Name: thinned-skull cortical window technique for in vivo optical coherence tomography imaging
Uploaded: 2012-11-19T13:00:00
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이 작품은 컨셉 교부금의 UC 발견 증명 의해 NIH (R00 EB007241)에 의해 지원되었다. 저자는 또한이 실험에서 그녀의 도움 재클린 허바드 감사드립니다.

1. 외과 준비 <ol><li> 6~8주 세 사이의 여성 CD 1 마우스는 우리 실험에 사용되었습니다. </li><li> 케타민과 xylazine 조합 (80 MG / kg ketamine/10 MG / kg xylazine)의 intraperitoneal 주사와 마우스를 마취. ~ 37 ° C.에 최적의 체온을 보장하기 위해 homeothermic 패드에서 마우스를 놓으십시오 지속적인 동물의 반사 신경 (예를 들면, 무딘 집게와 발을 곤란하게) 테스트에 의해 마취의 수준을 모니터링하고 필요한 ?...

<ol>
	<li>Bizheva, K., Unterhuber, A., Hermann, B., Povazay, B., Sattmann, H., Drexler, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+ex+vivo+and+in+vitro+brain+morphology+in+animal+models+with+ultrahigh+resolution+optical+coherence+tomography.">Imaging ex vivo and in vitro brain morphology in animal models with ultrahigh resolution optical coherence tomography.</a> Journal of Biomedical Optics. 9, 719-724 (2004).</li><li>Fujimoto, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+coherence+tomography+for+ultrahigh+resolution+in+vivo+imaging.">Optical coherence tomography for ultrahigh resolution in vivo imaging.</a> Nature Biotechnology. 21, 1361-1367 (2003).</li><li>Wantanabe, H., Rajagopalan, U. M., Nakamichi, Y., Igarashi, K. M., Kadono, H., Tanifuji, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Swept+source+optical+coherence+tomography+as+a+tool+for+real+time+visualization+and+localization+of+electrodes+used+in+electrophysiological+studies+of+brain+in+vivo.">Swept source optical coherence tomography as a tool for real time visualization and localization of electrodes used in electrophysiological studies of brain in vivo.</a> Biomedical Optics Express. 2, 3129-3134 (2011).</li><li>Huang, D., Swanson, E. A., Lin, C. P., Schuman, J. S., Stinson, W. G., Chang, W., Hee, M. R., Flottee, T., Gregory, K., Puliafito, C. A., Fujimoto, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+coherence+tomography.">Optical coherence tomography.</a> Science. 254, 1178-1181 (1991).</li><li>Mitsui, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+range+of+optical+reflectometry+with+spectral+interferometry.">Dynamic range of optical reflectometry with spectral interferometry.</a> Japanese Journal of Applied Physics. 38, 6133-6137 (1999).</li><li>de Boer, J. F., Cense, B., Park, B. H., Pierce, M. C., Tearney, G. J., Bouma, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+signal-to-noise+ratio+in+spectral-domain+compared+with+time-domain+optical+coherence+tomograhy.">Improved signal-to-noise ratio in spectral-domain compared with time-domain optical coherence tomograhy.</a> Optics Letters. 28, 2067-2069 (2003).</li><li>de Boer, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ch.+5.">Ch. 5.</a> Optical Coherence Tomography: Technology and Applications. , (2008).</li><li>Choma, M. A., Sarunic, M. V., Yang, C., Izatt, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitivity+advantage+of+swept+source+and+fourier+domain+optical+coherence+tomography.">Sensitivity advantage of swept source and fourier domain optical coherence tomography.</a> Optics Express. 11, 2183-2189 (2003).</li><li>Leitgeb, R. A., Drexler, W., Unterhuber, A., Hermann, B., Bajraszewski, T., Le, T., Stingl, A., Fercher, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrahigh+resolution+fourier+domain+optical+coherence+tomography.">Ultrahigh resolution fourier domain optical coherence tomography.</a> Optics Express. 12, 2156-2165 (2004).</li><li>Drew, P. J., Shih, A. Y., Driscoll, J. D., Knutsen, P. M., Blinder, P., Davalos, D., Akassoglou, K., Tsai, P. S., Kleinfeld, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+optical+access+through+a+polished+and+reinforced+thinned+skull.">Chronic optical access through a polished and reinforced thinned skull.</a> Nature Methods. 7, 981-984 (2010).</li><li>Shih, A. Y., Mateo, C., Drew, P. J., Tsai, P. S., Kleinfeld, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Polished+and+Reinforced+Thinned-skull+Window+for+Long-term+Imaging+of+the+Mouse.">A Polished and Reinforced Thinned-skull Window for Long-term Imaging of the Mouse.</a> J. Vis. Exp. 61, e3742 (2012).</li><li>Yang, G., Pan, F., Parkhurst, C. N., Grutzendler, J., Gan, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thinned-skull+cranial+window+technique+for+long-term+imaging+of+the+cortex+in+live+mice.">Thinned-skull cranial window technique for long-term imaging of the cortex in live mice.</a> Nature Protocols. 5, (2010).</li><li>Lu, M., Majewska, S., K, A., Gelbard, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Thin-skull+Window+Technique+for+Chronic+Two-photon+In+vivo+Imaging+of+Murine+Microglia+in+Models+of+Neuroinflammation.">A Thin-skull Window Technique for Chronic Two-photon In vivo Imaging of Murine Microglia in Models of Neuroinflammation.</a> J. Vis. Exp. (43), e2059 (2010).</li><li>Wang, Y., Oh, C. M., Oliveira, M. C., Islam, M. S., Ortega, A., Park, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GPU+accelerated+real-time+multi-functional+spectral-domain+optical+coherence+tomography+system+at+1300nm.">GPU accelerated real-time multi-functional spectral-domain optical coherence tomography system at 1300nm.</a> Optics Express. 20, 14797-14813 (2012).</li><li>Aguirre, A. D., Chen, Y., Fujimoto, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Depth-resolved+imaging+of+functional+activation+in+the+rat+cerebral+cortex+using+optical+coherence+tomography.">Depth-resolved imaging of functional activation in the rat cerebral cortex using optical coherence tomography.</a> Opt. Lett. 31, 3459-3461 (2006).</li><li>Chen, Y., Aguirre, A. D., Ruvinskaya, L., Devor, A., Boas, D. A., Fujimoto, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+coherence+tomography+(OCT)+reveals+depth-resolved+dynamics+during+functional+brain+activation.">Optical coherence tomography (OCT) reveals depth-resolved dynamics during functional brain activation.</a> Journal of Neuroscience Methods. 178, 162-173 (2009).</li><li>Liang, C., Wierwille, J., Moreira, T., Schwartzbauer, G., Jafri, M. S., Tang, C., Chen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+forward-imaging+needle-type+OCT+probe+for+image+guided+stereotactic+procedures.">A forward-imaging needle-type OCT probe for image guided stereotactic procedures.</a> Opt Express. 19, 26283-26294 (2011).</li><li>Srinivasan, V. J., Sakadzic, S., Gorczynska, I., Ruvinskaya, S., Wu, W., Fugimoto, J. G., Boas, D. 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+cerebral+blood+flow+with+optical+coherence+tomography.">Quantitative cerebral blood flow with optical coherence tomography.</a> Optics Express. 18, 2477-2494 (2010).</li><li>Galetta, K. M., Calabresi, P. A., Frohman, E. M., Balcer, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+Coherence+Tomography+(OCT):+imaging+the+visual+pathway+as+a+model+for+neurodegeneration.">Optical Coherence Tomography (OCT): imaging the visual pathway as a model for neurodegeneration.</a> The Journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics. 8, 117-132 (2011).</li><li>Seigo, M. A., Sotirchos, E. S., Newsome, S., Babiarz, A., Eckstein, C., Ford, E., Oakley, J. D., Syc, S. B., Frohman, T. C., Ratchford, J. N., Balcer, L. J., Frohman, E. M., Calabresi, P. A., Saidha, S. <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+assessment+of+retinal+neuronal+layers+in+multiple+sclerosis+with+maual+and+automated+optical+coherence+tomography+segementation+techniques.">In vivo assessment of retinal neuronal layers in multiple sclerosis with maual and automated optical coherence tomography segementation techniques.</a> J. Neurol. , (2012).</li><li>Frohman, E. M., Fujimoto, J. G., Frohman, T. C., Calabresi, P. A., Cutter, G., Balcer, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+coherence+tomography:+a+window+into+the+mechanisms+of+multiple+sclerosis.">Optical coherence tomography: a window into the mechanisms of multiple sclerosis.</a> Nature Clinical Practice. 4, 664-675 (2008).</li><li>Gill, A. S., Rajneesh, K. F., Owen, C. M., Yeh, J., Hsu, M., Binder, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+optical+detection+of+cerebral+edema+in+vivo.">Early optical detection of cerebral edema in vivo.</a> J. Neurosurg. 114, 470-477 (2011).</li></ol>

10월와 얇게-두개골 영상은 최근 15, 16, 조사 된 소설 신경 영상 기술이다. 우리의 실험에서, 우리는 생체 내 마우스 모델에서 TSCW을 통해 SD 10 월 영상의 가능성을 보여 주었다. 결과에서 두개골이 약 55 μm로 얇게되어 있고 침투 깊이는 각각의 축 방향 및 측 방향에서 8 μm 및 20 μm의 이미지 해상도로 약 1mm에서 얻어진다. 정상적인 두개골 (그림 4)에 비해 신호 강도 프로파...

초기 1990 년대의 도입 이후, 10 월은 조직 구조와 기능 2 생물 이미징 용도로 사용되었습니다. 10월는 광섬유 켈슨 간섭계 2,4과 낮은 일관성 광원을 구현하여 backscattered 조명 4 반향 시간 지연을 측정하여 단면 이미지를 생성합니다. 또한 푸리에 도메인 10월 (FD 10 월)로 알려진 SD 10 월은, 첫째 1995 5 소개 및 전통적인 시간 도메인 10월 (TD -10 월)에 비해 우수한 이미징 양상을 제공합니다. SD 10 월에서 참조 암은 높은 속도와 초 고해상도 이미지 획득 6-9의 결과로 고정 유지됩니다. 현재 TSCW 모델은 전통적인 craniotomy 대신에 두 광자 현미경의 생체 뇌 이미징 응용 프로그램에 주로 사용되었습니다. 이러한 TSCW은 추가 IMA을 제공하기 위해 사용자 정의 두개골 판이나 유리 커버 슬립 10-13와 동시에 사용되어왔다안정성을 ging. 우리의 연구에서 우리는 TSCW을 사용하는 경우 다음과 같은 액세서리는 10월 이미징에 필요한 아니라는 것을 관찰했다. 그들은 광학 빔을 방해하고 10월 이미지를 변경 할 수 있으므로 따라서, 두개골 판이나 유리 커버 용지의 부족은 이미지 창 크기의 넓은 범위의 할 수 있습니다. 얇게-두개골 준비 두 광자 현미경 10-13를 사용하여 뇌의 이미징 연구에 도움이 될 입증되었습니다. 우리의 실험에서, 우리는 TSCW을 통해 생체 내 이미지 피질에 SD 10 월 시스템을 사용합니다. 우리의 사용자 정의 SD 10 월 영상 설정은 각각 8 μm 및 20 μm의 축 방향 및 측 방향 해상도의 결과로 97 nm의 대역폭과 1,295 nm의 중심이 superluminescent 다이오드 (SLD), 14로 구성된 광대역, 낮은 간섭 광원을 포함 . 우리의 광학 이미징 장치와 함께, 우리는 TSCW을 통해 이미지가 O에 구조와 기능을 파악하고 시각화에 큰 가능성이 있다는 구상ptically 조밀 한 뇌 조직.

<table border="1"><tbody><tr><td> 자료 </td><td> 회사 </td><td> 카탈로그 번호 </td><td> 코멘트 </td></tr><tr><td> 케타민 </td><td> 피닉스 제약 </td><td> 57319-542-02 </td><td></td></tr><tr><td> Xylazine </td><td> Akorn 주식회사 </td><td> 139-236 </td><td></td></tr><tr><td> 인공 눈물 연고 </td><td> 럭비 </td><td> 0536-6550-91 </td><td></td></tr><tr><td> Nair </td><td> 교회 &amp; 드와이트 (주) 주식회사 </td><td> 4010130 </td><td></td></tr><tr><td> 멸균 알코올 준비 패드 </td><td> 켄달 의료 </td><td> 6818 </td><td></td></tr><tr><td> 면화는 Applicators 줬 </td><td> Fisherbrand </td><td> 23-400-115 </td><td></td></tr><tr><td> Betadine 솔루션 Swabstick </td><td> 퍼듀 제품 &lt;/ TD&gt; <td> 67618-153-01 </td><td></td></tr><tr><td> 생리 식염수, 0.9 % </td><td> 피닉스 제약 </td><td> 57319-555-08 </td><td></td></tr><tr><td> Stereotactic 프레임 </td><td> Stoelting </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 고속 외과 핸드 드릴 </td><td> Foredom </td><td></td><td> 38,000 RPM </td></tr><tr><td> 초경 라운드 버 </td><td> Stoelting </td><td></td><td> 0.75 mm </td></tr><tr><td> 경질 - 그린 스톤 </td><td> Shofu </td><td></td><td> 생크 : HP 모양 : BA1 </td></tr><tr><td> CompoMaster 거친 &amp; CompoMaster 폴리 셔 </td><td> Shofu </td><td></td><td> 모양 : 미니 PT. </td></tr><tr><td> SpaceDrapes </td><td> Braintree 과학 주식회사 </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

thinned-skull cortical window technique for in vivo optical coherence tomography imaging

광 간섭 단층 촬영 (OCT)는 높은 공간적 - 시간적 해상도 바이오 메디컬 이미징 기술이다. 그 최소한 침략 방식으로 10월는 피부과 안과, 그리고 gastroenterology 1-3에서 널리 사용되었습니다. 얇게 - 두개골 대뇌 피질의 창 (TSCW)를 사용, 우리는 생체 내 이미지 피질을하는 도구로 스펙트럼 도메인 10월 (SD -10 월) 양상을 채용하고 있습니다. 더 다양한 기능을 제공으로 일반적으로, 오픈 - 머리가 신경 이미징에 사용 된 그러나, TSCW의 접근 방식은 덜 침습적이며, neuropathology의 연구에 장기 이미징을위한 효과적인 의미입니다. 여기, 우리는 대뇌 피질의 생체 10월 이미지에서의 마우스 모델에서 TSCW를 만드는 방법을 제시한다.

대뇌 피질 위에 얇게 창을 만든 후 vasculature는 이제 더 시각적으로 눈에 잘 띄는해야합니다 (그림 1)과 (최대 1 ㎜) 깊이 이미징 깊이있게됩니다. 140 μm (그림 1)에서 측정 및 더 큰 광학 선명도를 제공하는 일반 두개골에 비해 오른쪽 피질은 약 55 μm로 얇게되어 있습니다. 또한 10-15 μm로 썼음하면 11 그러나 유리 커버 용지와 두개골 플레이트의 사용 등 필요한는 <stro...

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Thinned-skull Cortical Window Technique for In Vivo Optical Coherence Tomography Imaging

우리는을위한 마우스 모델에서 얇게 - 두개골 대뇌 피질의 창 (TSCW)를 생성하는 방법을 제시<em&gt; 생체 내</em대뇌 피질의&gt; 10월 영상.

에 얇게 - 두개골 두피 창 기술<em&gt; 생체 내</em&gt; 광 결맞음 단층 촬영 영상

Optical coherence tomography (OCT) is a biomedical imaging technique  with high spatial-temporal resolution. With its minimally invasive approach OCT  has ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Thinned-skull Cortical Window Technique for In Vivo Optical Coherence Tomography Imaging

A Thin-skull Window Technique for Chronic Two-photon In vivo Imaging of Murine Microglia in Models of Neuroinflammation

A Thin-skull Window Technique for Chronic Two-photon In vivo Imaging of Murine Microglia in Models of Neuroinflammation

만성 두 광자를위한 박막 해골 창 기법 생체내에서</emNeuroinflammation의 모델 Murine Microglia의> 이미징

Traditionally in neuroscience, in vivo two photon imaging of the murine central nervous system has either involved the use of open-skull1,2 or ...

연구

신경과학

Chronic Imaging of Mouse Visual Cortex Using a Thinned-skull Preparation

Thinned - 해골 준비를 사용하여 마우스 시각 피질의 만성 이미징

In vivo imaging using two-photon laser scanning microscopy (2PLSM) allows the study of living cells and neuronal processes in the intact brain. The ...

A Polished and Reinforced Thinned-skull Window for Long-term Imaging of the Mouse Brain

마우스 뇌의 장기 이미징을위한 세련된와 철근 Thinned-해골 창

In vivo imaging of cortical function requires optical access to the brain without disruption of the intracranial environment. We present a method to form ...

In Vivo Two-photon Imaging Of Experience-dependent Molecular Changes In Cortical Neurons

In Vivo Two-photon Imaging Of Experience-dependent Molecular Changes In Cortical Neurons

두피 뉴런에서 생체 내 두 - 광자의 영상은 경험에 의존 분자 변경

The brain's ability to change in response to experience is essential for healthy brain function, and abnormalities in this process contribute to a variety ...

Two-Photon in vivo Imaging of Dendritic Spines in the Mouse Cortex Using a Thinned-skull Preparation

Two-Photon in vivo Imaging of Dendritic Spines in the Mouse Cortex Using a Thinned-skull Preparation

두 광자<em&gt; 생체</em&gt; 시닝 두개골 준비를 사용하여 마우스 피질 돌기 쪽의 영상

In the mammalian cortex, neurons form extremely complicated networks and exchange information at synapses. Changes in synaptic strength, as well as ...

Optical Coherence Tomography: Imaging Mouse Retinal Ganglion Cells In Vivo

Optical Coherence Tomography: Imaging Mouse Retinal Ganglion Cells In Vivo

광학 일관성 단층 촬영: 마우스 망막 신경 절 세포에서 Vivo에서 화상 진 찰

Structural changes in the retina are common manifestations of ophthalmic diseases. Optical coherence tomography (OCT) enables their identification in ...

In Vivo Two-photon Imaging of Cortical Neurons in Neonatal Mice

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Vivo에서 신생아 쥐에 있는 대뇌 피 질의 뉴런의 두 광자 영상

Two-photon imaging is a powerful tool for the in vivo analysis of neuronal circuits in the mammalian brain. However, a limited number of in vivo imaging ...

Using Optical Coherence Tomography and Optokinetic Response As Structural and Functional Visual System Readouts in Mice and Rats

쥐와 쥐에 구조와 기능적 시각 시스템 판독으로 광학 일관성 단층 촬영 및 Optokinetic 응답을 사용 하 여

Optical coherence tomography (OCT) is a fast, non-invasive, interferometric technique allowing high-resolution retinal imaging. It is an ideal tool for ...

Retinal Vascular Reactivity as Assessed by Optical Coherence Tomography Angiography

광학 일관성 단층 조영술 혈관 조영술에 의해 평가된 망막 혈관 반응성

The vascular supply to the retina has been shown to dynamically adapt through vasoconstriction and vasodilation to accommodate the metabolic demands of ...

Implantation of a Cranial Window for Repeated In Vivo Imaging in Awake Mice

Implantation of a Cranial Window for Repeated In Vivo Imaging in Awake Mice

깨어있는 마우스 에서 반복되는 생체 내 이미징을위한 두개골 창 이식

To fully understand the cellular physiology of neurons and glia in behaving animals, it is necessary to visualize their morphology and record their ...