Name: Alignment of In Vivo and Ex Vivo Mouse Retinal Images
Uploaded: 2023-06-30T13:00:00
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alignment of in vivo and ex vivo mouse retinal images

Maus-Retina-OCT-Fibergramm-Ausrichtung mit konfokalen Bildern

Retinal ganglion cells (RGCs) play a critical role in visual information processing, receiving synaptic inputs through their dendritic trees in the inner plexiform layer (IPL) and transmitting the information via their axons in the retinal nerve fiber layer (RNFL) to the brain1,2,3,4. In diseased conditions such as glaucoma, early RGC degeneration may result in subtle changes in the RNFL, the ganglion cell layer (GCL), the IPL, and the optic nerve in both patients and rodent models5,6,7,8,9. Early detection of these morphological changes in RGCs is thus essential for timely intervention to prevent RGC and vision loss.
We have recently developed a new clinical-ready imaging technology called visible-light optical coherence tomography (vis-OCT) to satisfy the need for in vivo monitoring of RGC damage. Vis-OCT improved the axial resolution, reaching 1.3 &#181;m in the retina10, 11, allowing for the visualization of individual RGC axon bundles in the RNFL. Subsequently, vis-OCT fibergraphy (vis-OCTF) was established to track and quantify RGC damage at the single axon bundle level in mice11,12,13. However, ex vivo confocal imaging of the same retina as the gold standard is often necessary to validate the in vivo findings. Therefore, this study will demonstrate how to align in vivo images acquired by vis-OCTF with ex vivo confocal images of the same mouse retina. The protocol aims to validate the in vivo findings by ex vivo confocal imaging and establish a foundation for examining the molecular and cellular changes underlying RGC damage in diseased conditions.

Autor im Rampenlicht: Fortschritte in der In-vivo- und Ex-vivo-Netzhautbildgebung für eine verbesserte Glaukomdiagnose und -behandlung 

Abgleich von optischen Kohärenztomographie-Fasergrammen im sichtbaren Licht mit konfokalen Bildern derselben Maus-Netzhaut

We present a protocol for aligning in vivo VIS-OCT images with ex vivo immunostained retinal nerve fibers to validate our novel imaging technology. VIS-OCT enables visualization of retinal nerve fibers in vivo, and this process confirms the accuracy of our findings. Our protocol combines in vivo and ex vivo imaging to provide a real time visualization of retina structure and confirm findings.The process is applicable to mouse models of eye diseases, provided the anterior eye portion allows for optical imaging. This includes diabetic retinopathy and retinal ischemia models. These studies lay the foundation for establishing an objective evaluation of neuro damage in humans, which can significantly improve glaucoma diagnosis and treatment in the future.

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Alignment of In Vivo and Ex Vivo Mouse Retinal Images  

Ausrichtung von In-vivo- und Ex-vivo-Maus-Netzhautbildern

Erstellen Sie zunächst ein zusammengesetztes Bild mit den vier Bildern, die Sie von jeder Maus erhalten haben. Verwenden Sie einen Grafikeditor, um alle Blutgefäße auszurichten, verwenden Sie den Sehnervenkopf und die Blutgefäßmuster als Orientierungspunkte für die Ausrichtung des Kompositfasergramms, überlappen die Kompositbilder und die konfokalen Bilder derselben Netzhaut, die mit ICAM2 gefärbt sind, um eine In-vivo- und Ex-vivo-Ausrichtung zu erreichen. Das zusammengesetzte Vis-OCT-Fasergramm wird mit dem entsprechenden konfokalen Bild der flach aufliegenden Netzhaut verglichen.Immunfärbung mit TUJ1 für RGC-Axone. Blutgefäße weisen unterscheidbare Verzweigungsstrukturen auf, die mit den ICAM2-markierten Blutgefäßen auf dem konfokalen Bild abgeglichen werden können. Der direkte Vergleich zwischen konfokaler Ex-vivo-Mikroskopie und In-vivo-Vis-Oct ergab identische RGC-Axon-Bündelnetzwerke und das umgebende retinale Gefäßsystem.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Alignment of In Vivo and Ex Vivo Mouse Retinal Images

Alignment of Visible-Light Optical Coherence Tomography Fibergrams with Confocal Images of the Same Mouse Retina

In recent years, in vivo retinal imaging, which provides non-invasive, real-time, and longitudinal information about biological systems and processes, has ...

Forschung

Neurowissenschaften

In Vivo Visible Light Optical Coherence Tomography (OCT) Mouse Retinal Imaging

Optische In-vivo-Kohärenztomographie (OCT) mit sichtbarem Licht Retina-Bildgebung der Maus

Ex Vivo Confocal Imaging of Mouse Retina

Konfokale Ex-vivo-Bildgebung der Netzhaut der Maus