Name: microfocus x-ray ct (microct) imaging of actinia equina (cnidaria), harmothoe sp. (annelida), and xenoturbella japonica (xenacoelomorpha)
Uploaded: 2019-08-06T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Microfocus X-ray CT microCT Imaging of Actinia equina Cnidaria, Harmothoe sp. Annelida, and Xenoturbella japonica Xenacoelomorpha at JoVE.com

시로이시 도시히코씨의 도움과 연구 환경 제공에 감사드립니다. 야나기 켄스케와 이즈미 다카토에게 A. 에퀴나,다나카 마사츠에 대한 조언을 해주신 것에 감사드립니다. 시모다 해양연구센터, 츠쿠바대학, 미사키 해양생물국, 도쿄대학 의 시모다 해양생물센터 직원에게 감사의 말씀을 전합니다. 우리는 영어 편집에 대한 편집 (www.editage.jp)에 감사드립니다. 이 작품은 젊은 과학자를위한 JSPS 보조금 에이드 (A) (JP26711022)와 JAMBIO, 일본 해양 생물학 협회에 의해 지원되었습니다.

1. 고정
<ol><li>액티니아 에퀴나에대해, 실온에서 약 15분 동안 10% MgCl2 바닷물에서 동물을 이완시. 70% 에탄올로 옮기고 실온에서 보관하십시오.</li>
	<li>Harmothoe sp.의 경우, 동물을 얼음차가운 바닷물에 약 15 분 동안 넣어 마취하십시오.</li>
	<li>Xenoturbella japonica의경우, 담수에서 7% MgCl 2를 사용하여 동물을 이완시하십시오. 하룻밤 여과 된 바닷물에 4 % 파라 포름 ?...

<ol>
	<li>Susaki, E. A., Tainaka, K., Perrin, D., Yukinaga, H., Kuno, A., Ueda, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+CUBIC+protocols+for+whole-brain+and+whole-body+clearing+and+imaging.">Advanced CUBIC protocols for whole-brain and whole-body clearing and imaging.</a> Nature Protocols. 10, 1709-1727 (2015).</li><li>Susaki, E. A., Ueda, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole-body+and+whole-organ+clearing+and+imaging+techniques+with+single-cell+resolution:+toward+organism-level+systems+biology+in+mammals.">Whole-body and whole-organ clearing and imaging techniques with single-cell resolution: toward organism-level systems biology in mammals.</a> Cell Chemical Biology. 23, 137-157 (2016).</li><li>Silvestri, L., Costantini, I., Sacconi, L., Pavone, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clearing+of+fixed+tissue:+a+review+from+a+microscopist's+perspective.">Clearing of fixed tissue: a review from a microscopist's perspective.</a> Journal of Biomedical Optics. 21, 081205 (2016).</li><li>Greenbaum, A., 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=Bone+CLARITY:+clearing,+imaging,+and+computational+analysis+of+osteoprogenitors+within+intact+bone+marrow.">Bone CLARITY: clearing, imaging, and computational analysis of osteoprogenitors within intact bone marrow.</a> Science Translational Medicine. 9, (2017).</li><li>Konno, A., Okazaki, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aqueous-based+tissue+clearing+in+crustaceans.">Aqueous-based tissue clearing in crustaceans.</a> Zoological Letters. 4, 13 (2018).</li><li>Metscher, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MicroCT+for+comparative+morphology:+simple+staining+methods+allow+high-contrast+3D+imaging+of+diverse+non-mineralized+animal+tissues.">MicroCT for comparative morphology: simple staining methods allow high-contrast 3D imaging of diverse non-mineralized animal tissues.</a> BMC Physiology. 9, 11 (2009).</li><li>Metscher, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MicroCT+for+developmental+biology:+a+versatile+tool+for+high-contrast+3D+imaging+at+histological+resolutions.">MicroCT for developmental biology: a versatile tool for high-contrast 3D imaging at histological resolutions.</a> Developmental Dynamics. 238 (3), 632-640 (2009).</li><li>Degenhardt, K., Wright, A. C., Horng, D., Padmanabhan, A., Epstein, 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=Rapid+3D+phenotyping+of+cardiovascular+development+in+mouse+embryos+by+micro-CT+with+iodine+staining.">Rapid 3D phenotyping of cardiovascular development in mouse embryos by micro-CT with iodine staining.</a> Circulation Cardiovascular Imaging. 3 (3), 314-322 (2010).</li><li>Metscher, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=X-ray+microtomographic+imaging+of+intact+vertebrate+embryos.">X-ray microtomographic imaging of intact vertebrate embryos.</a> Cold Spring Harbor Protocols. 12, 1462-1471 (2011).</li><li>Boistel, R., Swoger, J., Krz&#780;ic&#780;, U., Fernandez, V., Gillet, B., Reynaud, E. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+future+of+three-dimensional+microscopic+imaging+in+marine+biology.">The future of three-dimensional microscopic imaging in marine biology.</a> Marine Ecology. 32, 438-452 (2011).</li><li>Mizutani, R., Suzuki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=X-ray+microtomography+in+biology.">X-ray microtomography in biology.</a> Micron. 43, 104-115 (2012).</li><li>Merkle, A. P., Gelb, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ascent+of+3D+X-ray+microscopy+in+the+laboratory.">The ascent of 3D X-ray microscopy in the laboratory.</a> Microscopy Today. 21, 10-15 (2013).</li><li>Ziegler, A., Menze, B. H., Zander, J., Mosterman, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accelerated+acquisition,+visualization,+and+analysis+of+zooanatomical+data.">Accelerated acquisition, visualization, and analysis of zooanatomical data.</a> Computation for humanity. Information technology to advance society. , 233-260 (2013).</li><li>Gignac, P. 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=Diffusible+iodine-based+contrast-enhanced+computed+tomography+(diceCT):+an+emerging+tool+for+rapid,+high-resolution,+3-D+imaging+of+metazoan+soft+tissues.">Diffusible iodine-based contrast-enhanced computed tomography (diceCT): an emerging tool for rapid, high-resolution, 3-D imaging of metazoan soft tissues.</a> Journal of Anatomy. 228 (6), 889-909 (2016).</li><li>du Plessis, A., Broeckhoven, C., Guelpa, A., le Roux, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laboratory+x-ray+micro-computed+tomography:+a+user+guideline+for+biological+samples.">Laboratory x-ray micro-computed tomography: a user guideline for biological samples.</a> GigaScience. 6 (6), 1-11 (2017).</li><li>Faulwetter, S., Vasileiadou, A., Kouratoras, M., Dailianis, T., Arvanitidis, C. <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:+Introducing+new+dimensions+in+taxonomy.">Micro-computed tomography: Introducing new dimensions in taxonomy.</a> ZooKeys. 263, 1-45 (2013).</li><li>Staedler, Y. M., Masson, D., Schonenberger, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plant+tissues+in+3D+via+X-ray+tomography:+simple+contrasting+methods+allow+high+resolution+imaging.">Plant tissues in 3D via X-ray tomography: simple contrasting methods allow high resolution imaging.</a> PLoS One. 8 (9), 75295 (2013).</li><li>Fern&#225;ndez, R., Kvist, S., Lenihan, J., Giribet, G., Ziegler, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sine+Systemate+Chaos?+A+Versatile+Tool+for+Earthworm+Taxonomy:+Non-Destructive+Imaging+of+Freshly+Fixed+and+Museum+Specimens+Using+Micro-Computed+Tomography.">Sine Systemate Chaos? A Versatile Tool for Earthworm Taxonomy: Non-Destructive Imaging of Freshly Fixed and Museum Specimens Using Micro-Computed Tomography.</a> PLoS One. 9 (5), 96617 (2014).</li><li>Paterson, G. L. J., 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=The+pros+and+cons+of+using+micro-computed+tomography+in+gross+and+microanatomical+assessments+of+polychaetous+annelids.">The pros and cons of using micro-computed tomography in gross and microanatomical assessments of polychaetous annelids.</a> Memoirs of Museum Victoria. 71, 237-246 (2014).</li><li>Faulwetter, S., Dailianis, T., Vasileiadou, K., Kouratoras, M., Arvanitidis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+micro-CT+become+an+essential+tool+for+the+21st+century+taxonomist?+An+evaluation+using+marine+polychaetes.">Can micro-CT become an essential tool for the 21st century taxonomist? An evaluation using marine polychaetes.</a> Microscopy and Analysis. 28, 9-11 (2014).</li><li>Sombke, A., Lipke, E., Michalik, P., Uhl, G., Harzsch, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potential+and+limitations+of+X-ray+micro-computed+tomography+in+arthropod+neuroanatomy:+a+methodological+and+comparative+survey.">Potential and limitations of X-ray micro-computed tomography in arthropod neuroanatomy: a methodological and comparative survey.</a> Journal of Comparative Neurology. 523, 1281-1295 (2015).</li><li>Landschoff, J., Plessis, A., Griffiths, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+dataset+describing+brooding+in+three+species+of+South+African+brittle+stars,+comprising+seven+high-resolution,+micro+X-ray+computed+tomography+scans.">A dataset describing brooding in three species of South African brittle stars, comprising seven high-resolution, micro X-ray computed tomography scans.</a> GigaScience. 4 (1), 52 (2015).</li><li>Keiler, J., Richter, S., Wirkner, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+anatomy+of+the+king+crab+Hapalogaster+mertensii+Brandt,+1850+(Anomura:+Paguroidea:+Hapalogastridae)+-+new+insights+into+the+evolutionary+transformation+of+hermit+crabs+into+king+crabs.">The anatomy of the king crab Hapalogaster mertensii Brandt, 1850 (Anomura: Paguroidea: Hapalogastridae) - new insights into the evolutionary transformation of hermit crabs into king crabs.</a> Contributions to Zoology. 84 (2), 149-165 (2015).</li><li>Holst, S., Michalik, P., Noske, M., Krieger, J., S&#246;tje, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potential+of+X-ray+micro-computed+tomography+for+soft-bodied+and+gelatinous+cnidarians+with+emphasis+on+scyphozoan+and+cubozoan+statoliths.">Potential of X-ray micro-computed tomography for soft-bodied and gelatinous cnidarians with emphasis on scyphozoan and cubozoan statoliths.</a> Journal of Plankton Research. 38, 1225-1242 (2016).</li><li>Moles, J., W&#228;gele, H., Ballesteros, M., Pujals, &. #. 1. 9. 3. ;., Uhl, G., Avila, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+End+of+the+Cold+Loneliness:+3D+Comparison+between+Doto+antarctica+and+a+New+Sympatric+Species+of+Doto+(Heterobranchia:+Nudibranchia).">The End of the Cold Loneliness: 3D Comparison between Doto antarctica and a New Sympatric Species of Doto (Heterobranchia: Nudibranchia).</a> PLoS One. 11 (7), 0157941 (2016).</li><li>Nakano, H., 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=A+new+species+of+Xenoturbella+from+the+western+Pacific+Ocean+and+the+evolution+of+Xenoturbella.">A new species of Xenoturbella from the western Pacific Ocean and the evolution of Xenoturbella.</a> BMC Evolutionary Biology. 17, 245 (2017).</li><li>Tsuda, 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=KNOTTED1+Cofactors,+BLH12+and+BLH14,+Regulate+Internode+Patterning+and+Vein+Anastomosis+in+Maize.">KNOTTED1 Cofactors, BLH12 and BLH14, Regulate Internode Patterning and Vein Anastomosis in Maize.</a> Plant Cell. 29 (5), 1105-1118 (2017).</li><li>Parapar, J., Cand&#225;s, M., Cunha-Veira, X., Moreira, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploring+annelid+anatomy+using+micro-computed+tomography:+A+taxonomic+approach.">Exploring annelid anatomy using micro-computed tomography: A taxonomic approach.</a> Zoologischer Anzeiger. 270, 19-42 (2017).</li><li>Akkari, N., Ganske, A. S., Komeri&#269;ki, A., Metscher, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+avatars+for+Myriapods:+Complete+3D+morphology+of+type+specimens+transcends+conventional+species+description+(Myriapoda,+Chilopoda).">New avatars for Myriapods: Complete 3D morphology of type specimens transcends conventional species description (Myriapoda, Chilopoda).</a> PLoS One. 13 (7), 0200158 (2018).</li><li>Gusmao, L. C., Grajales, A., Rodriguez, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sea+anemones+through+X-rays:+visualization+of+two+species+of+Diadumene+(Cnidaria,+Actiniaria)+using+micro-CT.">Sea anemones through X-rays: visualization of two species of Diadumene (Cnidaria, Actiniaria) using micro-CT.</a> American Museum Novitates. 3907, (2018).</li><li>Landschoff, J., Komai, T., du Plessis, A., Gouws, G., Griffiths, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MicroCT+imaging+applied+to+description+of+a+new+species+of+Pagurus+Fabricius,+1775+(Crustacea:+Decapoda:+Anomura:+Paguridae),+with+selection+of+three-dimensional+type+data.">MicroCT imaging applied to description of a new species of Pagurus Fabricius, 1775 (Crustacea: Decapoda: Anomura: Paguridae), with selection of three-dimensional type data.</a> PLoS One. 13 (9), 0203107 (2018).</li><li>Machado, F. M., Passos, F. D., Giribet, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+micro-computed+tomography+as+a+minimally+invasive+tool+for+anatomical+study+of+bivalves+(Mollusca:+Bivalvia).">The use of micro-computed tomography as a minimally invasive tool for anatomical study of bivalves (Mollusca: Bivalvia).</a> Zoological Journal of the Linnean Society. , (2018).</li><li>Sasaki, T., Endo, K., Kogure, T., Nagasawa, H., 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=3D+visualization+of+calcified+and+non-calcified+molluscan+tissues+using+computed+tomography.">3D visualization of calcified and non-calcified molluscan tissues using computed tomography.</a> Biomineralization. , 83-93 (2018).</li><li>Maeno, A., Tsuda, K. <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+to+Visualize+Vascular+Networks+in+Maize+Stems.">Micro-computed Tomography to Visualize Vascular Networks in Maize Stems.</a> Bio-protocol. 8 (1), 2682 (2018).</li><li>Nakano, H., 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=Correction+to:+A+new+species+of+Xenoturbella+from+the+western+Pacific+Ocean+and+the+evolution+of+Xenoturbella.">Correction to: A new species of Xenoturbella from the western Pacific Ocean and the evolution of Xenoturbella.</a> BMC Evolutionary Biology. 18, 83 (2018).</li><li>Maeno, A., Kohtsuka, H., Takatani, K., Nakano, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MicroCT+files+from+'Microfocus+X-ray+computed+tomography+(microCT)+imaging+of+Actinia+equina+(Cnidaria),+Harmothoe+sp.+(Annelida),+and+Xenoturbella+japonica+(Xenacoelomorpha)'.">MicroCT files from 'Microfocus X-ray computed tomography (microCT) imaging of Actinia equina (Cnidaria), Harmothoe sp. (Annelida), and Xenoturbella japonica (Xenacoelomorpha)'.</a> figshare. , (2019).</li><li>Vickerton, P., Jarvis, J., Jeffery, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Concentration-dependent+specimen+shrinkage+in+iodine-enhanced+microCT.">Concentration-dependent specimen shrinkage in iodine-enhanced microCT.</a> Journal of Anatomy. 223 (2), 185-193 (2013).</li><li>Buytaert, J., Goyens, J., De Greef, D., Aerts, P., Dirckx, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volume+shrinkage+of+bone,+brain+and+muscle+tissue+in+sample+preparation+for+micro-CT+and+light+sheet+fluorescence+microscopy+(LSFM).">Volume shrinkage of bone, brain and muscle tissue in sample preparation for micro-CT and light sheet fluorescence microscopy (LSFM).</a> Microscopy and Microanalysis. 20 (4), 1208-1217 (2014).</li><li>Sasov, A., Liu, X., Salmon, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compensation+of+mechanical+inaccuracies+in+micro-CT+and+nano-CT.">Compensation of mechanical inaccuracies in micro-CT and nano-CT.</a> Proceedings of SPIE. 7078, 70781 (2008).</li></ol>

본 연구에 사용된 해수에서 10% (v/v) 포르말린 용액과 같은 포르말린을 이용한 고착제는 다양한 해양 무척추 동물의 형태를 보존하는 것으로 알려져 있으며 마이크로CT 이미징18,24,25에 자주 사용됩니다. ,26,28,30,33. 그러나, ...

생물학 연구원은 일반적으로 불투명한 유기체의 내부 구조물을 조사하기 위하여 얇은 단면도를 만들고 빛 또는 전자 현미경 검사법에 의하여 관측을 능력을 발휘해야 했습니다. 그러나 이러한 방법은 희귀하거나 귀중한 표본에 적용할 때 파괴적이고 문제가 됩니다. 또한 포함 및 단면화와 같은 메서드의 여러 단계는 시간이 많이 소요되며 프로토콜에 따라 샘플을 관찰하는 데 며칠이 걸릴 수 있습니다. 또한, 수많은 섹션을 처리 할 때, 손상 또는 일부 섹션을 잃을 가능성이 항상있다. 조직 제거 기술은 일부 시편1, 2,3,4,5에 사용할 수 있지만 아직 많은 동물 종에 적용되지 않습니다.
이러한 문제를 극복하기 위해 일부 생물학자들은 마이크로 포커스 X 선 컴퓨터 단층촬영 (microCT) 이미징 6, 7,8,9,10,11을사용하기 시작했습니다. 12,13,14,15. X 선 CT에서, 견본은 견본의 주위에 이동하는 엑스레이 근원에서 생성되는 각종 각도에서 엑스레이로 조사되고, 전송된 엑스레이는 또한 견본의 주위에 움직이는 검출기에 의해 감시됩니다. 얻어진 X선 전송 데이터는 표본의 단면 이미지를 재구성하기 위하여 분석됩니다. 이 방법을 사용하면 샘플을 파괴하지 않고 내부 구조를 관찰 할 수 있습니다. 그것의 안전과 용이성 때문에, 그것은 일반적으로 의료 및 치과 응용 프로그램에서 사용되며, CT 시스템은 전 세계 병원과 치과 센터에서 찾을 수 있습니다. 또한 산업용 X선 CT는 산업 분야의 검사 및 계측을 위해 비의료 시료를 관찰하는 데 자주 사용됩니다. X선 소스와 검출기가 이동되는 의료 용 CT와 달리 두 부품은 산업용 CT에 고정되어 있으며 스캔 중에 샘플이 회전합니다. 산업용 CT는 일반적으로 의료 용 CT보다 고해상도 이미지를 생성하며 마이크로 CT (마이크로 미터 수준 해상도) 또는 나노 CT (나노 미터 수준의 해상도)라고합니다. 최근, microCT를 이용한 연구는 생물학 14,15,16,17,18,19, 20개 , 21세 , 22세 , 23세 , 24세 , 25개 , 26세 , 27세 , 28세 , 29세 , 30개 , 31세 , 32세 , 33세 , 34.
CT를 이용한 생물학적 연구는 주로 뼈와 같은 단단한 조직으로 구성되는 내부 구조물을 표적으로 했습니다. 다양한 화학 약체를 이용한 염색 기술의 발전으로 다양한 유기체6,7,8,9,14,15에서 연조직의 시각화가 가능 , 16세 , 17세 , 18세 , 19세 , 20개 , 21세 , 22세 , 23세 , 24세 , 25개 , 26세 , 27세 , 28세 , 29세 , 30개 , 31세 , 32세 , 33세 , 34.이들 시약 중, 요오드계 조영제는 비교적 안전하고 저렴하며, 다양한 유기체에서연조직의 가시화에 사용될 수 있다 7,14. 해양 무척추 동물에 관해서는, microCT는 연체 동물6,25,32,33,annelids18,19, 20개 , 28, 및 arthoropods21,23,29,31. 그러나, 다른 동물 필라에 대한 보고는 거의 없었으며, 이러한 bryozoans6,제나코멜로모프26,및 cnidarians24,30. 일반적으로, 척추 동물에 비해 해양 무척추 동물에 microCT를 사용 하 여 적은 연구 되었습니다. 해양 무척추 동물에 이 제한적인 사용에 대 한 한 가지 주요 이유는 이 동물에서 관찰 하는 광대 한 다양성. 그들의 다양한 크기 때문에, 형태학, 및 생리학, 각 종은 다른 실험 절차에 다르게 반응합니다. 따라서 시료 준비 중에 가장 적합한 고정 및 염색 시약을 선택하고 각 종에 대해 조정된 각 단계에서 조건을 설정하는 것이 중요합니다. 마찬가지로, 각 샘플에 대해 장착 방법, 전압, 전류, 기계적 확대 속도 및 공간 분해 전력과 같은 스캐닝 구성을 적절히 설정해야 합니다. 이 문제를 극복하기 위해 필요한 모든 단계를 포괄하는 간단하고 이해하기 좋은 매뉴얼을 통해 각 단계가 시편에 따라 어떻게 조정할 수 있는지 설명하고 여러 샘플의 자세한 예제를 보여 주는 것이 필수적입니다.
본 연구에서는, 우리는 3개의 해양 무척추 동물 종을 사용하여, 견본 고정에서 데이터 분석에 마이크로CT 화상 진찰 프로토콜을 단계별로 기술합니다. 도내 미사키 해양 생물국 근처에서 말미잘 액티니아 에퀴나(안토조아, Cnidaria)의 표본을 수집하였다. 그들은 직경이 약 2cm인 구형의 부드러운 몸을 가지고 있었다 (그림1A-C). 하모토 스프(폴리채타, 안넬리다) 시료도 미사키 해양 생물국 근처에서 채취하였다. 길이가 약 1.5cm인 가느다란 벌레였고, 몸 전체를 따라 터프한 채태가 존재한다(그림1D). 제13회 JAMBIO 해안 생물 공동 조사 에서 쓰쿠바 대학 시모다 해양 연구 센터 근처에서 Xenoturbella japonica35 (Xenoturbellida, Xenacoelomorpha) 표본을 수집했습니다. 길이가 0.8cm에 달하는 부드러운 몸의 벌레였다(그림1E). 각 샘플의 조건 및 구성에 대한 조정에 대해 자세히 설명합니다. 우리의 연구 결과는 해양 무척추 동물에 microCT 화상 진찰을 능력을 발휘하는 방법에 대한 몇몇 제안을 제공하고, 우리는 생물학자가 그들의 연구를 위해 이 프로토콜을 이용하도록 격려할 것이라는 점을 희망합니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:867px;" width="866">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:264px;">250-ml Erlenmeyer flask</td>
			<td style="width:223px;">Corning</td>
			<td style="width:163px;">CLS430183</td>
			<td style="width:217px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">5-ml Sampling tube ST-500</td>
			<td>BIO-BIK</td>
			<td>103010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">50-ml Polypropylene tube</td>
			<td>Greiner Bio One International</td>
			<td>227261</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">60-mm Non-treated Dish</td>
			<td>IWAKI</td>
			<td>1010-060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Agarose</td>
			<td>Promega</td>
			<td>V3125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ecological grade tip (blue) 1000 &#181;l</td>
			<td>BMBio</td>
			<td>BIO1000RF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ethanol</td>
			<td>Wako Pure Chemical Industries</td>
			<td>057-00451</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Formalin</td>
			<td>Wako Pure Chemical Industries</td>
			<td>061-00416</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Iodine</td>
			<td>Wako Pure Chemical Industries</td>
			<td>094-05421</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Magnesium chloride hexahydrate</td>
			<td>Wako Pure Chemical Industries</td>
			<td>135-00165</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">OsiriX DICOM Viewer</td>
			<td>Pixmeo SARL</td>
			<td>OsiriX MD v10.0</td>
			<td>https://www.osirix-viewer.com</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Paraformaldehyde</td>
			<td>Wako Pure Chemical Industries</td>
			<td>163-25983</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Petiolate needle</td>
			<td>AS ONE</td>
			<td>2-013-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pipetman P200 Micropipette</td>
			<td>GILSON</td>
			<td>F123601</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pipetman P1000 Micropipette</td>
			<td>GILSON</td>
			<td>F123602</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Potassium iodide</td>
			<td>Wako Pure Chemical Industries</td>
			<td>166-03971</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Precision tweezers 5</td>
			<td>DUMONT</td>
			<td>0302-5-PS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">QuickRack MultI fit tip (yellow) 200 ul</td>
			<td>Sorenson</td>
			<td>10660</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Razor blades</td>
			<td>Feather</td>
			<td>FA-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ring tweezers</td>
			<td>NAPOX</td>
			<td>A-26</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Stereoscopic microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>MZ95</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">X-ray Micro-CT imaging system</td>
			<td>Comscantechno</td>
			<td>ScanXmate-E090S105</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microfocus x-ray ct (microct) imaging of actinia equina (cnidaria), harmothoe sp. (annelida), and xenoturbella japonica (xenacoelomorpha)

전통적으로 생물학자들은 불투명한 유기체의 내부 구조를 조사하기 위해 절제와 같은 파괴적인 방법에 의존해야 했습니다. 비파괴 마이크로포커스 X선 컴퓨터 단층 촬영(microCT) 이미징은 마이크로CT 하드웨어, 프로세싱 컴퓨터 및 데이터의 샘플 염색 방법 및 혁신분야의 기술 발전으로 인해 생물학 분야에서 강력하고 새로운 프로토콜이 되었습니다. 분석 소프트웨어. 그러나 이 프로토콜은 의료 및 산업 분야에서 일반적으로 사용되지 않습니다. 이러한 제한된 사용 이유 중 하나는 샘플 수집, 고정, 염색, 장착, 스캔 및 데이터 분석과 같은 필요한 모든 단계를 다루는 간단하고 이해하기 좋은 설명서가 없기 때문이다. 또 다른 이유는 메타조안, 특히 해양 무척추 동물의 광대 한 다양성이다. 해양 무척추 동물의 다양한 크기, 형태 학 및 생리로 인해 샘플에 따라 각 단계에서 실험 조건 및 하드웨어 구성을 조정하는 것이 중요합니다. 여기서, 마이크로CT 이미징 방법은 세 가지 계통유전학적으로 다양한 해양 무척추 동물을 사용하여 자세히 설명됩니다: 액티니아 에퀴나(안토조아, 소니다리아), 하모토스p. (폴리채타, 안넬리다), 그리고 제노투르벨라 자포니카 ( 제노투르벨리다, 제나코멜로모파). 다양한 동물에 대한 마이크로CT 이미징 수행에 대한 제안도 제공됩니다.

우리는 A. equina (안토조아, Cnidaria), 하모토 스p. (폴리채타, 안넬리다) 및 X. 자포니카 (Xenoturbellida, 제나코엘로모파)에서 25 % 루골 용액으로 샘플을 염색 한 후 마이크로 CT 이미징을 수행했습니다. 염색은 성공적으로 내부 연조직의 관찰을 가능하게, 모든 견본에 있는 내부 구조물의대조를 향상했습니다 (그림 6). 과거의 보고서와 함께6...

Watch this Scientific Journal Video about Microfocus X-ray CT microCT Imaging of Actinia equina Cnidaria, Harmothoe sp. Annelida, and Xenoturbella japonica Xenacoelomorpha at JoVE.com

Microfocus X-ray CT microCT Imaging of Actinia equina Cnidaria, Harmothoe sp. Annelida, and Xenoturbella japonica Xenacoelomorpha

여기서, 3마리의 해양 무척추동물에 대한 마이크로포커스 X선 컴퓨터 단층촬영(microCT) 영상을 수행하기 위한 프로토콜을 상세히 설명한다. 이 연구에서는 샘플 고정, 염색, 장착, 스캐닝, 이미지 재구성 및 데이터 분석과 같은 단계를 설명합니다. 다양한 샘플에 대해 프로토콜을 조정할 수 있는 방법에 대한 제안도 제공됩니다.

마이크로 포커스 X 선 CT (마이크로CT) 액티니아 에퀴나의 이미징 (Cnidaria), 하모토 sp. (안넬리다), 그리고 Xenoturbella 자포니카 (제나코엘로모파)

Traditionally, biologists have had to rely on destructive methods such as sectioning in order to investigate the internal structures of opaque organisms. ...

마이크로 CT는 형태학의 다양성으로 인해 해양 무척추 동물에 널리 적용되지 않았습니다. 우리의 방법은 형태에 적합한 모든 각도에서 시료를 쉽게 장착 할 수 있습니다. 그것은 물, 점토 및 튜브와 같은 일반적인 재료로 수행 할 수 있으며, 해당하는 경우 긴 벌레에서 둥근 공에 이르기까지 다양한 모양의 샘플을 수행 할 수 있습니다.이 절차를 시연하는 것은 일본 국립 유전학 연구소의 기술자 인 아키테루 마에노 (Akiteru Maeno)가 될 것입니다. 시작하려면 250밀리리터 원뿔 플라스크에 증류수 100밀리리터에 500밀리리터의 아가로즈를 용해하여 0.5%의 아가로즈를 준비하고, 플라스크를 800와트의 힘으로 전자레인지에 넣고 약 1~3분간 가열하십시오. 실온에서 플라스크를 식힙니다.A.equina와 같은 1000 마이크로 리터 마이크로 피펫 블루 팁에 맞지 않는 대형 샘플을 먼저 증류수가있는 60mm 접시에 스테인드 샘플을 배치하여 표면에서 과도한 염색 액을 씻어 낸다. 50 밀리리터 튜브에서 거품을 만들지 않고 0.5 %의 아가로즈 5 밀리리터를 부드럽게 붓습니다. 아가로즈를 경화하기 위해 튜브를 얼음 위에 놓습니다.그런 다음 튜브에 0.5 %의 아가로즈 20 밀리리터를 추가하고 아가로즈가 굳기 시작할 때까지 얼음 위에 놓고 집게를 사용하여 아가로즈 내에 표본을 배치하십시오. 체형이 수직이되도록 시편의 위치를 조정합니다. 얼음 위에 아가로즈를 굳게 한다.마이크로CT 장착 단계에 점토를 놓고 점토에 50 밀리리터 튜브를 놓습니다. 하모토 스프 및 X.japonica와 같은 1000 마이크로 리터 마이크로 피펫 블루 팁에 맞는 작은 샘플을 집게를 사용하지 않고 60mm 접시에 넣습니다.링 핀셋을 사용하여 샘플을 증류수로 채워진 또 다른 60mm 접시에 부드럽게 전달하여 표면에서 과도한 스테인링 솔루션을 씻어냅니다. 다음으로, 100마이크로리터 마이크로피펫 블루 팁에 0.5%의 아가로즈 100마이크로리터를 넣고 얼음 위에 올려 굳어지게 합니다. 하모토를 취급할 때.팁의 아가로즈 플러그에 0.5%의 아가로즈 1000마이크로리터를 추가합니다. 링 핀셋을 사용하여 60mm 접시에서 끝에 있는 아가로즈 용액으로 하모토슈 스프를 부드럽게 전달합니다.페티올레이트 바늘이나 정밀 핀셋으로 하모트호의 위치와 방향을 조정하여 채태가 부자연스럽게 구부러지지 않도록 합니다. 거품이 없는지 확인한 다음 얼음 위에 팁을 놓아 아가로즈를 강화합니다.X.japonica와 같은 깨지기 쉬운 샘플을 처리할 때 마이크로 파이프를 사용하여 강화된 아가로즈 플러그를 사용하여 1000 마이크로리터의 증류수를 파란색 팁에 추가합니다. X.Japonica를 증류수에 배치하여 팁의 벽 사이에 안정되도록 합니다. 더 작은 샘플의 경우 200 마이크로리터 마이크로피펫 옐로우 팁을 사용할 수 있습니다.이 경우, 플러그에 아가로즈 30 마이크로리터를 사용하고, 아가로즈 또는 증류수 200 마이크로리터를 추가합니다. 다음으로 팁을 1,000마이크로리터 마이크로피펫 블루 팁에서 잘라내고 연결된 팁의 끝을 새 팁에 삽입합니다. 마이크로CT 장착 단계에 점토를 놓고 점토 내부에 샘플이있는 팁을 설정합니다.시료를 장착한 후 즉시 80킬로볼트와 100마이크로앰프에서 엑스레이 빔을 켭니다. X선 전송 이미지를 관찰하는 동안 x 및 z축 버튼을 클릭하고 장착 단계에서 y축 노브를 수동으로 조정하여 전체 샘플을 볼 수 있도록 스테이지를 이동합니다. 내부 구조를 관찰할 수 있도록 이미지의 대비 조건을 조정합니다.점토에서 튜브의 각도를 변경하여 샘플의 방향을 조정합니다. 회전 축을 90으로 설정하고 상대 이동 버튼을 클릭하여 스테이지를 90도 회전합니다. 전체 회전을 완료하기 위해 동일한 기동을 네 번 수행합니다.시스템이 자동으로 꺼지지 않는 한 샘플 도어가 열릴 때마다 X선 빔을 수동으로 끕니다. 이제 z축 버튼을 클릭하고 y축 노브를 수동으로 조정하여 마운팅 스테이지를 이동하여 샘플이 뷰의 중심에 있도록 합니다. 스테이지를 90도 돌리고 샘플을 다시 중심으로 조정합니다.스테이지 90도를 세 번 더 돌리고 필요에 따라 조정하여 샘플이 모든 방향에서 뷰의 중심에 있는지 확인합니다. 그런 다음 x축 버튼을 클릭하여 x-ray 빔 소스를 향해 x축을 따라 스테이지를 이동하여 샘플을 확대하고 필요에 따라 조정하여 뷰에 만 맞도록 조정합니다. 스테이지를 돌리고 필요에 따라 조정하여 샘플이 모든 방향에서 뷰 내에 맞는지 확인합니다.스캔 조건을 조정한 다음 스캔을 시작합니다. 이 실험에서, 마이크로CT 화상 진찰은 25% Lugol의 해결책으로 염색한 후에 Actinia equina, Harmothoe sp. 및 제노투르벨라 자포니카에 수행되었습니다.염색은 모든 표본에서 내부 구조의 대비를 성공적으로 향상시켜 내부 연조직의 관찰을 가능하게 했습니다. 이 방법은 외부 손상에도 취약한 시편에 적용되며, X.japonica 표본에서 심하게 손상된 표피를 볼 수 있습니다. 전체 표본의 단일 고해상도 데이터 집합이 하모트호 스프를 위해 재구성되었습니다.및 여러 검사에서 X.japonica는 표본의 다르지만 겹치는 부분에서 수행. 튜브 또는 팁에 샘플을 설정하고 스캔 하는 동안 이동 하지 않도록 마이크로 CT에 튜브 또는 팁을 장착 해야 합니다. 이 절차에서 얻은 데이터는 3차원 이미지 재구성에 사용될 수 있으므로 연구원은 샘플의 내부 및 외부 형태를 모두 완전히 이해할 수 있습니다.모든 microCT 시스템은 엑스레이를 사용하지만 세부 사항은 한 시스템과 다른 시스템으로 다를 수 있으므로 각 시스템의 지침을 밀접하게 따르십시오.

Research

JoVE Journal

Environment

Microfocus X-ray CT (microCT) Imaging of Actinia equina (Cnidaria), Harmothoe sp. (Annelida), and Xenoturbella japonica (Xenacoelomorpha)

Extracting Metrics for Three-dimensional Root Systems: Volume and Surface Analysis from In-soil X-ray Computed Tomography Data

3 차원 루트 시스템에 대한 통계를 추출 : 볼륨 및 표면 분석에-토양 X 선 컴퓨터 단층 촬영 데이터에서

Plant roots play a critical role in plant-soil-microbe interactions that occur in the rhizosphere, as well as processes with important implications to ...

연구

환경과학

Clean Sampling and Analysis of River and Estuarine Waters for Trace Metal Studies

클린 샘플링 및 추적 금속 연구 강 하구 바다의 분석

Most of the trace metal concentrations in ambient waters obtained a few decades ago have been considered unreliable owing to the lack of contamination ...

Data Processing Methods for 3D Seismic Imaging of Subsurface Volcanoes: Applications to the Tarim Flood Basalt

표면 화산 3 차원 지진 이미징 데이터 처리 방법: 응용 프로그램 타림 홍수 현무암을

The morphology and structure of plumbing systems can provide key information on the eruption rate and style of basalt lava fields. The most powerful way ...

RGB and Spectral Root Imaging for Plant Phenotyping and Physiological Research: Experimental Setup and Imaging Protocols

RGB 및 식물 형질 및 생리 적 연구에 대 한 스펙트럼 루트 이미징: 실험적인 체제 및 프로토콜을 이미징

Better understanding of plant root dynamics is essential to improve resource use efficiency of agricultural systems and increase the resistance of crop ...

Stress Distribution During Cold Compression of Rocks and Mineral Aggregates Using Synchrotron-based X-Ray Diffraction

We report detailed procedures for performing compression experiments on rocks and mineral aggregates within a multi-anvil deformation apparatus (D-DIA) ...

Harvesting Venom Toxins from Assassin Bugs and Other Heteropteran Insects

독 독 소 암살자 버그와 다른 Heteropteran 곤충에서 수확

Heteropteran insects such as assassin bugs (Reduviidae) and giant water bugs (Belostomatidae) descended from a common predaceous and venomous ancestor, ...

Investigation of Xenobiotics Metabolism In Salix alba Leaves via Mass Spectrometry Imaging

Investigation of Xenobiotics Metabolism In Salix alba Leaves via Mass Spectrometry Imaging

살릭스 알바에서 제노바이오틱스 대사에 대한 조사는 질량 분광화상 영상을 통해 나뭇잎

The method presented uses mass spectrometry imaging (MSI) to establish the metabolic profile of S. alba leaves when exposed to xenobiotics. Using a ...

A Method to Preserve Wetland Roots and Rhizospheres for Elemental Imaging

원소 이미징을 위한 습지 뿌리와 류스피어를 보존하는 방법

Roots extensively interact with their soil environment but visualizing such interactions between roots and the surrounding rhizosphere is challenging. The ...

Leveraging Micro-CT Scanning to Analyze Parasitic Plant-Host Interactions

Micro-CT 스캐닝을 활용하여 기생 식물-숙주 상호작용 분석

Micro-CT scanning has become an established tool in investigating plant structure and function. Its non-destructive nature, combined with the possibility ...

Isolation and Identification of Waterborne Antibiotic-Resistant Bacteria and Molecular Characterization of their Antibiotic Resistance Genes

수인성 항생제 내성 박테리아의 분리 및 동정과 항생제 내성 유전자의 분자 특성 분석

The development and spread of antibiotic resistance (AR) through microbiota associated with freshwater bodies is a major global health concern. In the ...