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Quelle est tomographie immunofluorescente de choix ?

La tomographie immunofluorescente de choix est une technique d'imagerie qui se fonde sur la souillure fluorescente pour produire des images haute résolution. Tandis qu'elle était initialement développée pour l'étude des neurones, ses applications dans une marge des champs de recherche se sont rapidement développées, et c'est maintenant une méthode déterminée d'étudier des anévrysmes de l'aorte, des synapses, des neurones, des organelles, et des anticorps.

tomographie immunofluorescente de choixCrédit d'image : Vshivkova/Shutterstock.com

Le matériel procurable et la technique ayant été devenu de plus en plus sophistiquée, nous pouvons nous attendre à ce que les applications de cette méthode continuent à nous développer.

Ce qui est tomographie immunofluorescente de choix et comment il fonctionne

Initialement développé pour des applications en neurologie, la tomographie immunofluorescente de choix est une méthode en trois dimensions de microscopie qui produit des images haute résolution fiables des substrats.

La méthode a été au commencement développée par Kristina D. Micheva et Stephen J. Smith à l'université de Stanford, et cela fonctionne à côté des tableaux à deux dimensions de représentation des spécimens ultra-minces des substrats solides. D'abord, le tissu à étudier est encastré dans la résine et découpé en tranches en parties ultra-minces qui sont alors adhérées au microscope glisse. Ces choix sont souillés avec des anticorps fluorescents ou d'autres souillures fluorescentes et nombreuses fois éluées et retenues, de produire des images de l'ultra-haut-définition 3D.

Fluorophores sont un genre de composé chimique fluorescent qui peut absorber et re-émettre la lumière à deux longueurs d'onde distinctes. Elles sont employées comme les colorants dans ce procédé. Une fois exposés à la lumière d'une longueur d'onde adaptée les fluorophores brillent par fluorescence : la lumière est absorbée par les molécules fluorescentes, qui excite les électrons constitutifs les faisant monter à un niveau énergétique plus élevé.

Ces électrons restent seulement dans cette condition enthousiaste pendant un bref temps, et pendant qu'ils reviennent à leur état fondamental ils relâchent les mêmes tranches de temps d'énergie qu'a été absorbé sous forme de photons. Ces photons émis sont ce qui sont trouvés pendant la tomographie immunofluorescente de choix : la lumière émise est enregistrée à un microscope fluorescent ou à un microscope confocal, qui est ce qui produit le détaillé, des images volumétriques d'ultra-haut-définition des substrats.

Les dernières deux décennies ont vu des méthodes de fluorescence d'utilisation des sciences biologiques de plus en plus pour différentes recherches. En raison de ceci, ces méthodes se sont développées dans la sophistication, ayant pour résultat les méthodologies courantes et procurable le matériel pour la tomographie immunofluorescente de choix ayant atteint un niveau avancé.

Tomographie immunofluorescente de choix dans la recherche

Tandis qu'elle était développée la première fois dans l'objectif pour l'employer pour regarder et pour étudier les circuits neuraux, la tomographie immunofluorescente de choix a déjà prouvé sa fonctionnalité en étudiant les inducteurs variés des sciences biologiques, non limités à son inducteur destiné par original.

Circuits neuraux

Les rôles biologiques compliqués exacts des systèmes dans le cerveau ont souvent éludé l'exploration des techniques d'imagerie précédentes. C'est parce que ces techniques n'ont pas fourni les détails de texture fine de l'architecture moléculaire du tissu visé, qui a mené aux circuits compliqués et aux architectures synaptiques ne pas être vu dans la définition élevée.

La technique de la tomographie immunofluorescente de choix offre des avantages à l'étude des circuits neuraux parce qu'elle fournit des images élevées de définition, offrant un seul regard dans les caractéristiques de l'architecture moléculaire de cerveau.

Organelles

Les organelles sont des structures qui existent dans la membrane intracellulaire des cellules. La famille des organelles comprend des structures telles que des mitochondries, des ribosomes, le réticulum endoplasmique, et le noyau. Les études nombreuses ont prouvé que la tomographie immunofluorescente de choix est couronnée de succès en fournissant la définition élevée et les images fiables de la structure des organelles. Cette information a prouvé à être inestimable dans le rôle du fonctionnement d'organelle dans de nombreuses pathologies et maladies.

Caractérisation d'anticorps

Pour pouvoir employer des anticorps effectivement dans différentes applications, leur fonctionnement et comportement par rapport aux molécules synaptiques spécifiques doivent être validés. La tomographie immunofluorescente de choix a été employée avec succès dans les nombreuses études qui ont recherché à caractériser des anticorps.

Cela fonctionne en employant le marquage immunofluorescent pour trouver si les points d'un anticorps de candidat appartiennent à une certaine synapse. La méthode est maintenant considérée un robuste et un outil performant pour la caractérisation d'anticorps. Elle fournit une méthode pour comparer de nombreux anticorps contre la même synapse d'objectif, aidant à pousser en avant la base de connaissances pour la recherche d'immunothérapie.

Analyse de synapse

L'étude de la maladie neurodegenerative, de la maladie de développement, et de l'avantage psychiatrique de maladie grand de l'étude post mortem des synapses. Les méthodes précédentes de représentation, telles que la photomicroscopie et la microscopie électronique, ont eu les limitations respectives de la définition et de la difficulté axiales inférieures en préservant et en analysant l'ultrastructure.

La tomographie immunofluorescente de choix traite ces problèmes, et les résout en incluant les parties ultra-minces du tissu d'autopsie en résine. La représentation de ces parties a comme conséquence une définition capable voir des dizaines de milliers de synapses.

Étude des anévrysmes de l'aorte

L'étude du développement d'anévrysme de l'aorte a tiré bénéfice de la tomographie immunofluorescente de choix. Tandis qu'on a compté au moment le modèle murin de l'élastase-perfusion D.C.A., et d'autres modèles animaux d'anévrisme précédemment pour gagner une compréhension de la maladie, la tomographie immunofluorescente de choix a offert une technique qui donne un avis des détails plus fins du microarchitecture et de la morphologie cellulaire pendant l'anévrisme aortique abdominal.

Orientations futures

La tomographie immunofluorescente de choix a été montrée à une technique utile dans beaucoup de domaines de recherche pour se produire fiable, images haute résolution. Elle est de plus en plus a compté au moment dans la recherche biologique car on l'a avéré offrir des avantages plus d'a précédemment compté sur des méthodes.

Elle s'est déjà développée grand dans son niveau de la sophistication, et on s'attend à ce que trouve d'autres utilisations dans la recherche et l'exploration des mécanismes biologiques, facilitant des analyses se développantes dans des traitements de la maladie et de potentiel.

Sources :

  • Docs.abcam.com. (2019). [en ligne] procurable à : https://docs.abcam.com/pdf/protocols/array-tomography-full-protocol.pdf [consulté le 22 octobre 2019].
  • Docs.abcam.com. (2019). [en ligne] procurable à : https://docs.abcam.com/pdf/protocols/array-tomography-protocol-immunostaining-elution-and-data-analysis.pdf [consulté le 22 octobre 2019].
  • Kay, K., Smith, C., Wright, A., Serrano-Pozo, A., Pooler, A., Koffie, R., Bastin, M., Bak, T., Abrahams, S., Kopeikina, K., McGuone, D., Frosch, M., Gillingwater, T., Hyman, B. et Flèche-Jones, T. (2013). Étude des synapses en esprit humain avec la tomographie et la microscopie électronique de choix. Protocoles de nature, 8(7), pp.1366-1380. https://www.nature.com/articles/nprot.2013.078
  • Micheva, K. et Smith, S. (2007). Tomographie de choix : Un outil neuf pour la représentation l'architecture et l'ultrastructure moléculaires des circuits neuraux. Neurone, 55(1), pp.25-36. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17610815
  • Saatchi, S., Azuma, J., Wanchoo, N., Smith, S., rire gras, P., Taylor, C. et Tsao, P. (2011). Changements microstructuraux en trois dimensions des anévrismes aortiques abdominaux murins mesurés utilisant la tomographie immunofluorescente de choix. Tourillon de l'histochimie et de la cytochimie, 60(2), pp.97-109. https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1369/0022155411433066
  • Simhal, A., gong, B., trimmer, J., Weinberg, R., Smith, S., Sapiro, G. et Micheva, K. (2018). Un outil synaptique de calcul de caractérisation d'anticorps pour la tomographie de choix. Frontières en neuroanatomie, 12. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30065633

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Last Updated: Dec 10, 2019

Sarah Moore

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Sarah Moore

After studying Psychology and then Neuroscience, Sarah quickly found her enjoyment for researching and writing research papers; turning to a passion to connect ideas with people through writing.

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