ZEISS Lightsheet 7

Mausniere, nach dem iDISCO-Protokoll geklärt und in Zimtsäureethylester mit der ZEISS Lightsheet 7-Detektionsoptik 5×/0,16 foc. und Clr 20×/1,0 nd. = 1,53 abgebildet (Ausschnitt). Zur Darstellung der Vaskulatur und der Glomeruli (rot) wurde die Maus mit DyLight-594-konjugiertem Tomato Lektin eingefärbt. Grün: Autofluoreszenz zur Abbildung der Gewebeanatomie. Die 3D-Abbildung ganzer Organe und die rechnergestützte Bildanalyse der Größe und Anzahl der Glomeruli trägt dazu bei, das Wissen über die Mechanismen verschiedener Nierenerkrankungen wie der diabetischen Nephropathie zu erweitern. Mit arivis Vision4D^® auf ACQUIFER HIVE verarbeitet.

3D-Datensatz einer P10-Maustrachea mit anatomischer Anordnung der mechanosensorischen Nervenfasern. Färbung: DAPI, Collagen IV (Alexa-488-Antikörper), sensorische Fasern (Reporterstamm mit tdTomato-Expression, Alexa-555-Antikörper), Neurofilamentprotein NF200 (myelinierte Nervenfasern, Alexa-647-Antikörper).

Die Probe wurde in PEGASOS geklärt (Jing et al, 2018, Cell Research) und in BB-PEG mit einem RI von 1,54 mit der Detektionsoptik 5×/0,16 foc. bzw. Clr 20×/1,0 nd = 1,53 abgebildet. Datensatz mit 5-facher Vergrößerung: Pixelskalierung 0,61 × 0,61×1,63 Mikron, 3 × 3 Kacheln, Zoom 1,5-fach, 1230 z-Schnitte, Volumen 2,57 × 2,58 × 2 mm; Datensatz mit 20-facher Vergrößerung: Pixelskalierung 0,23 × 0,23 × 0,58 Mikron, 1 × 5 Kacheln, Zoom 1,0-fach, 4206 Z-Schnitte, Volumen 2,0 × 0,45 × 1,82 mm.

Salamander haben die bemerkenswerte Fähigkeit, ihre Extremitäten und das Rückenmark zu regenerieren. Mit molekulargenetischen Hilfsmitteln können nicht nur die Stammzellen identifiziert werden, die für diese komplexe Regeneration zuständig sind, sondern auch die als Verletzungsreaktion entstehenden Signale, die ihre Proliferation auslösen. Dieses Axolotl-Vorderbein wurde in Zimtsäureethylester geklärt (Masselink W. et al, Development 146, 2019) und mit der Detektionsoptik 5×/0,16 foc. und einem Brechungsindex von 1,57 abgebildet. Der Multikachel-Datensatz wurde mit der ZEN-Bildgebungssoftware und der arivis Vision4D®-Software auf einer ACQUIFER HIVE-Datenplattform ausgerichtet, fusioniert und gerendert.

Die Abbildung ganzer Zellen im menschlichen Gehirn ist angesichts der außerordentlich hochentwickelten Morphologie der Neuronen und ihrer Verteilung im gesamten Organ nahezu nicht machbar. Organoiden ermöglichen in gewissem Maße ein besseres Verständnis des Gehirns, u. a. wie Neuronen in neuronalen Stammzellenkulturen entstehen. Mithilfe des ECi-Clearing lässt sich die Neuromorphologie von der lokalen bis zur globalen Ebene untersuchen, was faszinierende Möglichkeiten für die Untersuchung der Neuromorphologie in 3D eröffnet.

35 Tage alte neuronale Organoide, mit GFP/tdTomato markiert (3 % GFP und 3 % tdTomato) und mit Objektiv Clr 20×/1,0 nd = 1,53 abgebildet.
Pixelskalierung: 222 × 222 × 567 nm.
Bildvolumen: 1,66 × 0,66 × 1,6 mm.

Die Abbildung intakter Lymphorgane in 3D ermöglicht die Analyse und Quantifizierung der Immunantwort auf Virusinfektionen. T-Zellen wurden in Wildtyp-Wirtsmäuse transferiert. Der Lymphknoten wurde mit Ce3D (Li et al, PNAS 163, 2017) gereinigt, fixiert und geklärt und dann mit RI = 1,49 (ph 7) mit der Detektionsoptik 5×/0,16 abgebildet (Volumen 2,5 × 2,5 × 1,6 mm). Das Bild zeigt GFP-markierte native CD8+-T-Zellen (gelb), mit B220 (cyan) eingefärbte B-Zellfollikel sowie die CD31-Vaskulatur (magenta).

Eine C57/BL6J-Maus wurde mit PBS und 4 % PFA perfundiert. Das Gehirn wurde mit Cell-Tracker™ CM-DiI-Farbstoff perfundiert und eingefärbt; dieser flüssige Farbstoff markiert die Vaskulaturmembranen. Die Probe wurde nach dem iDISCO+-Protokoll geklärt und in Zimtsäureethylester als letzter RIMS äquilibriert. Anschließend wurde die Probe in Zimtsäureethylester mit RI = 1,565 mit der Detektionsoptik Fluar 2,5×/0,12 in einer Transluzenz-Mesoskala-Bildgebungskammer abgebildet.

Das hochaufgelöste Einsatzbild rechts wurde mit Clr Plan-Neofluar 20×/1,0 Korr. nd = 1,53 erfasst. Das Bildvolumen beträgt 13,1 × 13,1 × 6 mm bei einer Pixelauflösung von 1,83 × 1,83 × 6,77 μm. Die Erfassung erfolgte in etwa 40 Minuten in 4 × 4 Kacheln mit 866 Z-Schnitten. Das Datenvolumen liegt bei 93 GB. Die Daten wurden mit der ZEN-Bildgebungssoftware und mit arivis Vision4D^® auf einer ACQUIFER HIVE-Datenplattform verarbeitet.

Ein PV-tdTomato-Mäusehirn wurde nach dem CLARITY-Protokoll geklärt, die endgültige Bildgebung erfolgte in EasyIndex mit einem Brechungsindex von RI = 1,46.

Parvalbumin-Cre-erzeugende Expression von tdTomato – Parvalbumin wird in einer Population von Interneuronen im gesamten Gehirn sowie in Purkinje-Zellen im Kleinhirn exprimiert. Der Datensatz für das gesamte Gehirn wurde mit einem ZEISS Lightsheet 7 mit der Detektionsoptik 5×/0,16 foc. erfasst. Das Bildvolumen beträgt 11 × 20 × 8,8 mm bei einer Pixelauflösung von 0,91 × 0,91 × 5,35 μm (12028 × 22149 × 1621 Voxel). Die Erfassung erfolgte in 6 × 10-Kacheln mit 1621 Z-Schnitten. Das Datenvolumen liegt bei 1,2 TB (805 GB nach Stitching). Die Daten wurden mit der ZEN-Bildgebungssoftware und mit arivis Vision4D^® auf einer ACQUIFER HIVE-Datenplattform verarbeitet.