우리는 따뜻하게이 프로젝트에 대한 재정 지원을 유럽 연구, Glynn 가족 영예 프로그램, 노트르담 (Notre Dame) 통합 이미징 시설 (NDIIF)과 Carestream 건강에 대한 Nanovic 연구소 감사드립니다. 토끼 두개골 개발에 대한 연구는 MJR에 NSF BCS-1029149 의해 지원.

1. 동물 <ol><li> 결과는 아래에보고를 들어, 나이 십개월 중 하나를 남성 Lobund-Wistar 쥐가 Freimann 생명 과학 센터, 노트르담 (Notre Dame) 대학 (노트르담 (Notre Dame), 인디애나, 미국)로부터 얻은 것입니다. 포르말린 10 % 보존 예 생체 뉴질랜드 화이트 토끼 (남, 나이 = 8 주) 두개골 샘플은, 교수 매튜 Ravosa, 노트르담 (Notre Dame) 대학의 연구소로부터 얻은 것입니다. </li><li> 생체 이미징의 경우, 쥐가 코 - 콘 시스템을 통해 유지 보수와 Isofluorane (2.5 % 유량)으로 anesthetized했습니다. 동물은 Albira 이미지 스테이션과 함께 제공된 표준 쥐 침대 (M2M 이미징 주식회사, 클리블랜드, 오하이오)에 발생하기 쉬운 위치했다. 팔다리는 균일 한 중부 표준시 획득을위한 몸의 측면에 위치했다. </li><li> 이미지 수집을 완료 한 후, 쥐가 코 콘에서 제거 외래까지 복구 케이지에 반환되었다. </li><li> 토끼 두개골의 스캔 들어, 표본은 쥐 침대에 배치되었습니다밀봉 된 비닐 봉투에 포르말린이 포함 된. </li></ol> 2. 이미지 수집 및 재건 <ol><li> 생체 및 예에서는 VIVO 이미지 인수는 Albira 중부 표준시 시스템 (Carestream 분자 이미징, 우드 브리지, CT)를 사용하여 수행되었습니다. 이 시스템은 세 개의 원형 스캔 (스캔 당 600 예상), 그리고 재건하는 동안 맞춘되는 65mm FOV, 각을 수행하여 180mm 길이의 침대를 검색하도록 설정되었습니다. X-선 소스가 400 μA 45 kVp의 전압의 전류를 설정하고, 강화 빔에 0.5 mm 알 필터를 사용했습니다. 중부 표준시 설정에 대한 대략적인 방사선 깊은 복용 이에 상응하는 금액은 660 MSV이었고, 얕은 복용 이에 상응하는 금액은 1171 MSV했습니다. 이러한 복용은 LD50 값을보고보다 10 배 낮은 초과했습니다. </li><li> 이미지는 &quot;표준&quot;매개 변수를 사용하여 Albira 스위트 룸 5.0 Reconstructor을 통해 FBP (필터링 백 프로젝션) 알고리즘을 사용하여 복원합니다. 이러한 결합 취득 및 복구 설정은 에서야을 생산전체 동물의 분석과 해부학 적 구조의 3D 인쇄에 대한 충분한 것으로 간주 0.125 mm 등방성 voxels 함께하는 이미지. </li></ol> 3. 데이터 처리 <ol><li> 중부 표준시 스캔의 골격 기능은 세분화없이 원시 데이터에서 인쇄 할 수 있습니다. 그러나, 부드러운 조직의 세분화는 3D 인쇄 데이터를 처리하기 전에 필요합니다. 여기 폐 조직으로 예를 보여줍니다. <ol><li> 오픈 원래 MicroPET (Albira 이미징 시스템에있는 모든 modalities에 대한 데이터 형식) 파일 </li><li> 모든 외부 공간이 제거 될 수 있도록 마우스 주변 관심 볼륨 (VOI)를 그립니다. </li><li> 효과적으로 공기의 중부 표준시 밀도 값으로 외부 공간을 설정합니다 -1,000 Hounsfield 단위로 마스킹 값 (HU, CT에 대한 radiodensity 규모)를 설정 &#39;VOI 도구&#39;탭을 선택 &#39;선정 VOI 외부 마스크&#39;에. </li><li> 모든 외부 공간을 제거하여, &#39;도구&#39;탭에서 선택 &#39;외부&#39;다음 드롭 다운 클릭화살표를 선택 &#39;세분화&#39; </li><li> -550에 -200로 범위를 설정하고 &#39;확인&#39;을 클릭하십시오. </li><li> 파일이 큰 경우 &#39;도구&#39;탭을 선택하고, &#39;이 절감&#39;을 선택하고 프로그램을 실행 </li><li> 파일을 분석로 저장 </li></ol></li><li> 데이터가 먼저 PMOD (PMOD 기술 (주), 취리히, 스위스) 분석 소프트웨어를 사용하여 DICOM 형식으로 변환해야합니다. <ol><li> PMOD 이미지 처리 소프트웨어 패키지를 엽니 다. </li><li> 맨 위에 함께보기 탭을 선택합니다. </li><li> 오른쪽 하단 손 도구 모음에서로드 아래에있는 아래쪽 화살표 표시된 데이터베이스를 클릭합니다. </li><li> 원시 중부 표준시 데이터에 대한 MicroPET를 선택하거나, 분할 폐에 대한 분석합니다. </li><li> 해당 파일을 선택하고 선택한에 추가를 누릅니다. </li><li> 열기를 클릭합니다. </li><li> 오른쪽 하단 손 도구 모음에서 위쪽을 클릭할인 미만의 화살표. </li><li> 이 메뉴에서 파일 형식을 DICOM을 선택합니다. </li><li> 파일 이름을 지정하고 저장을 선택합니다. </li><li> PMOD 닫습니다. </li></ol></li><li> DICOM 데이터는 각 voxel에 대한 용적 밀도 값이 포함되어 있습니다. 이 데이터를 인쇄하기 위해서는, 대신 볼륨의 연속 된 표면으로 처리해야합니다. ImageJ v1.43u는 더 처리를 위해 표면 렌더링을 얻기 위해 사용됩니다. <ol><li> 오픈 ImageJ 이미지 처리 소프트웨어 </li><li> 파일&gt; 가져 오기를 선택합니다. </li><li> 이미지 시퀀스를 선택합니다. </li><li> 새로 만든 DICOM을 포함하는 파일로 이동하여 선택합니다. </li><li> 플러그인&gt; 3D&gt; 3D 뷰어를 선택합니다. </li><li> 두 창이 나타납니다 3D 뷰어가 나타납니다과 ADD 창. </li><li> ADD 창 변경 볼륨에서와 같이 디스플레이 아래표면에. </li><li> 210 임계 값의 기본값을 변경합니다. </li><li> 확인을 클릭합니다. </li><li> 3D 뷰어 메뉴 바에서&gt; 파면로 파일&gt; 내보내기 표면을 선택합니다. </li><li> 파일 이름을 지정하고 저장을 클릭합니다. </li></ol></li><li> 두 프로그램, Meshlab v1.3.1 및 Netfabb 스튜디오 기본 4.9는 동시에, 초과 메쉬를 제거 연결이 끊어 meshes, 수리 구멍을 함께 가입하고, 최종 메쉬를 부드럽게합니다. 이 두 프로그램 사이의 주요 차이점은 사용자에게 제공 도구를 설정하고 인터페이스 탐색 컨트롤 중 일부입니다. 둘 다 3D 메쉬 편집 소프트웨어 프로그램입니다, 그들의 사용은 함께 모델을 편집에 쉬운 접근을 제공합니다. <img alt="아이콘 1" fo:src="/files/ftp_upload/50250/50250icon1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50250/50250icon1.jpg" /> 이러한 작업은 Meshlab v1.3.1으로 실행되어야 함을 나타냅니다 <img alt="아이콘이" fo:src="/files/ftp_upload/50250/50250icon2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50250/50250icon2.jpg" /> 이러한 작업은 Netfabb 스튜디오 기본 4.9으로 실행되어야 함을 나타냅니다 <ol><li> 소프트웨어를 편집에 meshes을 가져 오려면 : <ol><li> Meshlab v1.3.1를 엽니 다 <img alt="아이콘 1" fo:src="/files/ftp_upload/50250/50250icon1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50250/50250icon1.jpg" /></li><li> 메뉴 표시 줄을 선택 파일&gt; 새 빈 프로젝트에서. </li><li> Selct 파일&gt; 가져 오기 메쉬. </li><li> 파일을 선택하고 열기를 클릭합니다. </li><li> 파일이로드되면 대화 상자가 열립니다. 확인 중복 정점을 통합하는 것은, 확인을 누릅니다. <ol><li> Netfabb 스튜디오 기본 4.9을 엽니 다. <img alt="아이콘이" fo:src="/files/ftp_upload/50250/50250icon2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50250/50250icon2.jpg" /></li><li> 바로 Netfabb 스튜디오 기본 화면에 원하는 파일을 드래그하십시오. </li></ol></li></ol></li><li> 표면에서 원치 않는 메쉬를 제거하려면 : <ol><li> Meshlab의 메뉴 바에서 선택 필터&gt; 청소 및&gt; 제거 절연 조각 (WRT의 직경)를 복구. <img alt="아이콘 1" fo:src="/files/ftp_upload/50250/50250icon1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50250/50250icon1.jpg" /></li><li> 누구의 직경이 지정된 상수보다 작 절연 연결 구성 요소를 제거합니다. 이러한 구성 요소의 최대 직경을 입력하고 적용을 클릭합니다. </li><li> 점차적으로, 더 큰 조각을 제거 할 수있는 최대 직경을 향상시킬 수 있습니다. 각 직경 수정 한 후 적용을 클릭합니다. </li></ol></li><li> 연결이 끊긴 조각에 가입하려면 구멍은 새로운 결합의 원하는 위치에 현재의 meshes으로 잘라, 그리고 메쉬 뮤스의 다리되어야합니다t는 사이에 건설. <ol><li> 잘라내됩니다 메쉬의 조각을 선택하려면 메뉴 표시 줄의 왼쪽에서 선택 도구, 일곱째 도구를 사용합니다. <img alt="아이콘 1" fo:src="/files/ftp_upload/50250/50250icon1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50250/50250icon1.jpg" /></li><li> 삭제 얼굴 버튼, 메뉴 바에서 왼쪽에서 세 번째 도구 메쉬의 선택 부분을 삭제합니다. </li><li> 메뉴 표시 줄에서 파일&gt; 내보내기 메쉬 이름으로 선택합니다. </li><li> 파일 이름을 지정하고 STL에 파일 형식을 변경합니다. </li><li> 저장을 누릅니다. </li><li> 저장 옵션을 사용하여 대화 상자가 나타 확인을 누릅니다됩니다. <img alt="아이콘이" fo:src="/files/ftp_upload/50250/50250icon2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50250/50250icon2.jpg" /></li><li> Netfabb에이 새 파일을 드래그합니다. </li><li> 상단 메뉴에서 복구를 선택, 왼쪽에서 네번째 도구입니다. </li><li> 추가 삼각형 도구를 왼쪽에서 열세번째을 선택합니다. </li><li> 한쪽에 열려있는 엣지 (가 노란색입니다)을 클릭 한 다음 다른 작품에 열린 가장자리를 클릭합니다. 갭을 가로 질러 5-10 다리를 만듭니다. </li><li> 오른쪽 하단에있는 자동 복구 버튼을 선택합니다 </li><li> 기본 복구를 강조 표시합니다. </li><li> 실행을 클릭합니다. </li><li> 복구가 실행 된 후에 취소를 누르십시오. </li></ol> 선택 사항 : 일부 생성 삼각형이 잘못 방향 일 수 있습니다. 다음 단계는 이러한 삼각형의 방향하는 데 사용할 수 있습니다. <ol><li> 플립 선택한 삼각형 버튼을 선택합니다. </li><li> 올바른 방향으로 모든 삼각형을 회전 할 수있는 혼동 삼각형을 클릭합니다. </li></ol></li><li> 에수리 분화구와 구멍은 전체 구멍 분화구를 제거해야하며 다리는 메쉬의 각면에 건설해야합니다. <ol><li> 선택 도구를 클릭합니다. <img alt="아이콘 1" fo:src="/files/ftp_upload/50250/50250icon1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50250/50250icon1.jpg" /></li><li> 가득 할 분화구 또는 구멍을 선택합니다. </li><li> 삭제 얼굴 버튼을 클릭합니다. </li><li> 메뉴 표시 줄에서 파일&gt; 내보내기 메쉬 이름으로 선택합니다. </li><li> 파일 이름을 지정하고 STL에 파일 형식을 변경합니다. </li><li> 저장을 누릅니다. </li><li> 저장 옵션을 사용하여 대화 상자가 나타 확인을 누릅니다됩니다. </li><li> Netfabb에이 새 파일을 드래그합니다. <img alt="아이콘이" fo:src="/files/ftp_upload/50250/50250icon2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50250/50250icon2.jpg" /></li><li> 상단 메뉴에서 복구를 선택 </st<html> 롱&gt;, 왼쪽에서 네번째 도구입니다. </li><li> 추가 삼각형 도구를 왼쪽에서 열세번째을 선택합니다. </li><li> 한쪽에 열려있는 엣지 (가 노란색입니다)을 클릭 한 다음 다른 작품에 열린 가장자리를 클릭합니다. 갭을 가로 질러 5-10 다리를 만듭니다. </li><li> 오른쪽 하단에있는 자동 복구 버튼을 선택합니다 </li><li> 기본 복구를 강조 표시합니다. </li><li> 실행을 클릭합니다. </li><li> 복구가 실행 된 후에 취소를 누르십시오. </li></ol></li><li> 라플라시안 스무딩, Meshlab의 스무딩 알고리즘은 여전히​​ 모델의 구조적 무결성을 유지하면서 객체를 부드럽게하는 데 사용됩니다. <ol><li> 필터&gt; 스무딩&gt; 장에서 산 선물과 변형&gt; 라플라시안 부드러운 이동합니다.iles/ftp_upload/50250/50250icon1.jpg &quot;/&gt; </li><li> 반복 케어의 번호를 선택합니다. 더 많은 반복 매끄러운 모델 될 수 있지만, 각 반복 천천히 연결이 끊어 조각과 날카로운 모서리가 발생할 수 있습니다 모델의 볼륨을 저하시킨다. 1-5 반복을 권장합니다. </li><li> 확인을 누릅니다. </li><li> 메뉴 표시 줄에서 파일&gt; 내보내기 메쉬 이름으로 선택합니다. </li><li> 파일 이름을 지정하고 STL에 파일 형식을 변경합니다. </li><li> 저장을 누릅니다. </li><li> 저장 옵션을 사용하여 대화 상자가 나타 확인을 누릅니다됩니다. </li><li> Netfabb에이 새 파일을 드래그합니다. <img alt="아이콘이" fo:src="/files/ftp_upload/50250/50250icon2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50250/50250icon2.jpg" /></li><li> 상단 메뉴에서, 왼쪽에서 네 번째 도구를 복구를 선택합니다. </li><li> 추가 삼각형 도구를 선택하고, 일왼쪽에서 irteenth. </li><li> 한쪽에 열려있는 엣지 (가 노란색입니다)을 클릭 한 다음 다른 작품에 열린 가장자리를 클릭합니다. 갭을 가로 질러 5-10 다리를 만듭니다. </li><li> 오른쪽 하단에있는 자동 복구 버튼을 선택합니다 </li><li> 기본 복구를 강조 표시합니다. </li><li> 실행을 클릭합니다. </li><li> 복구가 실행 된 후에 취소를 누르십시오. </li><li> 메뉴 표시 줄에서 파일&gt; 내보내기 메쉬 이름으로 선택합니다. </li><li> 최종 파일 이름을 지정하고 STL에 파일 형식을 변경합니다. </li><li> 저장을 누릅니다. </li><li> 저장 옵션을 사용하여 대화 상자가 나타 확인을 누릅니다됩니다. </li></ol></li></ol></li></ol> 4. 인쇄 <ol><li> Makerbot를 사용하여 인쇄 <ol><li> ReplicatorG에서 STL 파일을 엽니 다. 레 플리 케이 터G는 Makerbot와 통신하는 데 사용하는 Makerbot 산업 프로그램입니다. </li><li> 오른쪽 하단 메뉴에서 규모를 클릭하고 빌드 공간을 채우기 선택! </li><li> 회전을 선택하고 평면 배열을 클릭합니다. </li><li> 센터를 클릭합니다. </li><li> 세부 사항이있는 모델의 경우 모델을 확장하는 플랫폼을 구축 작성을 선택합니다. </li><li> 같은 메뉴에서 이동을 클릭하고 플랫폼 입어을 선택합니다. </li><li> 적절한 방향이 달성되면, 상단 메뉴 바에서 GCODE를 생성을 선택합니다. 인쇄 옵션 * 창이 나타납니다. </li><li> 객체를 (왼쪽 또는 오른쪽) 인쇄 필라멘트를 제공합니다 압출기를 선택합니다. </li><li> 뗏목 / 지원 사용을 선택합니다. </li><li> 드롭 다운 메뉴에서 우리가받을 자격이전자 지원 자료, 전체 지원을 선택합니다. </li><li> GCODE 생성을 선택합니다. GCODE의 진행 상황을 보여주는 팝업 상자가 나타납니다. </li><li> GCODE이 완료되면, SD 카드를 사용하기 위해 파일에 작성을 선택합니다. </li><li> 저장을 클릭합니다. </li><li> SD 카드에 파일을 드래그합니다. </li><li> Makerbot에 SD 카드를 놓고 SD에서 Makerbot 키패드 선택 인쇄를 사용합니다. </li><li> SD에서 인쇄에서 원하는 파일 이름을 선택합니다. Makerbot은 자동으로 개체를 인쇄 할 따뜻한 - 업으로 시작됩니다. </li></ol></li><li> Shapeways 인쇄 <ol><li> Shapeways와 무료 계정을 만든 후, STL 파일은 직접 Shapeways 웹 사이트에 업로드 할 수 있습니다 <a href="http://www.shapeways.com/upload/" target="_blank">http://www.shapeways.com/upload/</a> </li><li> 업로드를 클릭하고 STL을 선택파일. </li><li> 업로드 된 파일의 제목을 선택합니다. </li><li> 드롭 다운 메뉴에서 측정 단위를 선택합니다. </li><li> 모델을 업로드를 클릭합니다. </li><li> 이 파일은 이제 Shapeways을 통해 인쇄 할 준비가되었습니다. 파일이 업로드되면 Shapeways는 실제로 인쇄 할 수 있는지 할 파일을 처리하는 데 몇 분 정도 소요됩니다. 당신은 10 분 후에 &quot;내 모델&quot;페이지에서 모델을 인쇄 할 수 있습니다. </li><li> &quot;자주색 강력한 유연한는&quot;폐 조직에 사용되는 동안 &quot;화이트 강력한 유연한&quot;선택은 골격 구조를 인쇄하는 데 사용되었습니다. </li></ol></li><li> ProJet HD 3000 인쇄 <ol><li> STL 파일도 ProJet HD 3000 (스프링 공학 솔루션 LLC, 혁​​신 공원, 노트르담 (Notre Dame)에서, USA)와 같은 세 차원 프린터 상용 높은 해상도를 사용하여 출력 할 수 있습니다. </li><li> STL 파일은 platf에서 레이아웃 작업을 할 수있는 3D 시스템 독점 소프트웨어에로드ORM. 이 왁스 지원 및 인쇄 시간의 사용을 최소화하기 위해 주변의 모델의 방향을 변경해야합니다. 이 파일은 저장됩니다. </li><li> 작업이 다음 온라인으로 프린터로 전송됩니다. </li><li> 알루미늄 플랫폼은 프린터에로드되고 ProJet HD 3000은 개체를 인쇄 할 시작됩니다. </li><li> 모델이 후 약 73에서 오븐에 플랫폼에서 제거하고 위치 ° C 모델에서 지원 왁스를 녹여합니다. </li><li> 개체가 따뜻한 제거하고 나머지 표면 왁스를 제거하는 Kimwipe으로 닦여 있습니다. </li></ol></li></ol>

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W. 매튜 Leevy은 Carestream 분자 이미징을위한 컨설턴트입니다. 브라이언 Stamile는 MakerBot 산업에 대한 지원 엔지니어입니다.

X-선 중부 표준시 데이터는 생활 Lobund-Wistar 쥐의 설정 및 전직 생체 뉴질랜드 화이트 토끼 두개골은 사전 임상 생물 데이터에서 3D 개체 생산의 가능성을 설명하기 위해 활용되었다. 1) 인기 Makerbot의 레 플리 케이 터, 2) 타사 회사 Shapeways Inc의, 그리고 3) 고급 상업 ProJet HD 3000 : 모델은 세 차이 소스를 사용하여 생성되었습니다. 각 프린터 향상된 데이터 시각화의 원칙 목표를 만족 객체를 생성 할 수있었습니다. 사전 임상 중부 표준시 데이터를 인쇄하는 과정 동안, 인쇄의 각 방법의 장점과 단점은 ascertained이었고 최종 사용자에 대한 요약. MakerBot의 레 플리 케이는 전 세계 거의 모든 실험실에 액세스 할 수있는 저렴한 (1,750달러) 벤치 탑 솔루션입니다. 그것은 저렴한 입력 (플라스틱으로 $ 3.50에 대해 사용하는 폐에 쥐 중부 표준시)와 여러 색상으로 인쇄 할 수 있습니다. 그러나, Makerbot는 해상도에 의해 제한된다그래서 일부 모델은 적절한 압출 및 의​​도 구조의 시각화를 위해 확대해야합니다. Shapeways 주식회사 색상과 소재에 관한 선택의 뛰어난를 제공합니다. 모델은 높은 해상도 및 강력한입니다. 자신의 가격이 당 단위 기준 (폐에 쥐 중부 표준시는 $ 41.61이었다)에서 MakerBot보다 10 배 이상에 대해 있지만, 사용자가 작업 제한된 수의를 실행하고 프린터를 구입 선행 비용을 피할 수 있습니다. Shapeways에서 두 주일 리드 타임은 사소한 단점입니다. ProJet HD 3000 해상도와 강도면에서 뛰어난 모델을 제공했습니다. 우리는 노트르담 (Notre Dame)에서 혁신 파크에서 ProJet HD 3000 (노동과 자료에 대한 폐에 쥐 중부 표준시에 대한 약 $ 30)에 우리의 개체의 인쇄를 계약 할 수있을만큼 운이 있었다. 그들이 8만달러의 범위에 가격이 책정됩니다으로 사용자는 장비의이 유형에 액세스 할 수있는 어려움이있을 수 있습니다, 그것은뿐만 아니라 여러 색상으로 인쇄 할 성가신 수 있습니다. 이후 각 악기 / 제조업체개체 인쇄 (세부 Shapeways 최소 수준 = 0.2 mm, 최소 벽 두께 = 0.7 mm, 0.4 mm 노즐 5 MakerBot의 슬라이스 두께가 = 0.2-0.3 mm, 6 ProJet HD 3000 DPI = 656의 해상도를 설명하기 위해 다른 통계를 제공합니다 일부 개체가 성공적으로 사용하기 위해 확대해야합니다 동안 0.025-0.05 mm의 정확도 X 656 X 800), 각 시스템 간의 상대적인 해상도의 질적 평가는, Shapeways 및 ProJet HD 시스템 모두 규모 고 상세하게 인쇄 할 수 있습니다하는 것이 좋습니다 MakerBot. 이하, 모든 세 가지 방법 환경 친화적이며, 매우 상세한 사전 임상 X-선 중부 표준시 모델의 손쉬운 생산을 달성하기위한 편리한 수단을 제공합니다. 결론 점차적으로, 3D 인쇄 기술은 비용과 복잡성을 모두 최소화 된 이름으로 더 잘 접근되고있다. 8, 9 자, 문자 그대로 사람이 발굴 현장에서 높은 해상도, 3 차원 인쇄 할 수 있습니다ital 파일이 있습니다. 이러한 상세한 3 차원은 모두 교육자 및 연구자 모두에게 유용한 도구가 될 수 있습니다. 또한, 그들은 명확하게 이해를 달성 지원 영상 커뮤니케이션 수단을 제공합니다. 10 예를 들어, 의료 연구자들이 동료들과 환자와 의사 소통과 이해를 모두 개선하기 위해 표본 또는 환자 별 모델을 사용할 수 있습니다. 11 2D 화면에 표현이 있지만 먼 길을 와서,,, 회전 개최 검토하고 주변에 이동 할 수있는 실제 객체를 가지고의 시각 및 감각 경험에 대한 대체는 절대로 없습니다. 이 연구자의 관심 영역에 대한 물리적 객체를 검토하고, 추가로 정량 분석​​을위한 컴퓨터 모델에 해당 지역을 찾을 수 있습니다으로 전자 데이터 표현과 짝 모델은 더욱 강력하다. 적절한 데이터 수집, 표면 렌더링 및 stereolit​​hographic 편집으로, 그것은 빠르게 상세한 relati을 생산 할 수 있습니다X-선 중부 표준시 데이터에서 vely 저렴한 모델. 여기, 우리는 X-선 마이크로-CT와 수집 된 사전 임상 작은 동물 데이터에서 3 차원 모델의 생산 단계 방식에 의한 상세한 단계를 제공합니다. 우리는 생체 및 예 생체 중부 표준시 데이터 Albira 이미지 스테이션을 사용하여 설정에서 우리를 인수하고, PMOD, ImageJ, Meshlab 및 Netfabb 소프트웨어 패키지와 함께 후속 처리를 수행했습니다. 마지막으로, 우리는 상용 솔루션의 범위와 입체 모델 인쇄를 사용하도록 자세한 지침을 제공합니다. 각각의 경우에, 최종 결과는 일반적으로 컴퓨터 화면으로 제한됩니다 획득 단층 데이터의 고유 한, 핸드 헬드, 물리적 발현을 제공하는 모델입니다.

<table border="1"><tbody><tr><td></td><td></td><td></td><td> 필수 프로그램 <ol><li> Albira 이미지 Acquirer </li><li> PMOD </li><li> ImageJ </li><li> Meshlab </li><li> Netfabb </li><li> ReplicatorG </li></ol></td></tr></tbody></table>

3d printing of preclinical x-ray computed tomographic data sets

입체 인쇄 첨가제 제조로 알려진 과정을 통해 매우 상세한 객체의 생산 수 있습니다. 모델이나 부품을 만드는 기존의 금형 - 사출 방법은 몇 가지 제한이 있습니다, 그 중 가장 중요한시기, 비용 효율적인 방식으로 매우 복잡한 제품을 만들기에 어려움이 있습니다. 1 단, 3 차원 인쇄 기술의 점진적 개선 이어질 이제 사용자 정의 모델의 손쉬운 제작이 가능합니다.이이 프린터는 정확하게 잠복기 X-선 중부 표준시 스캐너에서 생성 된 생체 이미지를 대표하기에 충분한 세부 돌출 고해상도 개체에 기능이 모두 하이 엔드 경제 악기의 . 적절한 데이터 수집, 표면 렌더링 및 stereolit​​hographic 편집으로, 이제 빠르게 X-선 중부 표준시 데이터에서 자세한 골격과 부드러운 조직 구조를 생성하는 것도 가능하고 저렴합니다. 심지어 개발의 초기 단계에서ment는 시각화 능력을 향상시키기 위해 기술을 활용할 수 모두 교육자 및 연구자 입체 인쇄 이의 제기에 의해 생성 된 해부학 모델. 3, 4이 방법 결과의 실제 혜택은 유형의 경험에서 연구원 할 수 없습니다 데이터를 가질 수 있습니다 적절하게 컴퓨터 화면을 통해 전달. 테스트 대상의 정확한 복사본입니다 물리적 객체에 대한 사전 임상 3D 데이터의 번역은 특히 학생, 또는 다른 분야의 사람들에게 이미징 연구를 관련된에, 시각화 및 통신을위한 강력한 도구입니다. 여기, 우리는 PMOD, ImageJ, Meshlab, Netfabb와 함께 Albira X-선 중부 표준시 시스템을 활용 뼈와 X-선 중부 표준시에서 파생 장기 구조의 프라 모델 검사를 인쇄, 소프트웨어 패키지를 ReplicatorG에 대한 자세한 방법을 제공합니다.

<img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/50250/50250fig1.jpg" /> 1 그림. 폐와 쥐 X-선 중부 표준시 데이터 집합의 골격 기능의 3D 인쇄 모델. 객체는 ProJet HD 3000 (왼쪽), Shapeways 주식회사 (센터) 또는 Makerbot 레 플리 케이 (오른쪽)를 사용하여 인쇄되었다. 규모 바 2cm를 나타냅니다. 패널 C의 규모 줄이 경우에 Makerbot 출력 충분한 세부 사항을 위해 확대 개체를 인쇄해야한다고 반영와 B,보다 작은합니다. 그림 1은 생체 쥐 중부 표준시 데이터 집합에서 동일한의 인쇄 세 가지 방법에 대한 최종 제품을 도시한다. 세 모델은 잘라 골격 구조와 독립적으로 인쇄 조합해서 한 이동식 폐 구성되어 있습니다. 왼쪽 모델은 반투명 아크릴 플라스틱을 사용하여 만든 ProJet HD 3000 고해상도 프린터의 결과입니다. 중앙에있는 객체호흡기 구조 보라색으로 가공하는 동안 골격 구조가 나일론 12 흰색 플라스틱을 사용하여 인쇄 된에 타사 회사 Shapeways 주식회사를 사용하여 제작되었습니다. 이 첫 두 모델은 길이가 약 11cm를 측정, 실제 규모에 인쇄되었습니다. 오른쪽에있는 개체는 MakerBot를 사용하여 만들어졌습니다. 골격 구조는 자연 색깔의 ABS (아크릴로 니트릴 부타디엔 스티렌) 플라스틱 및 라임 그린 ABS와 폐를 사용하여 인쇄되었습니다. 때문에 MakerBot의 해상도 제한 때문에,이 모델은 갈비처럼 훌륭한 구조의 저하없이 확장 할 수 인쇄 할 수 없습니다. 대신 모델이 사용 거의 2 배에 의해 확장 된 길이 21cm의 개체의 결과로 원하는 영상 세부 사항을 얻기 위해 옵션 &quot;공간을 구축 기입.&quot; <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/50250/50250fig2.jpg" /> 그림 2. 전 생체 토끼 SKU의 3D 인쇄 모델붙인다 데이터 설정합니다. 표시 객체가 ProJet HD 3000 (왼쪽), Shapeways 주식회사 (센터) 및 Makerbot 레 플리 케이 (오른쪽)를 사용하여 인쇄되었다. 규모 바 1cm를 나타냅니다. 그림 2는 전 생체의 토끼 두개골 중부 표준시 데이터 집합에 대한 인쇄의 각 방법의 최종 제품을 보여줍니다. 왼쪽 모델은 반투명 아크릴 플라스틱을 사용하여 ProJet HD 3000 고해상도 프린터에서 결과입니다. 중앙에있는 모델은 Shapeways 인쇄를 통해 흰색 nylon12 플라스틱에 인쇄되었습니다. 오른쪽에있는 개체는 MakerBot를 사용하여 흰색 플라스틱에 인쇄되었습니다. 세 개체는 길이 약 8.5 cm 크기를 조정하고 평가하는 인쇄되었습니다. <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/50250/50250fig3.jpg" /> 그림 3. 전체 쥐 X-선 중부 표준시 데이터 세트의 3D 인쇄 모델. 객체는 ProJet HD 3000 (왼쪽) 및 Shapeways 주식회사 (오른쪽)를 사용하여 인쇄되었다. 스케일 BAR는 1cm를 나타냅니다. 그림 3은 쥐의 설정 생체 중부 표준시 데이터의 전체의 인쇄 방법에는 두 가지의 최종 제품을 도시한다. 두 모델 모두 완벽한 골격 구조 (꼬리 마이너스) 및 이동식 폐 구성되어 있습니다. 왼쪽 모델은 반투명 아크릴 플라스틱을 사용하여 인쇄 고해상도 프린터, ProJet HD 3000의 결과입니다. 오른쪽 모델은 흰색 nylon12 플라스틱과 보라색의 폐를 사용하여 생성 된 골격 구조, Shapeways 인쇄를 사용하여 인쇄되었습니다. 이 두 모델은 길이가 약 19cm를 측정, 실제 규모에 인쇄되었습니다. 때문에 필요한 복잡한 세부, 전체 골격은 MakerBot의 레 플리 케이 터로 인쇄 할 수 없습니다. 입체 인쇄 기술의 탐사 기간 동안, 특정 장점과 단점이 관찰되었으며, 표 1에 설명되어 있습니다. <table border="1"><tbody><tr><td><td> 장점 </td><td> 단점 </td></tr><tr><td> MakerBot </td><td> 매우 빠르고, 다양한 컬러 옵션의 두 가지 색상으로 인쇄 할 수, 매우 저렴한 </td><td> 세부 낮은 수준. 지원 자료의 삭제는 (a 몇 시간의 순서에) 느립니다. </td></tr><tr><td> Shapeways </td><td> 색상 옵션 Varity, 인쇄 재료의 다양한 세부 높은 수준의 상대적으로 저렴한 </td><td> 주문을 처리받을 두 주 시간 </td></tr><tr><td> ProJet HD 3000 </td><td> 비교적 빠른 처리 시간, 세부 최고 수준의, 높은 처리량, 지원 자료 (왁스)를 제거하기 쉬운. </td><td> 가장 비싼까지 전면 비용, 실제 사용하는 동안 하나의 컬러 옵션을 제공합니다. </td></tr></tbody></table> 표 1. 비교중부 표준시 데이터 세트를 인쇄 할 수 3D 인쇄 기술의.

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3D Printing of Preclinical X-ray Computed Tomographic Data Sets

현대 플라스틱 압출 및 인쇄 기술을 사용하면, 신속하고 저렴한 비용으로 실험실에서 촬영 X-선 중부 표준시 데이터의 물리적 모델을 생성하기 위해 지금이 가능합니다. 단층 데이터의 3 차원 인쇄 강력한 시각화, 연구, 지금은 잠복기 이미징 커뮤니티에 액세스 할 수 있습니다 교육 도구입니다.

잠복기 X-선 계산 된 단층 데이터의 3D 인쇄 설정

Three-dimensional printing allows for the production of highly detailed objects through a process known as additive manufacturing.  Traditional, ...

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Research

JoVE Journal

Biology

40.3K 조회수.  University of Notre Dame. 현대 플라스틱 압출 및 인쇄 기술을 사용하면, 신속하고 저렴한 비용으로 실험실에서 촬영 X-선 중부 표준시 데이터의 물리적 모델을 생성하기 위해 지금이 가능합니다. 단층 데이터의 3 차원 인쇄 강력한 시각화, 연구, 지금은 잠복기 이미징 커뮤니티에 액세스 할 수 있습니다 교육 도구입니다.

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Non-invasive 3D-Visualization with Sub-micron Resolution Using Synchrotron-X-ray-tomography

Little is known about the internal organization of many micro-arthropods with body sizes below 1 mm. The reasons for that are the small size and the hard cuticle which makes it difficult to use protocols of classical histology. In addition, histological sectioning destroys the sample and can therefore not be used for unique material. Hence, a non-destructive method is desirable which allows to view inside small samples without the need of sectioning.
We used synchrotron X-ray tomography at the European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) in Grenoble (France) to non-invasively produce 3D tomographic datasets with a pixel-resolution of 0.7&micro;m. Using volume rendering software, this allows us to reconstruct the internal organization in its natural state without the artefacts produced by histological sectioning. These date can be used for quantitative morphology, landmarks, or for the visualization of animated movies to understand the structure of hidden body parts and to follow complete organ systems or tissues through the samples.

We used synchrotron X-ray tomography at the European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) to non-invasively produce 3D tomographic datasets with a pixel-resolution of 0.7&micro;m. Using volume rendering software, this allows the reconstruction of internal structures in their natural state without the artefacts produced by histological sectioning.

싱크로 트론 - X - 레이 - tomography를 사용하여 서브 마이크론 해상도로 비침습 3D - 시각화

Little is known about the internal organization of many micro-arthropods with body sizes below 1 mm. The reasons for that are the small size and the hard ...

연구

생물학

Microcontact Printing of Proteins for Cell Biology

The ability to pattern proteins and other biomolecules onto substrates is important for capturing the spatial complexity of the extracellular environment. Development of microcontact printing by the Whitesides group (<a href="http://gmwgroup.harvard.edu/">http://gmwgroup.harvard.edu/</a>) in the mid-1990s revolutionalized this field by making microelectronics/microfabrication techniques accessible to laboratories focused on the life sciences. Initial implementations of this method used polydimethylsiloxane (PDMS) stamps to create patterns of functionalized chemicals on material surfaces1. Since then, a range of innovative approaches have been developed to pattern other molecules, including proteins2. This video demonstrates the basic process of creating PDMS stamps and uses them to pattern proteins, as these steps are difficult to accurately express in words. We focus on patterning the extracellular matrix protein fibronectin onto glass coverslips as a specific example of patterning.
An important component of the microcontact printing process is a topological master, from which the stamps are cast; the raised and lowered regions of the master are mirrored into the stamp and define the final pattern. Typically, a master consists of a silicon wafer coated with photoresist and then patterned by photolithography, as is done here. Creation of masters containing a specific pattern requires specialized equipment, and is best approached in consultation with a fabrication center or facility. However, almost any substrate with topology can be used as a master, such as plastic diffraction gratings (see Reagents for one example), and such serendipitous masters provide readily available, simple patterns. This protocol begins at the point of having a master in hand.

Microcontact printing is used extensively to pattern proteins and other molecules on material surfaces. We demonstrate the basic steps of this process, stamping patterns of fibronectin onto glass.

세포 생물학을위한 단백질의 Microcontact 인쇄

The ability to pattern proteins and other biomolecules onto substrates is important for capturing the spatial complexity of the extracellular environment. ...

Protein Crystallization for X-ray Crystallography

Using the three-dimensional structure of biological macromolecules to infer how they function is one of the most important fields of modern biology. The availability of atomic resolution structures provides a deep and unique understanding of protein function, and helps to unravel the inner workings of the living cell. To date, 86% of the Protein Data Bank (rcsb-PDB) entries are macromolecular structures that were determined using X-ray crystallography.
To obtain crystals suitable for crystallographic studies, the macromolecule (e.g. protein, nucleic acid, protein-protein complex or protein-nucleic acid complex) must be purified to homogeneity, or as close as possible to homogeneity. The homogeneity of the preparation is a key factor in obtaining crystals that diffract to high resolution (Bergfors, 1999; McPherson, 1999).
Crystallization requires bringing the macromolecule to supersaturation. The sample should therefore be concentrated to the highest possible concentration without causing aggregation or precipitation of the macromolecule (usually 2-50 mg/ mL). Introducing the sample to precipitating agent can promote the nucleation of protein crystals in the solution, which can result in large three-dimensional crystals growing from the solution. There are two main techniques to obtain crystals: vapor diffusion and batch crystallization. In vapor diffusion, a drop containing a mixture of precipitant and protein solutions is sealed in a chamber with pure precipitant. Water vapor then diffuses out of the drop until the osmolarity of the drop and the precipitant are equal (Figure 1A). The dehydration of the drop causes a slow concentration of both protein and precipitant until equilibrium is achieved, ideally in the crystal nucleation zone of the phase diagram. The batch method relies on bringing the protein directly into the nucleation zone by mixing protein with the appropriate amount of precipitant (Figure 1B). This method is usually performed under a paraffin/mineral oil mixture to prevent the diffusion of water out of the drop.
Here we will demonstrate two kinds of experimental setup for vapor diffusion, hanging drop and sitting drop, in addition to batch crystallization under oil.

The 3-D structure of a molecule provides a unique understanding of how the molecule functions. The principal method for structure determination at near-atomic resolution is X-ray crystallography. Here, we demonstrate the current methods for obtaining three-dimensional crystals of any given macromolecule that are suitable for structure determination by X-ray crystallography.

X - 선 Crystallography에 대한 단백질 결정화

Using the three-dimensional structure of biological macromolecules to infer how they function is one of the most important fields of modern biology. The ...

Do's and Don'ts of Cryo-electron Microscopy: A Primer on Sample Preparation and High Quality Data Collection for Macromolecular 3D Reconstruction

Cryo-electron microscopy (cryoEM) entails flash-freezing a thin layer of sample on a support, and then visualizing the sample in its frozen hydrated state by transmission electron microscopy (TEM). This can be achieved with very low quantity of protein and in the buffer of choice, without the use of any stain, which is very useful to determine structure-function correlations of macromolecules. When combined with single-particle image processing, the technique has found widespread usefulness for 3D structural determination of purified macromolecules. 
The protocol presented here explains how to perform cryoEM and examines the causes of most commonly encountered problems for rational troubleshooting; following all these steps should lead to acquisition of high quality cryoEM images. The technique requires access to the electron microscope instrument and to a vitrification device. Knowledge of the 3D reconstruction concepts and software is also needed for computerized image processing. Importantly, high quality results depend on finding the right purification conditions leading to a uniform population of structurally intact macromolecules. 
The ability of cryoEM to visualize macromolecules combined with the versatility of single particle image processing has proven very successful for structural determination of large proteins and macromolecular machines in their near-native state, identification of their multiple components by 3D difference mapping, and creation of pseudo-atomic structures by docking of x-ray structures. The relentless development of cryoEM instrumentation and image processing techniques for the last 30 years has resulted in the possibility to generate de novo 3D reconstructions at atomic resolution level.

Do&#039;s and Don&#039;ts of Cryo-electron Microscopy: A Primer on Sample Preparation and High Quality Data Collection for Macromolecular 3D Reconstruction

This paper describes the cryo-electron microscopy methodology, which is used to obtain high quality microscopic images of macromolecules in their near-native state. The method yields images suitable for further computerized processing using the single particle approach, devised to generate the 3D reconstruction of a macromolecule.

거대 분자 3D 재건을위한 샘플 준비에 프라이머 높은 품질 데이터 수집 : 곳을 알아내는 - 전자 현미경의 것과하지 말아야를 수행

Cryo-electron microscopy (cryoEM) entails flash-freezing a thin layer of sample on a support, and then visualizing the sample in its frozen hydrated state ...

SpOT the Correct Tissue Every Time in Multi-tissue Blocks

Multi-tissue paraffin blocks provide high throughput analysis with increased efficiency, experimental uniformity, and reduced time and cost. Tissue microarrays make up the majority of multi-tissue paraffin blocks, but increasingly, researchers are using non-arrayed blocks containing larger tissues from multiple individuals which can provide many of the advantages of tissue microarrays without substantial investment in planning and equipment. A critical component of any multi-tissue analysis is the orientation method used to identify each individual tissue. Although methods exist to maintain proper orientation and identification of tissues in multi-tissue blocks, most are not well-suited to non-arrayed blocks, may consume valuable space within an array and/or are difficult to produce in the standard histology laboratory. The Specimen Orientation Tag (SpOT) is a simple, low cost orientation tool that is clearly visible in paraffin blocks and all tissue sections for reliable specimen identification in arrayed and non-arrayed layouts. The SpOT provides advantages over existing orientation methods for non-arrayed blocks as it does not require any direct modification to the tissue and allows for flexibility in the arrangement of tissue pieces.

The purpose of the Specimen Orientation Tag (SpOT) is to function as an orientation tool to aid in individual tissue identification in multi-tissue paraffin blocks. These protocols demonstrate how it is constructed easily from common, low-cost histology materials and serves as a reliable visual marker in paraffin blocks and sections.

올바른 조직에게 멀티 조직 블록마다 자리

Multi-tissue paraffin blocks provide high throughput analysis with increased efficiency, experimental uniformity, and reduced time and cost. Tissue ...

Production of Human Norovirus Protruding Domains in E. coli for X-ray Crystallography

The norovirus capsid is composed of a single major structural protein, termed VP1. VP1 is subdivided into a shell (S) domain and a protruding (P) domain. The S domain forms a contiguous scaffold around the viral RNA, whereas the P domain forms viral spikes on the S domain and contains determinants for antigenicity and host-cell interactions. The P domain binds carbohydrate structures, i.e., histo-blood group antigens, which are thought to be important for norovirus infections. In this protocol, we describe a method for producing high quality norovirus P domains in high yields. These proteins can then be used for X-ray crystallography and ELISA in order to study antigenicity and host-cell interactions.
The P domain is firstly cloned into an expression vector and then expressed in bacteria. The protein is purified using three steps that involve immobilized metal-ion affinity chromatography and size exclusion chromatography. In principle, it is possible to clone, express, purify, and crystallize proteins in less than four weeks, which makes this protocol a rapid system for analyzing newly emerging norovirus strains.

Production of Human Norovirus Protruding Domains in E. coli for X-ray Crystallography

Here, we describe a method to express and purify high quality norovirus protruding (P) domains in E. coli for use in X-ray crystallography studies. This method can be applied to other calicivirus P domains, as well as non-structural proteins, i.e., viral protein genome-linked (VPg), protease, and RNA dependent RNA polymerase (RdRp).

인간의 노로 바이러스 돌출 도메인의 생산에<em&gt; E. 대장균</em&gt; X 선 결정학에 대한

The norovirus capsid is composed of a single major structural protein, termed VP1. VP1 is subdivided into a shell (S) domain and a protruding (P) domain. ...

High-throughput Measurement of Gut Transit Time Using Larval Zebrafish

Zebrafish are used as alternative model organisms for drug safety testing. The gastrointestinal (GI) tract of zebrafish has genetic, neuronal, and pharmacological similarities to that of the mammals. GI intolerance during clinical testing of drug candidates is common and may pose a serious threat to human health. Testing for GI toxicity in preclinical mammalian models can be expensive in terms of time, test compound, and labor. The high-throughput method presented here may be used to predict GI safety issues. Compared to mammalian models, this method allows for more expedient assessment of test compound effects on GI transit while using low quantities of compound. In this method, larval zebrafish (7 days post fertilization) are fed food containing a fluorescent label. After feeding, each larval fish is placed into a well of a 96-conical-bottom-well plate and dosed with test compound (dissolved in water) or the vehicle. As gut transit occurs, fecal matter accumulates on the bottom of the wells, and the rate at which this happens is monitored by measuring fluorescence from the bottom of the well repeatedly over time using a plate spectrophotometer. The fluorescence from larvae in a given treatment group are averaged and these values are graphed along with standard error, for each measurement time, yielding a curve representing average transit of food over time. Effects on gut transit time are identified by comparing the area under the curve for each treatment group to that of the vehicle-treated group. This method detected changes in zebrafish GI transit time induced by drugs with known clinical GI effects; it can be employed to interrogate dozens of treatments for GI effects per day. As such, safer compounds can be quickly prioritized for mammalian testing, which expedites discovery and proffers 3Rs advancement.

The goal of this protocol is to measure the transit time of fluorescently labeled food through the gut of larval zebrafish in a high throughput fashion.

애벌레 Zebrafish를 사용 하 여 창 자 환승 시간의 높은 처리량 측정

Zebrafish are used as alternative model organisms for drug safety testing. The gastrointestinal (GI) tract of zebrafish has genetic, neuronal, and ...

Micron-scale Phenotyping Techniques of Maize Vascular Bundles Based on X-ray Microcomputed Tomography

It is necessary to accurately quantify the anatomical structures of maize materials based on high-throughput image analysis techniques. Here, we provide a 'sample preparation protocol' for maize materials (i.e., stem, leaf, and root) suitable for ordinary microcomputed tomography (micro-CT) scanning. Based on high-resolution CT images of maize stem, leaf, and root, we describe two protocols for the phenotypic analysis of vascular bundles: (1) based on the CT image of maize stem and leaf, we developed a specific image analysis pipeline to automatically extract 31 and 33 phenotypic traits of vascular bundles; (2) based on the CT image series of maize root, we set up an image processing scheme for the three-dimensional (3-D) segmentation of metaxylem vessels, and extracted two-dimensional (2-D) and 3-D phenotypic traits, such as volume, surface area of metaxylem vessels, etc. Compared with traditional manual measurement of vascular bundles of maize materials, the proposed protocols significantly improve the efficiency and accuracy of micron-scale phenotypic quantification.

We provide a novel method to improve the X-ray absorption contrast of maize tissue suitable for ordinary microcomputed tomography scanning. Based on CT images, we introduce a set of image-processing workflows for different maize materials to effectively extract microscopic phenotypes of vascular bundles of maize.

X 선 Microcomputed 단층 촬영에 따라 옥수수 혈관 번들의 미크론 단위 형질 기법

It is necessary to accurately quantify the anatomical structures of maize materials based on high-throughput image analysis techniques. Here, we provide a ...

Dosimetry for Cell Irradiation using Orthovoltage (40-300 kV) X-Ray Facilities

The importance of dosimetry protocols and standards for radiobiological studies is self-evident. Several protocols have been proposed for dose determination using low energy X-ray facilities, but depending on the irradiation configurations, samples, materials or beam quality, it is sometimes difficult to know which protocol is the most appropriate to employ. We, therefore, propose a dosimetry protocol for cell irradiations using low energy X-ray facility. The aim of this method is to perform the dose estimation at the level of the cell monolayer to make it as close as possible to real cell irradiation conditions. The different steps of the protocol are as follows: determination of the irradiation parameters (high voltage, intensity, cell container etc.), determination of the beam quality index (high voltage-half value layer couple), dose rate measurement with ionization chamber calibrated in air kerma conditions, quantification of the attenuation and scattering of the cell culture medium with EBT3 radiochromic films, and determination of the dose rate at the cellular level. This methodology must be performed for each new cell irradiation configuration as the modification of only one parameter can strongly impact the real dose deposition at the level of the cell monolayer, particularly involving low energy X-rays.

Dosimetry for Cell Irradiation using Orthovoltage 40-300 kV X-Ray Facilities

This document describes a new dosimetry protocol for cell irradiations using low energy X-ray equipment. Measurements are performed in conditions simulating real cell irradiation conditions as much as possible.

정형 전압 (40-300 kV) X 선 시설을 사용하여 세포 조사를위한 Dosimetry

The importance of dosimetry protocols and standards for radiobiological studies is self-evident. Several protocols have been proposed for dose ...

A 3D Cartographic Description of the Cell by Cryo Soft X-ray Tomography

Imaging techniques are fundamental in order to understand cell organization and machinery in biological research and the related fields. Among these techniques, cryo soft X-ray tomography (SXT) allows imaging whole cryo-preserved cells in the water window X-ray energy range (284-543 eV), in which carbon structures have intrinsically higher absorption than water, allowing the 3D reconstruction of the linear absorption coefficient of the material contained in each voxel. Quantitative structural information at the level of whole cells up to 10 &#181;m thick is then achievable this way, with high throughput and spatial resolution down to 25-30 nm half-pitch. Cryo-SXT has proven itself relevant to current biomedical research, providing 3D information on cellular infection processes (virus, bacteria, or parasites), morphological changes due to diseases (such as recessive genetic diseases) and helping us understand drug action at the cellular level, or locating specific structures in the 3D cellular environment. In addition, by taking advantage of the tunable wavelength at synchrotron facilities, spectro-microscopy or its 3D counterpart, spectro-tomography, can also be used to image and quantify specific elements in the cell, such as calcium in biomineralization processes. Cryo-SXT provides complementary information to other biological imaging techniques such as electron microscopy, X-ray fluorescence or visible light fluorescence, and is generally used as a partner method for 2D or 3D correlative imaging at cryogenic conditions in order to link function, location, and morphology.

Here, a protocol describing the sample preparation and data collection steps required in cryo soft X-ray tomography (SXT) to image the ultrastructure of whole cryo-preserved cells at a resolution of 25 nm half pitch, is presented.

Cryo Soft X선 단층 촬영에 의한 세포의 3D Cartographic 설명

Imaging techniques are fundamental in order to understand cell organization and machinery in biological research and the related fields. Among these ...