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생체 내 마우스 척수에서 3광자 형광 현미경을 이용한 혈류, 신경 구조 및 염증 반응 영상화


Core Concepts
3광자 형광 현미경을 이용하여 마우스 척수 깊이 550μm까지 혈류, 신경 구조 및 염증 반응을 고해상도로 영상화할 수 있다.
Abstract
이 연구에서는 3광자 형광 현미경을 이용하여 마우스 척수 깊이 550μm까지 혈류, 신경 구조 및 염증 반응을 고해상도로 영상화할 수 있음을 보여주었다. 2광자 형광 현미경과 비교하여, 3광자 형광 현미경은 더 깊은 깊이까지 높은 대비와 해상도로 영상을 획득할 수 있었다. 이를 통해 척수 혈관 구조와 혈류 속도를 정량화하고, 표면 정맥 폐쇄 후 신경 퇴화와 미세아교세포의 반응을 깊이별로 관찰할 수 있었다. 3광자 형광 현미경은 척수 내 다양한 생리학적 과정을 세포 수준에서 연구할 수 있는 강력한 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Stats
2광자 형광 현미경의 특성 감쇄 길이는 50μm였지만, 3광자 형광 현미경은 400μm까지 일정한 대비를 유지하였다. 모세혈관에서 적혈구 유속은 평균 1-2mm/s였다. 표면 정맥 폐쇄 후 30분 이내에 축삭 부종과 퇴화가 관찰되었고, 깊이가 깊어질수록 더 빠른 퇴화가 나타났다. 정맥 폐쇄 후 미세아교세포의 혈관 침투와 혈관 손상이 깊이에 따라 증가하였다.
Quotes
"3PEF imaging enabled high contrast and low background 3D imaging of fluorescently labeled structures to depths of ~550 μm into the spinal cord of mice with micrometer spatial resolution." "We found a modest increase in flow speed with increasing vessel diameter in arterioles (but little speed variation across different diameter venules), contrasting with more pronounced diameter-dependent flow speeds in both arterioles and venules in the mouse cortex." "Our data suggest more rapid neural degeneration at greater tissue depths, potentially due to a greater susceptibility of the fine neural processes responding to the ischemic environment in the grey matter as compared to the larger axons on the dorsal surface."

Deeper Inquiries

질문 1

3광자 형광 현미경을 이용하여 척수 내 다른 어떤 생리학적 과정을 연구할 수 있을까? 답변 1 여기에 입력

질문 2

표면 정맥 폐쇄 후 관찰된 깊이별 신경 퇴화와 미세아교세포 반응의 차이가 어떤 메커니즘에 의한 것일까? 답변 2 여기에 입력

질문 3

척수 손상 및 질병 모델에서 3광자 형광 현미경을 활용하면 어떤 새로운 통찰을 얻을 수 있을까? 답변 3 여기에 입력
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