定制显微镜为上百个水生胚胎同时成像 (Microimage译)

http://www.microimage.com.cntina(2013-09-05 11:33:09)

(以下内容由中国显微图像网译制,转载请注明!)

 

上图:池塘蜗牛的静止图像,发育中。Credit: Oliver Tills

在显微镜制造商们说没有机器满足他们的需要后,英国研究者自己发明了一个能同时为几百个胚胎发育成像的系统。

机器由来自普利茅斯大学的Oliver TillsSimon教授、John共同开发,这个系统能实现放大倍数20-1000,能在任何时候追踪多达384个胚胎的发育情况,蜗牛、斑马鱼或水母。

"我们设想能买一个现成的显微镜,但供应商没有合适的, " Till解释说, "主要的问题是传统显微镜的焦深太浅不足以看到整个胚胎的深度。"

"这个问题的通常解决方式是做些Z轴叠加或自动对焦,但大部分胚胎都是胶质透明的,所以这个方法不太奏效。" 他补充说。

在测试了一系列组建后,Till及其同事搭建了一个基于四百万像素无闸门的机器视觉相机与变倍镜头相连的系统,倒立在一个机器人XY显微镜载物台上。

 

Oliver Tills和他的成像系统. Credit: Plymouth University

研究者把这些部件固定在定制的铝制架子上,在里面他们还按了一个包含384孔的微孔板。每个微孔里有一个胚胎,暗场照明经由LED环状照明应用到微孔板上。

利用3D高清时序摄影,研究者能够记录淡水蜗牛胚胎十二个发育里程碑的精确时间,包括眼的形成、壳的形成以及孵化过程。

可利用自动显微镜的开源软件MicroManager控制整个系统以及图像处理应用,ImageJ可以让研究者能够用相机控制机器人载物台。

"我们可以为多达384个胚胎的整个发育过程录像,这样我们可以极大的精确度确定大批量动物中的不同发育状况, " Tills说,"手动做这个非常麻烦。"

除了淡水蜗牛外,研究者还研究者了斑马鱼、水母和海生蜗牛,在父母和他们的后代的发育阶段发现很多明显的相似性。

"这个系统是第一个这种类型的机器,能研究科研方面发育的时序问题和以及时序问题在发育和进化方面联系的重要性, " Tills说, "我们已经解释了物种之间惊人的变化,并展示了早期发育期间时间定时是可以遗传的。

"这些结果改变了我们对发育和进化之间关系的理解, " Spice补充说: "它们揭示了普遍特征的潜在来源,物种之间发育重大时间时机的不同是如此的明显,这真让人兴奋。"

 

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