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Les scientifiques de Johns Hopkins produisent un plan 3D renversant des vaisseaux sanguins et des cellules souche dans le crâne de souris

Les scientifiques de médicament de Johns Hopkins ont employé les produits chimiques rougeoyants et d'autres techniques pour produire un plan 3D des vaisseaux sanguins et des cellules auto-renouvelantes de « cheminée » qui rayent et pénètrent un crâne de souris. Le plan fournit l'emplacement précis des vaisseaux sanguins et des cellules souche que les scientifiques pourraient éventuellement utiliser pour réparer des blessures et pour produire de l'os et du tissu neufs dans le crâne.

Nous devons voir ce qui se produit à l'intérieur du crâne, y compris l'emplacement relatif des vaisseaux sanguins et des cellules et comment leur organisme change pendant les blessures et au fil du temps. »

Terriers Grayson, Ph.D., professeur de génie biomédical et directeur du laboratoire pour le bureau d'études craniofacial et orthopédique de tissu, École de Médecine d'Université John Hopkins

Son laboratoire se concentre sur les biomatériaux se développants et les cellules souche de transplantation dans le crâne pour recréer le tissu osseux manquant.

D'autres scientifiques ont fourni des plans des petites parties de vaisseaux sanguins et de cellules souche dans le crâne de souris. « Cependant, une grande image du crâne nous donne une meilleure compréhension du réseau vasculaire entier et la distribution de la cellule souche différente tape, » dit Alexandra Rindone, étudiant de troisième cycle à l'Université John Hopkins et l'École de Médecine et le premier auteur du papier.

Le plan neuf, 28 octobre publié dans des transmissions de nature, est une vue 3D du haut d'un crâne de souris - son os crânien, ou calvaria - qui se compose de quatre a branché des os du crâne.

Pour produire le plan, qui comprend des centaines de milliers de cellules, les chercheurs de Johns Hopkins avaient l'habitude quatre techniques principales pour indiquer exactement des récipients et des cellules.

D'abord, ils avaient l'habitude l'immunofluorescence pour étiqueter des molécules sur la surface d'un grand choix de vaisseaux sanguins et de cellules souche avec un fluorescent, ou rougeoyer, produit chimique.

Puis, les scientifiques utilisent un composé chimique que la lumière d'aides pénètrent le crâne sans disperser - une disculpation optique appelée de tissu de méthode. « Elle effectue le crâne apparaître comme la glace, » dit Rindone.

Pour prendre l'image 3D, les scientifiques ont utilisé un microscope de nappe de lumière, un dispositif qui prend des images des grandes parties du tissu à la vitesse de haute résolution et rapide, mais réduisent à un minimum photobleaching. « Cet outil nous aide à éviter la détérioration de la teinture fluorescente quand des tissus sont exposés pendant longtemps aux sources lumineuses, » dit Rindone.

En conclusion, elles ont employé le logiciel pour recenser et segmenter les structures cellulaires du 3D du crâne et pour recréer les coordonnées spatiales et les volumes des structures. « Ceci nous montre la prévalence de la cheminée et des cellules d'os et leur orientation dans le crâne, » dit Rindone.

Le plan a indiqué les créneaux précédemment inconnus dans le crâne où les cellules souche demeurent, en particulier près des structures appelées les canaux transcortical, qui sont de petites glissières qui pénètrent l'os du crâne et branchent les garnitures extérieures du crâne aux cavités au centre qui contiennent la moelle osseuse.

Les scientifiques de Johns Hopkins travaillent pour adapter la méthode de la cartographie 3D à l'image le crâne humain, qui est provocant à cause du crâne humain de grande taille et comment la lumière traverse elle. Cependant, la méthode a pu être employée pour effectuer les plans 3D des types de cellules dans l'os et d'autres tissus humains.https://www.hopkinsmedicine.org/">

Source:
Journal reference:

Rindone, A.N., et al. (2021) Quantitative 3D imaging of the cranial microvascular environment at single-cell resolution. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-021-26455-w.