TARGA Imager: rivelare lo sviluppo della rete neurale cerebrale / TARGA Imager: Revealing Development in Brain Neural Network
TARGA Imager: rivelare lo sviluppo della rete neurale cerebrale. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 è molto utile in questo tipo di applicazione. / TARGA Imager: Revealing Development in Brain Neural Network. The procedure of the ENEA patent RM2012A000637 is very useful in this type of application.
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
La tecnica per la produzione di cellule staminali pluripotenti indotte dall'uomo (hiPSC) è stata introdotta per la prima volta nel 2007 dal Dott. Shinya Yamanaka, PhD, e dal suo gruppo di ricerca, una scoperta per la quale gli è stato conferito il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina nel 2012. Questo metodo è ora ampiamente utilizzato nella ricerca biomedica con applicazioni che spaziano dalla modellazione delle malattie alla medicina personalizzata. Gli scienziati del laboratorio di Femke De Vrij, PhD, presso il dipartimento di psichiatria dell'Erasmus Medical Center (Erasmus MC) di Rotterdam, utilizzano le hiPSC per generare cellule cerebrali umane viventi al fine di scoprire i meccanismi del neurosviluppo e della differenziazione. Questo approccio consente loro di imitare lo sviluppo cerebrale in una micropiastra od in una piastra a pozzetti e di studiare i meccanismi biologici dei disturbi psichiatrici e del neurosviluppo.
Il gruppo De Vrij ha recentemente presentato un nuovo metodo per generare organoidi corticali tridimensionali stratificati. Questa tecnica produce strutture altamente riproducibili e topograficamente standardizzate in piastre da 384 pozzetti. Gli organoidi auto-organizzati risultanti hanno rivelato una struttura corticale radiale con dimensioni tipiche di 3 mm × 3 mm × 0,2 mm. Utilizzando l'imaging del calcio basato sulla fluorescenza, è possibile visualizzare una pletora di tipi di cellule cerebrali all'interno degli organoidi, inclusi molteplici sottotipi neuronali, astrociti e cellule della linea oligodendrocitaria. L'organizzazione spaziale degli organoidi segue uno schema inside-out, in cui i neuroni dello strato profondo radialmente si sviluppano prima dei neuroni dello strato superficiale, imitando così lo sviluppo corticale in vivo. Inoltre, gli organoidi mostrano una robusta attività neuronale, indicando la formazione di una rete neurale funzionale.
Le conoscenze acquisite dall'imaging a fluorescenza degli organoidi sono cruciali per la scoperta di farmaci ad alto rendimento e lo screening neurotossicologico. Per facilitare l'imaging rapido e coerente di cellule cerebrali e organoidi nel De Vrij Lab, Lumencor ha personalizzato un TARGA Imager. La piattaforma di imaging TARGA soddisfa in modo unico un triumvirato di caratteristiche di imaging ad alte prestazioni: elevata velocità di imaging, ampio campo visivo e sensibilità, per consentire la visualizzazione e la misurazione di strutture neuronali complesse e sfaccettate.
A differenza dei tradizionali scanner confocali ed a fluorescenza ad ampio campo, che richiedono tempi lunghi ed acquisiscono più immagini in serie e poi richiedono la suddivisione in sezioni per comporre l'intera area del pozzetto di 3 × 3 mm², TARGA acquisisce istantaneamente l'intero campo visivo, incluse le aree complete del pozzetto ( Figura 1 ). Questa capacità facilita lo studio delle proprietà dinamiche degli organoidi, come lo sviluppo a breve termine e la progressione della malattia. Elimina inoltre la necessità di un laborioso e impreciso assemblaggio delle immagini, garantendo una visualizzazione coerente e non distorta. TARGA riduce i tempi sperimentali di un ordine di grandezza rispetto ai tradizionali studi confocali a scansione laser, senza perdita di informazioni. Grazie alla sua capacità aggiuntiva di acquisire dati ad alta velocità, molto più velocemente delle velocità video, TARGA Imager supporta fino a 1 TB di memoria per garantire un flusso di lavoro fluido ed un trasferimento dati efficiente. Inoltre, il rapido sistema di illuminazione multicolore di TARGA consente l'imaging istantaneo di cellule cerebrali distinte e componenti subcellulari, marcate con una serie di marcatori fluorescenti in tutto lo spettro UV-VIS-nIR.
Come tutti i prodotti Lumencor, TARGA Imager fa parte di una famiglia di prodotti. Se le vostre attività di imaging richiedono un controllo spettrale, spaziale e/o temporale esclusivo, al di fuori dei vincoli delle tecniche di microscopia a fluorescenza più tradizionali, TARGA può essere personalizzato in base alle vostre specifiche. TARGA sta ampliando i confini dell'imaging in campo chiaro e in fluorescenza con un hardware costruito attorno all'illuminazione a stato solido ad alte prestazioni su cui Lumencor ha costruito la sua reputazione. In che modo Lumencor può aiutarvi a realizzare i migliori esperimenti di imaging?
ENGLISH
The technique for producing human induced Pluripotent Stem Cells (hiPSC) was first introduced in 2007 by Shinya Yamanaka, MD, PhD, and his research team, a discovery for which he was awarded the 2012 Nobel Prize in Physiology or Medicine. This method is now widely used in biomedical research with applications ranging from disease modeling to personalized medicine. Scientists in the laboratory of Femke De Vrij, PhD, in the department of psychiatry at the Erasmus Medical Center (Erasmus MC), Rotterdam, utilizes hiPSCs to generate living human brain cells to uncover mechanisms of neurodevelopment and differentiation. This approach allows them to mimic brain development in a micro dish or well plate and study the biological mechanisms of psychiatric and neurodevelopmental disorders.
The De Vrij group recently presented a novel method for generating three-dimensional cortical layered organoids. This technique produces highly reproducible and topographically standardized structures in 384-well plates. The resulting self-organized organoids revealed a radial cortical structure with typical dimensions of 3mm × 3mm × 0.2mm. Using fluorescence-based calcium imaging, a plethora of brain cell types can be visualized within the organoids, including multiple neuronal subtypes, astrocytes, and oligodendrocyte lineage cells. The spatial organization of the organoids follows an inside-out pattern, where radially deep-layer neurons develop before shallow-layer neurons, thereby mimicking in vivo cortical development. Further, the organoids exhibit robust neuronal activity, indicating the formation of a functional neural network.
Insights gained from organoid fluorescence imaging are crucial for high-throughput drug discovery and neurotoxicological screening. To facilitate rapid and consistent imaging of brain cells and organoids in the De Vrij Lab, Lumencor customized a TARGA Imager. The TARGA Imaging platform uniquely addresses a triumvirate of demanding high-performance imaging traits: fast imaging speed, large field-of-view, and sensitivity, to enable visualization and measurement of intricate and multifaceted neuronal structures.
Unlike conventional, time-consuming wide field fluorescence and confocal scanners, which acquire multiple images serially and then require tiling to piece together the entire 3 × 3 mm sq well area, TARGA images the entire large field-of-view including whole well areas instantaneously (Figure 1). This capability facilitates the study of dynamic properties of organoids, such as shorter-term development and disease progression. It also eliminates the need for laborious and imprecise image-stitching, ensuring consistent and undistorted visualization. TARGA reduces experimental time by an order of magnitude, compared to traditional laser scanning confocal studies, with no loss of information. Given its additional capacity to capture high speed data much faster than video rates, the TARGA Imager supports up to 1 TB of memory to provide a smooth workflow and efficient data transfer. Further, TARGA’s fast multicolor illumination system enables the instantaneous imaging of distinct brain cells and sub cellular components, labeled with an array of fluorescent markers throughout the UV-VIS-nIR spectrum.
Like all Lumencor products, the TARGA Imager is part of a family of products. Should your imaging tasks demand unique spectral, spatial, and/or temporal control outside the constraints of more traditional fluorescence microscopy techniques, TARGA can be tailored to customized specifications. TARGA is pushing the boundaries of bright-field and fluorescence imaging with hardware built around the high-performance, solid-state lighting upon which Lumencor has built its reputation. How can Lumencor help to enable your best imaging experiments?
Da:
https://www.insideprecisionmedicine.com/sponsored/targa-imager-revealing-development-in-brain-neural-network/?_hsenc=p2ANqtz-9fSQY0GLa0TrsBCbBN_wYnGw-U7gQTKB3h08gXSG_4iR_2ZH0JQwC3HXXDPLQqdIC-hUWWEOO6ZYjNUTOkxQlAhzwr821Dv6RGPhpi6Xr6VP7TmIQ&_hsmi=387018782
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