Dynamisk optisk kohærens tomografi i fuld felt:3D-billeddannelse af nethindeorganoider

Optisk kohærens tomografi giver forbløffende muligheder for at forestille sig den komplekse struktur af levende væv, men mangler funktionel information. Vi præsenterer dynamisk full-field optisk kohærens tomografi som en teknik til ikke-invasivt billede af levende mennesker inducerede pluripotente stamceller (hiPSC) -afledte nethindeorganoider. Der genereres farvede billeder med en endogen kontrast forbundet med organell motilitet, med submikrometer rumlig opløsning og millisekund tidsmæssig opløsning, skaber en måde at identificere specifikke celletyper i levende væv via deres dynamiske profil.

Nuværende metoder til billeddannelse af levende væv og 3-D cellekulturer er invasive, langsom eller mangler rumlig opløsning. Dynamisk full-field optisk koherens tomografi (D-FFOCT) er en etiketfri, ikke-invasiv, kvantitativ teknik, der allierer høje rumlige og tidsmæssige opløsninger. Denne teknik er afhængig af interferometri med lav kohærens for at forstærke fase- og amplitudeudsvingene, skabt ved at flytte spredningsstrukturer inde i biologiske prøver, giver en motilitetskontrast. D-FFOCT åbner mulighed for at følge udviklingen af ​​komplekse 3D-flercellede strukturer, såsom nethindeorganoider.

I et nyt papir af Jules Scholler, Kassandra Groux, et al., udgivet i Lys:Videnskab og applikationer , et team af optikeksperter (Institut Langevin, Paris, Frankrig) ledet af Dr. Kate Grieve fra Quinze-Vingts National Eye Hospital (Paris, Frankrig), i samarbejde med cellebiologer (Institut de la Vision, Paris, Frankrig), har udviklet og anvendt en ny billeddannelsesmodalitet til billeddannelse af retinale organoider under udvikling.

Disse forskere opsummerer det operationelle princip for deres mikroskop:

"Vi bruger interferometrisk forstærkning af en fuldfelt optisk kohærens tomografienhed og studerer udsvingene i det interferometriske signal til kvantitativt at konstruere tomografiske volumener med en metabolisk kontrast. På grund af vores høje følsomhed, vi er i stand til at rekonstruere stærkt kontrasterede billeder af næsten gennemsigtige prøver uden brug af eksogene etiketter. "

"På grund af den fulde feltkonfiguration og den høje følsomhed, vores metode er hurtigere og kræver meget lavere belysningsintensitet end ikke -lineær mikroskopiteknik, der kan beskadige prøven irreversibelt. Dette giver os mulighed for at studere udviklingen af ​​den samme prøve i flere uger ", tilføjede de.

"D-FFOCT vil have mange potentielle anvendelser til in vitro levende væv, herunder sygdomsmodellering, kræft screening, og medicinsk screening, "forudsiger forskerne.