Notes d’application
Imagerie à haute résolution des interactions de cellules osseuses à l’aide du microscope confocal FLUOVIEW FV3000 et d’un objectif à immersion dans l’huile X Line à grossissement 40x
Les cellules osseuses se régénèrent constamment en maintenant un équilibre entre la résorption osseuse ostéoclastique et la néoformation ostéoblastique. Certains facteurs influant sur la santé peuvent cependant provoquer un déséquilibre pouvant conduire à des maladies osseuses entraînant la friabilité des os, comme l’ostéoporose. Pour bien comprendre le mécanisme du remodelage osseux, il est important d’examiner les interactions entre les ostéoclastes et les ostéoblastes.
Dans le cadre de cette étude, nous avons préparé une coupe transversale d’un tibia de souris (figure 1), et nous y avons examiné de près les ostéoclastes et les ostéoblastes au niveau de la limite séparant la moelle osseuse de l’os cortical. Pour ce type d’observation microscopique, il faut habituellement utiliser dans un premier temps un objectif à faible grossissement pour l’obtention d’un champ de vision large permettant de cibler une région d’intérêt, puis un objectif à immersion dans l’huile à fort grossissement pour l’observation à résolution plus élevée des détails. Cette approche peut cependant être difficile à mettre en œuvre, car il y a un risque de perdre la région d’intérêt au moment de la permutation des objectifs.
Dans notre cas, nous avons pu passer du champ de vision large requis pour repérer la région d’intérêt à l’observation des structures fines en haute résolution au moyen d’un seul objectif à immersion dans l’huile 40x, ce qui a évité la permutation d’objectif.
Figure 1 : Coupe transversale d’un tibia de souris
Imagerie haute résolution des interactions entre cellules osseuses à l’aide d’un objectif à immersion dans l’huile X Line 40x (UPLXAPO40XO)
Nous avons examiné la zone séparant la moelle osseuse de l’os cortical sur une coupe transversale d’un tibia de souris, ainsi que le point de contact (signalé par * dans la figure 2a) des ostéoblastes (en vert) avec les cellules endothéliales vasculaires (en jaune) et le site d’interaction (signalé par # sur la figure 2a) entre les ostéoblastes et les ostéoclastes (en rouge). Le champ de vision large de l’objectif à immersion dans l’huile 40x nous a permis de repérer l’emplacement exact de l’image à fort grossissement (encadré dans la figure 2a) dans la vue générale.
À l’aide du zoom électronique, nous avons pu observer de près le site d’interaction des ostéoblastes avec les ostéoclastes (figure 2b). La qualité d’image obtenue avec l’objectif X Line UPLXAPO40XO était presque la même que celle obtenue avec un objectif classique UPLSAPO60XO (figure 2c).
Figure 2 : Images en fluorescence d’une coupe transversale d’un tibia de souris.
Image obtenue à l’aide d’un facteur de zoom électronique 1x et d’un objectif UPLXAPO40XO
Image obtenue à l’aide d’un facteur de zoom électronique 3,45x et d’un objectif UPLXAPO40XO
Image obtenue à l’aide d’un facteur de zoom électronique 2,03x et d’un objectif UPLXAPO60XO
Conditions d’imagerie
Microscope : Système FV3000
Objectif : UPLXAPO40XO (UPLSAPO60XO utilisé comme référence)
Lasers : 488 nm (Alexa Fluor 488, vert), 561 nm (Alexa Fluor 568, rouge), 640 nm (Alexa Fluor 647, jaune)
L’apport du microscope confocal FV3000 pour notre expérience
Imagerie microscopique haute performance avec les objectifs X Line
La grande ouverture numérique des objectifs X Line leur permet de capter davantage de lumière pour produire des images à luminosité et à résolution élevées.
Obtenez des images à rapport signal sur bruit élevé sous une lumière d’excitation très faible
| Basés sur une technologie de détection spectrale brevetée, les détecteurs TruSpectral du microscope confocal FV3000 associent une sensibilité élevée et une grande souplesse spectrale afin de détecter tous les fluorophores, même les moins lumineux. Les détecteurs TruSpectral intègrent jusqu’à quatre canaux de tubes photomultiplicateurs GaAsP (PMT) pour un rendement quantique pouvant atteindre 45 %, ce qui permet désormais de visualiser des échantillons d’une luminosité trop faible pour être visualisés avec un équipement classique. Le refroidissement par effet Peltier réduit le bruit de fond de 20 % pour les images à signal sur bruit élevé sous une lumière d’excitation très faible. |
Commentaire de la docteure Yukiko Kuroda
Les sites d’interaction étaient difficiles à retrouver durant l’imagerie à haute résolution des interactions entre les ostéoclastes et les ostéoblastes au moment de la permutation entre l’objectif à sec à faible grossissement pour l’obtention d’un champ de vision large et l’objectif UPLSAPO60XO permettant d’obtenir une imagerie haute résolution. Une autre difficulté consistait à ajouter de l’huile pendant le processus d’imagerie. De plus, lorsque nous avons utilisé seulement l’objectif UPLSAPO60XO pour l’ensemble du processus d’imagerie, il nous a fallu beaucoup de temps pour repérer la région d’intérêt à cause de l’étroitesse du champ de vision.
Cette étude démontre qu’il est possible de repérer les sites d’interaction et d’acquérir des images à haute résolution équivalentes à celles capturées avec l’objectif UPLSAPO60XO en utilisant uniquement un objectif à immersion dans l’huile 40x (UPLXAPO40XO) ayant une ouverture numérique élevée (NA) équivalente à UPLSAPO60XO. Nous avons ainsi pu observer efficacement les interactions entre les ostéoclastes et les ostéoblastes en utilisant uniquement l’objectif UPLXAPO40XO.
Remerciements
Cette note d’application a été rédigée avec l’aide de la docteure Yukiko Kuroda. Elle enseigne à l’Université Keio et elle a produit les images de cette étude.
Produits utilisés pour cette application
FV5000
Microscope confocal à balayage laser
- Clarté, rapidité et fiabilité extraordinaires, portées par des innovations de rupture.
- Les détecteurs SilVIR™ offrent une quantification photonique, une sensibilité exceptionnelle et un rapport signal/bruit ultra-élevé.
- Une plage dynamique inégalée capture l'intégralité du spectre du signal et empêche la saturation.
- Balayage résonant 2K haute vitesse et balayage galvanométrique 8K haute densité sur une seule plateforme
- Le logiciel FLUOVIEW Smart™ simplifie l'utilisation grâce à des commandes intuitives et une automatisation basée sur l'IA.
- La bague de correction automatique TruResolution™ optimise la mise au point pour plus de 20 objectifs.
- La conception modulaire prend en charge jusqu'à 10 lignes laser et les futures mises à niveau multiphotoniques.
- Le moniteur de puissance laser (LPM) garantit un éclairage stable et des résultats reproductibles dans le temps.
FV5000MPE
Microscope multiphotonique à balayage laser
- Les lasers compacts à sortie fibre facilitent l'imagerie quantitative et en profondeur des tissus fortement diffusants.
- Excitation laser multiphotonique simultanée à une, deux ou trois lignes pour une imagerie atteignant plusieurs millimètres de profondeur
- Les technologies SilVIR™, TruAI et TruSight™ offrent un rapport signal/bruit exceptionnel et une clarté exceptionnelle.
- Objectifs optimisés pour MPE, collier d’auto-correction TruResolution™ et alignement automatisé du laser IR garantissent une mise au point nette.
- Disponible en tant que mise à niveau du système FV5000 ou comme système MPE complet
- Des configurations laser entièrement réglables sont disponibles pour des applications multiphotoniques plus avancées.
FV4000
Microscope confocal à balayage laser
- Étendue dynamique révolutionnaire pour l’imagerie, de l’échelle macro jusqu’aux structures subcellulaires
- Possibilité de multiplexer jusqu’à six canaux simultanément avec la technologie TruSpectral
- Scanners à haute résolution et à grande vitesse repensés pour l’imagerie des cellules fixées et vivantes
- Profondeur et photosensibilité améliorées grâce à des capacités pionnières dans le proche infrarouge et à des composants optiques réputés
- Tranquillité d’esprit grâce au détecteur SilVIR fiable et reproductible
- Dix lignes laser uniques dans le secteur* avec une plage spectrale plus large de 405 à 785 nm
* En date d’octobre 2023.
UPLXAPO
Objectifs apochromatiques étendus
Ces objectifs apochromatiques étendus disposent d’une grande ouverture numérique (ON) et assurent une planéité d’image large et homogène et une compensation des aberrations chromatiques allant de 400 à 1000 nm. Ils permettent la prise d’images lumineuses en haute résolution pour une variété d’applications, notamment en microscopie en fond clair, de fluorescence et à super-résolution confocale.
- Grande ouverture numérique, planéité d’image homogène étendue et compensation des aberrations chromatiques sur une large gamme allant de 400 à 1000 nm
- Image de précision très fiable pour un large éventail d’applications allant de la microscopie de fluorescence/en fond clair à la microscopie confocale/à super-résolution