan yönergeleri özel ekipman anestezi için gerekli bir Buharlaştırıcı, tüpler, maskeler, indüksiyon odaları ve oksijen gibi farenin gerektirir. Ekipman için enjekte edilebilir anestezikler göre biraz daha yüksek bir maliyet ile ilişkili olsa da, o hızla ve kesin olarak anestezi alternatif üzerinde bir avantaj sağlar bilinç belirli derinliklerde ikna yeteneği araştırmacılar bırakmak yöntemleri.
Video, mevcut yönteminde yüksek çözünürlüklü vivo içinde µCT teknolojileri kullanan araştırmacılar onların müdahale araştırmak için özetlenen yönergeleri uygulayarak ilgi doğru olarak kullanabilmek ve tutarlı bir şekilde yönlendirmek ve sıçan hind riski yüksek dizginlemek Kalite röntgen görüntüleme. Bu bir süreklilik içinde vivo µCT resim alma alanında sağlamak ve tutarlılığı ve doğruluğu çalışmaları içinde en iyi duruma getirme yolunda bir adım olarak hizmet ve çalışmalar literatürde arasında karşılaştırma etkinleştirmek. Benzer şekilde, bu iletişim kuralları ve yöntemleri bazı değişiklikler gerekli 2,10olsa da fareler, dahil olmak üzere diğer kemirgen türler olarak kullanılmak üzere genişletilebilir. Örneğin, köpük tüp ayağından kısıtlama tarama sırasında bacak hareketi olasılığını en aza indirmek için ayak bileği içerebilir. Buna ek olarak, tam ayak köpük yuvasına uyacak. Onlar ne zaman bir sıçan ayak güvenliğini sağlama gibi böylece, ayak parmakları sahibi dışında Uzatılmasının sonu değil. Buna ek olarak, vücut fare fare kadar bant ile kısıtlama aynı gerektirmez. Daha küçük bir burun konisi tarama sırasında anestezi farelerde korumak için kullanılabilir. Daha küçük bir burun konisi yoksa, bir kullanılabilir burun konisi üzerinde nitril eldiven güvenli ve burun burun çevresinde bir mühür koruyarak anestezi sağlamak için fare-ebilmek hastalık nöbeti bir alan sağlamak için eldiven içinde küçük bir kesi yapmak.
Proksimal tibia soruşturma mikro-fare yapısında kemik değişiklikleri ana site olsa da, doğru ve tutarlı uyluk kemiği ve Lomber vertebra gibi iskelet diğer sitelerin konumlandırma için yönergeler araştırıldı ve için kurulan literatürde tutarlılık. Olarak görüntüleme omurganın çevresindeki organ ve dokulara radyasyona maruz kalma sağlar ancak, lomber vertebra görüntüleme ile ilgili gelecekteki araştırma taahhüt zaman dikkat edilmesi gereken noktalar yapılmalıdır.

Vivo mikro Bilgisayarlı Tomografi (µCT) kullanımı yüksek çözünürlüklerde kemirgen modelleri kullanarak iç yapılarının tahribatsız görüntüleme içerir güçlü bir araçtır. Vivo µCT non-yıkıcı doğa tekrarlanan aynı kemirgen zaman içinde görüntüleme için sağlar. Bu özellik sadece bir deneysel tasarım gerekli kemirgenler toplam sayısını azaltır ve böylece ortaya çıkabilir, ama aynı zamanda bir müdahale için uzun vadeli yanıt anlamaya araştırmacılar sağlar arası konu değişimini azaltır. Tekrarlanan vivo µCT kullanımı ile fare ve sıçan deneylerinde mikro mimari kemik ve kemik mineral yoğunluğu (KMY) ömrü 1,2,3 süreler boyunca için gelişimsel değişiklikleri aydınlatılmamıştır yanı sıra Kemik sağlığı yanıt müdahaleler gibi diyet 9,10, ,4,5,6,7,8 ovariectomy 7,11 ve farmakolojik ajanlar 8,12,13. BMD ve kemik mikro-Mimarlık belirli iskelet siteleri, yani proksimal tibia, femur ve Lomber omurga, gösterge genel Kemik Sağlığı ve bir kırık sürdürülmesi riski ve bu yüzden birincil önlemler vardır ne zaman yanıt-e doğru miktarının bir müdahale.
Vivo µCT resim alma iki boyutlu X-ray projeksiyon x-ışını kaynağı ve Dedektör altında soruşturma 14,15hayvan döndürürken birçok açıdan elde içerir. Sonuçta elde edilen görüntü kalitesi dahil olmak üzere birçok faktöre bağlıdır, ancak bunlarla sınırlı değildir: Seçili edinme parametreleri (Yani, Uzaysal çözünürlük, x-ışını voltajı, amper, rotasyon adım, uygulanan filtre, çekim hızı), µCT sınırlamaları tarayıcı (Yani, streaking veya kısmi cilt etkilere neden tarayıcı tabanlı Mimariler Halka yapıları veya toz gibi) ve uygun konumlandırma ve kısıtlama hayvan. Eski iki bu faktörlerin bir dereceye kadar belirli tarama makine bağlı olarak kullanıcı tarafından manipüle edilebilir, çalışma hedefleri ve için gerekli düzeltmeler tarayıcı fonksiyonu veya edinsel görüntü işleme en iyi duruma getirme. İkinci tarama önce kemirgen uygun konumlandırma bu faktörlerin, tarayıcı tabanlı sınırlamalar veya belirli çalışma hedefe ulaşmak için seçilen edinme parametreleri bağımsız olarak elde edilebilir. Edebiyat 14,15,16,17' vivo görüntüleme içeren birçok yayın yayın tarihi, klasik el yazması tarzı böyle ayrıntılı iken "nasıl yapılır" bilgileri dahil edilemiyor. Bu nedenle, bu makale ve video rehber amacı bu boşluğu doldurmak için. Burada vivo içinde µCT tarayıcılar kullanıcılarının nasıl bir fare, anestezi ve getirip daha doğru sonuçlar kemik mikro mimarisinin ölçmek için analiz edilebilir yüksek kaliteli görüntüler üretmek için arka bacak dizginlemek için talimat hedefliyoruz.
Arka bacak dışındaki nesneler aracılığıyla x-ışını demetinin önlenmesi engelleri en doğru BMD ve kemik mikro mimari değerleri miktarının için zorunludur. X-ışınları nesneleri ve doku kalınlığı ve yoğunluğu değişen üzerinden geçerken, röntgen ve bazıları (zayıflatılmışYani ) onlar geçmek üzerinden malzeme tarafından emilir. Ölçülen kütle yoğunluğu örneği kalınlığı ve varlığı ve çevresindeki doku kalınlıkları etkilenir olduğundan, kalibrasyon hayaletler BMD belirlemek için kullanılan aynı şekilde taranır şarttır. Bu nedenle, röntgen ışını önce veya faiz bölgeden geçtikten sonra (Yani, kuyruk) nesneler arasında geçirmek için ise, bu nesnelerin bazı x-ışını enerji absorbe ve alınan iletim görüntüsüyle engel olacaktır. Buna ek olarak, bu taramaları örnek taramaları yakından benzer olmalıdır hayaletler tararken benzetimini yapmak çok zor olacak. Sonuç olarak, bu zayıflama farklılıklar yanlışlık KMY ölçümleri kemik değerlendirilmesinde yol açar. Böylece, kolaylık ve doğruluk için x-ışını kaynağı, ilgi ve x-ışını dedektörü bölgesi arasındaki engelleri sayısını sınırlamak en iyisidir.
Önceden klinik modelleri bir müdahale kemik yapısından boyuna değerlendirmesini protokolleri tarama sırasında kendi hareketi sınırlamak için hayvan tekrarlanan anestezi gerektirir. Enjekte edilebilir ve soluk çeken anestezi 1,2,4,5,6, de dahil olmak üzere bir µCT tarama geçiren hayvanlar bastırmak için çeşitli yöntemler genel anestezi var 12. isoflurane gibi soluk çeken anestezikler farklı olarak tekrarlanan genel anestezi enjekte edilebilir anestezikler kullanarak neden bir azalma vücut ağırlığı, cerrahi hoşgörü ve kemirgenler, diğer fizyolojik parametrelere önemli değişiklikler özellikle Fareler ve eskiden şiling şimdi pigs, önemli kontrendikasyonlar için öne kullanım 18,19,20tekrarladı. İsoflurane son derece kırılgandır ve hızlı indüksiyon ve kurtarma sağlar, enjekte edilebilir anestezik ajanların üretmek anestezi çeşitli düzeylerde ve zaman anestezi altında bağlıdır zorlanma, seks, vücut kompozisyonu, oruç devlet ve sirkadiyen döngüsü üzerinde hayvan. Gibi son derece Ulusal yönetim organları tarafından düzenlenmektedir enjekte edilebilir anestezikler da bunların kullanımı için ek engelleri oluşturmaktadır. İnhalasyon anestezi ancak solunum sistemi içine doğrudan teslim içerir; Bu yöntem daha hızlı indüksiyon ve kurtarma zaman ve uzunluğu ve derinlik anestezi19,20üzerinde daha iyi denetim sağlar. İnhalasyon anestezi yöntemi için kısıtlamaları indüksiyon, bakım ve kurtarma 18,19sırasında kalp hızı ve kan basıncı için özel vaporizing ekipman ve bazı değişiklikler için onun gereksinimi içerir.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Fresenius Kabi Animal Health</td>
			<td>108737</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vaporizer</td>
			<td>Dispomed</td>
			<td>990-1091-3SINEWA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scavengers/Charcoal Filters</td>
			<td>Dispomed</td>
			<td>985-1005-000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-CT Scanner</td>
			<td>Bruker microCT</td>
			<td>SkyScan 1176</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental wax</td>
			<td>Kerr Dental Laboratory</td>
			<td>623</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Foam (Backer Rod)</td>
			<td>Rona</td>
			<td>CF12086</td>
			<td>1&#8221;x10&#8217;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic tube</td>
			<td>Bruker microCT</td>
			<td>SP-3010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbon-fiber bed</td>
			<td>Bruker microCT</td>
			<td>SP-3002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vet Wrap/Bandage</td>
			<td>Dura-Tech</td>
			<td>17473</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic Gel</td>
			<td>OptixCare</td>
			<td>006CLC-4256</td>
			<td>Antibiotic-free</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating pad</td>
			<td>Sunbeam</td>
			<td>000731-500-000</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

proper positioning and restraint of a rat hind limb for focused high resolution imaging of bone micro-architecture using in vivo micro-computed tomography

Vivo mikro Bilgisayarlı Tomografi (µCT) canlı hayvan modellerinde yüksek çözünürlüklerde iç yapılarının tahribatsız görüntüleme içerir güçlü bir araç kullanmaktır. Bu zaman içinde aynı kemirgen tekrarlanan görüntüleme sağlar. Bu özellik sadece bir deneysel tasarım gerekli kemirgenler toplam sayısını azaltır ve böylece ortaya çıkabilir, ama aynı zamanda bir müdahale boyuna veya ömür boyu yanıt değerlendirmek araştırmacılar sağlar arası konu değişimini azaltır. İşlenmiş ve daha doğru sonuçlar kemik mikro mimarisinin ölçmek için analiz yüksek kaliteli görüntüler elde etmek için in vivo µCT tarayıcılar kullanıcılarının gerekir düzgün rat, anestezi ve getirip hind uzuv dizginlemek. Bunu yapmak için bu fare tam gevşeme bir seviyeye anestezi ve pedal refleksleri kaybolur zorunludur. İsoflurane metabolizma hızı zorlanma ve vücut boyutuna bağlı olarak değişebilir görüldüğü bu kuralları tek tek her fare için değiştirilebilir. Vivo µCT resim alma için uygun tekniği kemik mikro-mimari içinde ve çalışmalar arasında doğru ve tutarlı ölçüm sağlar.

Vivo µCT görüntüleme yüksek kaliteli edinimi kolaylaştırır için anestezi sıçan ve konumlandırma için bu yöntem ve arka bacak kısıtlama tibia mikro-mimari analizi için uygun görüntüleri. Sıçan arka bacak uygun konumlandırma tamamen uzun bacak ve tüm ayak ve ayak bileği Trabeküler ve kortikal mikro mimarisi (yeterli kalite analiz için alınan bir görüntüde kaynaklanan köpük (şekil 1A) ölçülü içerir Şekil 1B). Tam tarama görüş alanı (şekil 1E) kaldırılmaz bir kuyruk x-ışını ile müdahale edecek ise yetersiz yerleştirme ve arka bacak (şekil 1 c) kısıtlama hareketi eserler (şekil 1 d) ile görüntüler neden olabilir zayıflama tarafından taranan örnekleri (şekil 1F) BMD ve doku mineral yoğunluğu (TMD) ölçümleri değiştirebilirsiniz. Ya bu yerleşim hataların kalitesiz tomografi değil daha fazla analiz edilmelidir neden olur. Kazanma görüntü kalitesiz ince Trabeküler ağ miktar ve kortikal hind bacak yapısını değiştirecek ve uygun olmayan veya yetersiz veri14üretecek.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56346/56346fig1.jpg"> Şekil 1. Sıçan hind uzuv yerleşimini temsilcisi görüntüleri ve kesit proksimal tibia ilgili alınan görüntüleri. (A)fare hind uzuv tam ölçülü köpük içinde ayak bileği uygun yerleşimini, bacak genişletilmiş ve tibia uzak çekti kuyruk sağlar (B) kesit yeterli görüntü kalitesi tibia ve Trabeküler ve kortikal mikro-mimarisi. Sıçan hind bacak bacak ile (C) yanlış yerleşimini tam olarak genişletilmiş ve tam olarak köpük içinde ölçülü ayak bileği (D) hareketi eserler, kesit içinde çizgiler olarak görülen neden olabilir. (E) nesneleri, görüş alanı ile müdahale gibi tibia (F) uzak çekilmemiş kuyruk x-ray zayıflama tibia dan etkilemektedir ve değiştirilmiş BMD ve TMD ölçümler, her ne kadar görsel olarak belirgin neden olabilir. Sol alt köşedeki panelinde F daha sonra tibia geçirilen röntgen ışını ile müdahale görüş alanı, kuyruk kısmını gösterir. Kırmızı noktalı çizgiler sol panelinde çapraz sağ panel üzerinde sunulan bölümü gösterir. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56346/56346fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
Ek resim 1. Isoflurane anestezik Gordon Isoflurane anestezik birim O2 1-2 L/dk genel anestezi indüksiyon için sürekli bir akış hızı, içinde çözünmüş % 3-4 isoflurane sağlamak için küme. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56346/Suppl_Fig_1.jpg">Bu rakam indirmek için buraya tıklayınız.</a>
Ek Şekil 2. Anestezi derinliği sağlamak. Ölçü pedal refleksleri sürekli alma sıçan ayak parmak pinching tarafından inhale anestezik bir yüz maskesi veya burun konisi aracılığıyla. Bacağı biraz genişletildiğinde ağrı daha da belirgin yanıttır. Çok güçlü tutam veya forseps veya kelepçeler kullanımı doku hasarına neden olabilir ve bu nedenle kullanılmamalıdır. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56346/Suppl_Fig_2.jpg">Bu rakam indirmek için buraya tıklayınız.</a>
Ek şekil 3. Ekran yakalama live besleme fizyolojik izleme kamera görünümü. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56346/Suppl_Fig_3.jpg">Bu rakam indirmek için buraya tıklayınız.</a>
Ek şekil 4. Karbon-fiber tarayıcı yatakta sırtüstü pozisyonda döşeme sıçan. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56346/Suppl_Fig_4.jpg">Bu rakam indirmek için buraya tıklayınız.</a>
Ek Şekil 5. Sağ ayak bir yumuşak köpük tüpte ölçülü farenin. Farenin sağ ayak bir yumuşak köpük tüp (burada resimde değil) tüp dışarı uzanan ayak parmakları ile ölçülü. Köpük tüp içinde plastik bir sahibinin ölçülü (daha ayrıntılı bilgi için lütfen Tablo, belirli malzemeler/ekipman için bakınız). <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56346/Suppl_Fig_5.jpg">Bu rakam indirmek için buraya tıklayınız.</a>
Ek şekil 6. Pozisyonda düz genişletilmiş sağ bacak ile güvenli sıçan. Kuyruk ve sol ayak sağ bacak (gövde doğru) uzak bantlanmış, kalça güvenli ve sıçan gövde veteriner-ısı kaybı sınırlamak için şal (mavi) sarılır. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56346/Suppl_Fig_6.jpg">Bu rakam indirmek için buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Proper Positioning and Restraint of a Rat Hind Limb for Focused High Resolution Imaging of Bone Micro-architecture Using In Vivo Micro-computed Tomography at 

Proper Positioning and Restraint of a Rat Hind Limb for Focused High Resolution Imaging of Bone Micro-architecture Using In Vivo Micro-computed Tomography

Uygun konumlandırma ve sıçan Hind riske odaklı yüksek kararlılık düşsel ve kemik mikro mimarisi kullanarak Vivo içinde mikro Bilgisayarlı Tomografi için kısıtlama

Bu kağıt vivo içinde mikro Bilgisayarlı Tomografi (µCT) tarayıcılar kullanıcılarının nasıl anestezi, doğru getirin ve bir fare için çok az hareket hind bacak tibia yüksek çözünürlüklü görüntüleme sırasında dizginlemek bildirir. Doğru bir şekilde kemik mikro-mimari ölçmek için işlenmiş yüksek kaliteli görüntüler sonucudur.

The use of in vivo micro-computed tomography (&#181;CT) is a powerful tool which involves the non-destructive imaging of internal structures at high ...

proper-positioning-restraint-rat-hind-limb-for-focused-high

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Proper Positioning and Restraint of a Rat Hind Limb for Focused High Resolution Imaging of Bone Micro-architecture Using In Vivo Micro-computed Tomography

9.8K Görüntüleme.  Brock University. Bu kağıt vivo içinde mikro Bilgisayarlı Tomografi (µCT) tarayıcılar kullanıcılarının nasıl anestezi, doğru getirin ve bir fare için çok az hareket hind bacak tibia yüksek çözünürlüklü görüntüleme sırasında dizginlemek bildirir. Doğru bir şekilde kemik mikro-mimari ölçmek için işlenmiş yüksek kaliteli görüntüler sonucudur.

Video: Proper Positioning and Restraint of a Rat Hind Limb for Focused High Resolution Imaging of Bone Micro-architecture Using In Vivo Micro-computed Tomography

High-resolution Fiber-optic Microendoscopy for in situ Cellular Imaging

Many biological and clinical studies require the longitudinal study and analysis of morphology and function with cellular level resolution. Traditionally, multiple experiments are run in parallel, with individual samples removed from the study at sequential time points for evaluation by light microscopy. Several intravital techniques have been developed, with confocal, multiphoton, and second harmonic microscopy all demonstrating their ability to be used for imaging in situ 1. With these systems, however, the required infrastructure is complex and expensive, involving scanning laser systems and complex light sources. Here we present a protocol for the design and assembly of a high-resolution microendoscope which can be built in a day using off-the-shelf components for under US$5,000. The platform offers flexibility in terms of image resolution, field-of-view, and operating wavelength, and we describe how these parameters can be easily modified to meet the specific needs of the end user.
We and others have explored the use of the high-resolution microendoscope (HRME) in in vitro cell culture 2-5, in excised 6 and living animal tissues 2,5, and in human tissues in vivo 2,7. Users have reported the use of several different fluorescent contrast agents, including proflavine 2-4, benzoporphyrin-derivative monoacid ring A (BPD-MA) 5, and fluoroscein 6,7, all of which have received full, or investigational approval from the FDA for use in human subjects. High-resolution microendoscopy, in the form described here, may appeal to a wide range of researchers working in the basic and clinical sciences. The technique offers an effective and economical approach which complements traditional benchtop microscopy, by enabling the user to perform high-resolution, longitudinal imaging in situ.

High-resolution Fiber-optic Microendoscopy for in situ Cellular Imaging

In many biological and clinical situations it is advantageous to study cellular processes as they evolve in their native microenvironment. Here we describe the assembly and use of a low-cost fiber-optic microscope which can provide real time imaging in cell culture, animal studies, and clinical patient studies.

Yüksek çözünürlüklü Fiber-optik Mikroendoskopi In situ Hücresel Görüntüleme

Many biological and clinical studies require the longitudinal study and analysis of morphology and function with cellular level resolution.  ...

Biyomühendislik

High Resolution 3D Imaging of Ex-Vivo Biological Samples by Micro CT

Non-destructive volume visualization can be achieved only by tomographic techniques, of which the most efficient is the x-ray micro computerized tomography (&mu;CT).
High resolution &mu;CT is a very versatile yet accurate (1-2 microns of resolution) technique for 3D examination of ex-vivo biological samples1, 2. As opposed to electron tomography, the &mu;CT allows the examination of up to 4 cm thick samples. This technique requires only few hours of measurement as compared to weeks in histology. In addition, &mu;CT does not rely on 2D stereologic models, thus it may complement and in some cases can even replace histological methods3, 4, which are both time consuming and destructive. Sample conditioning and positioning in &mu;CT is straightforward and does not require high vacuum or low temperatures, which may adversely affect the structure. The sample is positioned and rotated 180&deg; or 360&deg;between a microfocused x-ray source and a detector, which includes a scintillator and an accurate CCD camera, For each angle a 2D image is taken, and then the entire volume is reconstructed using one of the different available algorithms5-7. The 3D resolution increases with the decrease of the rotation step. The present video protocol shows the main steps in preparation, immobilization and positioning of the sample followed by imaging at high resolution.

High Resolution 3D Imaging of Ex-Vivo Biological Samples by Micro CT

Non-destructive volume visualization can be achieved only by tomographic techniques, of which the most efficient is the x-ray micro computerized tomography ( CT).

Yüksek Çözünürlüklü 3D Görüntüleme Ex-Vivo Biyolojik örnekler Micro CT

Non-destructive volume visualization can be achieved only by tomographic techniques, of which the most efficient is the x-ray micro computerized ...

Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy

Optical microscopy, providing valuable insights at the cellular and organelle levels, has been widely recognized as an enabling biomedical technology. As the mainstays of in vivo three-dimensional (3-D) optical microscopy, single-/multi-photon fluorescence microscopy and optical coherence tomography (OCT) have demonstrated their extraordinary sensitivities to fluorescence and optical scattering contrasts, respectively. However, the optical absorption contrast of biological tissues, which encodes essential physiological/pathological information, has not yet been assessable. 
The emergence of biomedical photoacoustics has led to a new branch of optical microscopy optical-resolution photoacoustic microscopy (OR-PAM)1, where the optical irradiation is focused to the diffraction limit to achieve cellular1 or even subcellular2 level lateral resolution. As a valuable complement to existing optical microscopy technologies, OR-PAM brings in at least two novelties. First and most importantly, OR-PAM detects optical absorption contrasts with extraordinary sensitivity (i.e., 100%). Combining OR-PAM with fluorescence microscopy3 or with optical-scattering-based OCT4 (or with both) provides comprehensive optical properties of biological tissues. Second, OR-PAM encodes optical absorption into acoustic waves, in contrast to the pure optical processes in fluorescence microscopy and OCT, and provides background-free detection. The acoustic detection in OR-PAM mitigates the impacts of optical scattering on signal degradation and naturally eliminates possible interferences (i.e., crosstalks) between excitation and detection, which is a common problem in fluorescence microscopy due to the overlap between the excitation and fluorescence spectra. 
Unique for optical absorption imaging, OR-PAM has demonstrated broad biomedical applications since its invention, including, but not limited to, neurology5, 6, ophthalmology7, 8, vascular biology9, and dermatology10. In this video, we teach the system configuration and alignment of OR-PAM as well as the experimental procedures for in vivo functional microvascular imaging.

Optical-resolution photoacoustic microscopy (OR-PAM) is an emerging technology capable of imaging optical absorption contrasts in vivo with cellular resolution and sensitivity. Here, we provide a visualized instruction on the experimental protocols of OR-PAM, including system configuration, system alignment, typical in vivo experimental procedures, and functional imaging schemes.

Üç boyutlu optik çözünürlük foto akustik Mikroskopi

Optical microscopy, providing valuable insights at the cellular and organelle levels, has been widely recognized as an enabling biomedical technology. As ...

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

The use of nanomaterials has the potential to revolutionize materials science and medicine. Currently, a number of different nanoparticles are being investigated for applications in imaging and therapy. Viral nanoparticles (VNPs) derived from plants can be regarded as self-assembled bionanomaterials with defined sizes and shapes. Plant viruses under investigation in the Steinmetz lab include icosahedral particles formed by Cowpea mosaic virus (CPMV) and Brome mosaic virus (BMV), both of which are 30 nm in diameter. We are also developing rod-shaped and filamentous structures derived from the following plant viruses: Tobacco mosaic virus (TMV), which forms rigid rods with dimensions of 300 nm by 18 nm, and Potato virus X (PVX), which form filamentous particles 515 nm in length and 13 nm in width (the reader is referred to refs. 1 and 2 for further information on VNPs).
From a materials scientist's point of view, VNPs are attractive building blocks for several reasons: the particles are monodisperse, can be produced with ease on large scale in planta, are exceptionally stable, and biocompatible. Also, VNPs are "programmable" units, which can be specifically engineered using genetic modification or chemical bioconjugation methods 3. The structure of VNPs is known to atomic resolution, and modifications can be carried out with spatial precision at the atomic level4, a level of control that cannot be achieved using synthetic nanomaterials with current state-of-the-art technologies.
In this paper, we describe the propagation of CPMV, PVX, TMV, and BMV in Vigna ungiuculata and Nicotiana benthamiana plants. Extraction and purification protocols for each VNP are given. Methods for characterization of purified and chemically-labeled VNPs are described. In this study, we focus on chemical labeling of VNPs with fluorophores (e.g. Alexa Fluor 647) and polyethylene glycol (PEG). The dyes facilitate tracking and detection of the VNPs 5-10, and PEG reduces immunogenicity of the proteinaceous nanoparticles while enhancing their pharmacokinetics 8,11. We demonstrate tumor homing of PEGylated VNPs using a mouse xenograft tumor model. A combination of fluorescence imaging of tissues ex vivo using Maestro Imaging System, fluorescence quantification in homogenized tissues, and confocal microscopy is used to study biodistribution. VNPs are cleared via the reticuloendothelial system (RES); tumor homing is achieved passively via the enhanced permeability and retention (EPR) effect12. The VNP nanotechnology is a powerful plug-and-play technology to image and treat sites of disease in vivo. We are further developing VNPs to carry drug cargos and clinically-relevant imaging moieties, as well as tissue-specific ligands to target molecular receptors overexpressed in cancer and cardiovascular disease.

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

Plant viral nanoparticles (VNPs) are promising platforms for applications in biomedicine. Here, we describe the procedures for plant VNP propagation, purification, characterization, and bioconjugation. Finally, we show the application of VNPs for tumor homing and imaging using a mouse xenograft model and fluorescence imaging.

Viral Nanopartiküller<em&gt; In vivo</em&gt; Tümör Görüntüleme

The use of nanomaterials has the potential to revolutionize materials science and medicine. Currently, a number of different nanoparticles are being ...

High-resolution Spatiotemporal Analysis of Receptor Dynamics by Single-molecule Fluorescence Microscopy

Single-molecule microscopy is emerging as a powerful approach to analyze the behavior of signaling molecules, in particular concerning those aspect (e.g., kinetics, coexistence of different states and populations, transient interactions), which are typically hidden in ensemble measurements, such as those obtained with standard biochemical or microscopy methods. Thus, dynamic events, such as receptor-receptor interactions, can be followed in real time in a living cell with high spatiotemporal resolution. This protocol describes a method based on labeling with small and bright organic fluorophores and total internal reflection fluorescence (TIRF) microscopy to directly visualize single receptors on the surface of living cells. This approach allows one to precisely localize receptors, measure the size of receptor complexes, and capture dynamic events such as transient receptor-receptor interactions. The protocol provides a detailed description of how to perform a single-molecule experiment, including sample preparation, image acquisition and image analysis. As an example, the application of this method to analyze two G-protein-coupled receptors, i.e., &#946;2-adrenergic and &#947;-aminobutyric acid type B (GABAB) receptor, is reported. The protocol can be adapted to other membrane proteins and different cell models, transfection methods and labeling strategies.

This protocol describes how to use total internal reflection fluorescence microscopy to visualize and track single receptors on the surface of living cells and thereby analyze receptor lateral mobility, size of receptor complexes as well as to visualize transient receptor-receptor interactions. This protocol can be extended to other membrane proteins.

Tek molekül Floresan Mikroskopi Reseptör Dinamiği Yüksek çözünürlüklü Spatiotemporal Analizi

Single-molecule microscopy is emerging as a powerful approach to analyze the behavior of signaling molecules, in particular concerning those aspect (e.g., ...

Real-time Monitoring of High Intensity Focused Ultrasound (HIFU) Ablation of In Vitro Canine Livers Using Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound (HMIFU)

Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound (HMIFU) is a technique that can perform and monitor high-intensity focused ultrasound (HIFU) ablation. An oscillatory motion is generated at the focus of a 93-element and 4.5 MHz center frequency HIFU transducer by applying a 25 Hz amplitude-modulated signal using a function generator. A 64-element and 2.5 MHz imaging transducer with 68kPa peak pressure is confocally placed at the center of the HIFU transducer to acquire the radio-frequency (RF) channel data. In this protocol, real-time monitoring of thermal ablation using HIFU with an acoustic power of 7 W on canine livers in vitro is described. HIFU treatment is applied on the tissue during 2 min and the ablated region is imaged in real-time using diverging or plane wave imaging up to 1,000 frames/second. The matrix of RF channel data is multiplied by a sparse matrix for image reconstruction. The reconstructed field of view is of 90&#176; for diverging wave and 20 mm for plane wave imaging and the data are sampled at 80 MHz. The reconstruction is performed on a Graphical Processing Unit (GPU) in order to image in real-time at a 4.5 display frame rate. 1-D normalized cross-correlation of the reconstructed RF data is used to estimate axial displacements in the focal region. The magnitude of the peak-to-peak displacement at the focal depth decreases during the thermal ablation which denotes stiffening of the tissue due to the formation of a lesion. The displacement signal-to-noise ratio (SNRd) at the focal area for plane wave was 1.4 times higher than for diverging wave showing that plane wave imaging appears to produce better displacement maps quality for HMIFU than diverging wave imaging.

Real-time Monitoring of High Intensity Focused Ultrasound HIFU Ablation of In Vitro Canine Livers Using Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound HMIFU

This article describes real-time monitoring of HIFU ablation in canine liver with high frame rate ultrasound imaging using diverging and plane wave imaging. Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound is used to image the decrease of acoustic radiation force induced displacement in the ablated region.

Yüksek Yoğunluk Gerçek zamanlı izleme Ultrason (HIFU) Ablasyonu Odaklı<em&gt; İn Vitro</em&gt; Odaklı Ultrason Harmonik Hareket Görüntüleme kullanma Köpek karaciğerler (HMIFU)

Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound (HMIFU) is a technique that can perform and monitor high-intensity focused ultrasound (HIFU) ablation. An ...

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that MicroCT provides quantitative high-resolution three-dimensional (3D) anatomical data non-destructively and longitudinally. Most importantly, with the development of a novel preclinical iodinated contrast agent called eXIA160, functional and metabolic assessment of the heart became possible. However, prior to the advent of commercial MicroCT scanners equipped with X-ray flat-panel detector technology and easy-to-use cardio-respiratory gating, preclinical studies of cardiovascular disease (CVD) in small animals required a MicroCT technologist with advanced skills, and thus were impractical for widespread implementation. The goal of this work is to provide a practical guide to the use of the high-speed Quantum FX MicroCT system for comprehensive determination of myocardial global and regional function along with assessment of myocardial perfusion, metabolism and viability in healthy mice and in a cardiac ischemia mouse model induced by permanent occlusion of the left anterior descending coronary artery (LAD).

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

This method outlines the use of Quantum Micro-Computed Tomography (MicroCT) to assess cardiac morphology, function, perfusion, metabolism and viability with iodinated contrast agent in mice with experimentally-induced myocardial ischemia. The technique can be applied for non-destructive high-throughput longitudinal in vivo imaging of various animal models of human heart disease.

Miyokard Yapı, Fonksiyon Vivo Kantitatif Değerlendirilmesi yılında Perfüzyon ve Canlılık Kardiyak Mikro-bilgisayarlı Tomografi ile

The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that ...

Using Tomoauto: A Protocol for High-throughput Automated Cryo-electron Tomography

Cryo-electron tomography (Cryo-ET) is a powerful three-dimensional (3-D) imaging technique for visualizing macromolecular complexes in their native context at a molecular level. The technique involves initially preserving the sample in its native state by rapidly freezing the specimen in vitreous ice, then collecting a series of micrographs from different angles at high magnification, and finally computationally reconstructing a 3-D density map. The frozen-hydrated specimen is extremely sensitive to the electron beam and so micrographs are collected at very low electron doses to limit the radiation damage. As a result, the raw cryo-tomogram has a very low signal to noise ratio characterized by an intrinsically noisy image. To better visualize subjects of interest, conventional imaging analysis and sub-tomogram averaging in which sub-tomograms of the subject are extracted from the initial tomogram and aligned and averaged are utilized to improve both contrast and resolution. Large datasets of tilt-series are essential to understanding and resolving the complexes at different states, conditions, or mutations as well as obtaining a large enough collection of sub-tomograms for averaging and classification. Collecting and processing this data can be a major obstacle preventing further analysis. Here we describe a high-throughput cryo-ET protocol based on a computer-controlled 300kV cryo-electron microscope, a direct detection device (DDD) camera and a highly effective, semi-automated image-processing pipeline software wrapper library tomoauto developed in-house. This protocol has been effectively utilized to visualize the intact type III secretion system (T3SS) in Shigella flexneri minicells. It can be applicable to any project suitable for cryo-ET.

We present a protocol on how to utilize high-throughput cryo-electron tomography to determine high resolution in situ structures of molecular machines. The protocol permits large amounts of data to be processed, avoids common bottlenecks and reduces resource downtime, allowing the user to focus on important biological questions.

Tomoauto kullanma: Bir Protokol Yüksek verim Otomatik Cryo-elektron Tomografi için

Cryo-electron tomography (Cryo-ET) is a powerful three-dimensional (3-D) imaging technique for visualizing macromolecular complexes in their native ...

A High-performance Compact Photoacoustic Tomography System for In Vivo Small-animal Brain Imaging

In vivo small-animal imaging has an important role to play in preclinical studies. Photoacoustic tomography (PAT) is an emerging hybrid imaging modality that shows great potential for both preclinical and clinical applications. Conventional optical parametric oscillator-based PAT (OPO-PAT) systems are bulky and expensive and cannot provide high-speed imaging. Recently, pulsed-laser diodes (PLDs) have been successfully demonstrated as an alternative excitation source for PAT. Pulsed-laser diode PAT (PLD-PAT) has been successfully demonstrated for high-speed imaging on photoacoustic phantoms and biological tissues. This work provides a visualized experimental protocol for in vivo brain imaging using PLD-PAT. The protocol includes the compact PLD-PAT system configuration and its description, animal preparation for brain imaging, and a typical experimental procedure for 2D cross-sectional rat brain imaging. The PLD-PAT system is compact and cost-effective and can provide high-speed, high-quality imaging. Brain images collected in vivo at various scan speeds are presented.

A High-performance Compact Photoacoustic Tomography System for In Vivo Small-animal Brain Imaging

A compact pulsed-laser diode-based photoacoustic tomography (PLD-PAT) system for high-speed in vivo brain imaging in small animals is demonstrated.

Için yüksek performanslı bir Kompakt Fotoakustik Tomografi Sistemi<emIn vivo</em&gt; Küçük Hayvanlı Beyin Görüntüleme

In vivo small-animal imaging has an important role to play in preclinical studies. Photoacoustic tomography (PAT) is an emerging hybrid imaging modality ...

High Resolution 3D Imaging of the Human Pancreas Neuro-insular Network

Using traditional histological methods, researchers are hampered in their ability to image whole tissues or organs in large-scale 3D. Histological sections are generally limited to &#60;20 &#181;m as formalin fixed paraffin section on glass slides or &#60;500 &#181;m for free-floating fixed sections. Therefore, extensive efforts are required for serial sectioning and large-scale image reconstruction methods to recreate 3D for samples &#62;500 &#181;m using traditional methods. In addition, light scatters from macromolecules within tissues, particularly lipids, prevents imaging to a depth &#62;150 &#181;m with most confocal microscopes. To reduce light scatter and to allow for deep tissue imaging using simple confocal microscopy, various optical clearing methods have been developed that are relevant for rodent and human tissue samples fixed by immersion. Several methods are related and use protein crosslinking with acrylamide and tissue clearing with sodium dodecyl sulfate (SDS). Other optical clearing techniques used various solvents though each modification had various advantages and disadvantages. Here, an optimized passive optical clearing method is described for studies of the human pancreas innervation and specifically for interrogation of the innervation of human islets.

Here, we present a protocol to image human pancreas sections in three dimensions (3D) using optimized passive clearing methods. This manuscript demonstrates these procedures for passive optical clearing followed by multiple immunofluorescence staining to identify key elements of the autonomic and sensory neural networks innervating human islets.