NAMs新方法学前沿

视网膜类器官的动态全场 OCT 细胞活动成像

以散射光的时间变化显示活视网膜类器官内的结构和活动,分别在早期和较晚样本中用死细胞标记和光感受器荧光作参照。

用途与模型

研究用途
对人源视网膜类器官进行可保留样本的结构与活动质量表征;原论文未进行具体药物响应预测。
模型与细胞来源
人诱导多能干细胞(iPSC)衍生视网膜类器官,包括早期视泡及较晚光感受器结构。
方法版本
2020 年正式论文版本;与 2019 年预印本为同一研究
实验形式
二维动态平面、逐层三维重建和时间序列;离线定量处理与约每 20 ms 更新 1 幅的快速非定量模式分别登记。

材料与平台

模型
不同发育时间的活视网膜类器官;死细胞染料和光感受器报告荧光用于参照。
测量系统
全场光学相干断层成像(OCT)、相机时间序列及组合荧光通道,平面锁定和配准用于控制漂移。
信号处理
典型 512 帧动态计算,颜色对应频率、明暗对应幅度;高速 GPU 处理为另一非定量模式。

测量指标与分析

  • 动态波动幅度及频率
  • 结构与细胞群边界的时间变化
  • 荧光标记与动态区域的对应
  • 成像漂移和模式差异

将同一类器官的动态影像与对齐后的荧光图比较,检查死细胞区域的低活动及光感受器区域的动态特征。颜色代表信号频率、明暗代表波动幅度;快速模式和离线定量处理的输出含义不同。

研究设计与结果

方法可行性研究

研究设计
第 29 天死细胞核参照及第 126 天光感受器报告参照,另作长期动态/三维观察。
测试范围
Fig.3 分别展示第 29 天和第 126 天类器官的代表性影像;主文没有报告这两项参照的独立供者或重复总数。
参照体系
同一类器官对齐后的荧光通道及传统结构检测。
研究结果
第 29 天死亡标记区域对应低动态信号,第 126 天光感受器荧光区域对应具有特定动态特征的区域;另展示不同发育期结构、长时程平面观察和三维重建。

适用条件与研究局限

  • 动态信号的具体细胞器来源尚未唯一确定。
  • 用于自动细胞身份分类的分割和标注数据尚不足。
  • 快速二维模式为非定量输出,三维影像需逐层采集。

来源与原文

  1. Dynamic full-field optical coherence tomography: 3D live-imaging of retinal organoids原始研究 · Light: Science & Applications · 2020-08-17

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