Corazón de rata con vesículas a alta resolución. Cortesía de la Universidad de Radboud, Países Bajos

Aplicaciones de captura de imágenes por rayos X para ciencias de la vida

Revolucione su captura de imágenes de estructuras de tejido blando

Análisis de estructuras internas sin una preparación compleja de las muestras

La captura de imágenes de rayos X brinda una oportunidad única para la exploración de muestras biológicas de baja densidad, como cultivos en 3D, órganos enteros, tumores y embriones. La naturaleza no destructiva del enfoque significa que su muestra permanece intacta para las evaluaciones subsiguientes usando diferentes técnicas de microscopio u otros análisis. La información estructural obtenida con la captura de imágenes con rayos X complementa la información funcional o de ubicación específica que se halla con la microscopía de fluorescencia y cierra la brecha de resolución para la información ultraestructural captada mediante microscopía electrónica.

_{Muestra cortesía de la Universidad de Radboud, Países Bajos}

Capte información estructural en toda la escala de longitud

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Rat heart vesicular structure imaged using ZEISS Xradia Versa showing vesicles at high resolution. Courtesy of University of Radboud, Netherlands.
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The animation shows a series of 2D reconstructed slices through the 3D reconstructed volume of a mouse kidney imaged with ZEISS Xradia Versa.

Visualice órganos enteros

La microscopía de rayos X permite captar imágenes de alta resolución, incluso en muestras grandes. Mediante ZEISS Xradia Versa se pueden captar imágenes de órganos enteros de varios centímetros de tamaño en su totalidad para revelar estructuras internas, como vasculatura, cámaras, defectos o malformaciones.¹. Se pueden hacer comparaciones entre estados de la enfermedad o grupos de tratamiento de forma no destructiva, a la vez que se permite el análisis posterior con técnicas y enfoques alternativos. Al captar el órgano en su totalidad, se pueden identificar regiones de interés para captar imágenes adicionales con objetivos de más aumentos del microscopio de rayos X.

Proyecciones individuales en 2D de un escaneo en 3D de alta resolución de un fragmento de piel de ratón diseccionada captada con ZEISS Xradia Versa

Obtenga información estructural hasta nanoescala

La adquisición de imágenes de alta resolución a menudo es fundamental para la visualización de estructuras de interés en muestras de tejido. Mediante el uso de microscopía de rayos X no destructiva, se pueden visualizar con claridad los componentes clave de tejidos, como la piel, incluyendo vasos sanguíneos y folículos capilares. El aumento en dos platinas de ZEISS Xradia Versa permite la captura de datos en alta resolución sin tener que cortar la muestra en trozos más pequeños.

Contraste óptimo en muestras de baja densidad

Cortes individuales de una reconstrucción en 3D de un ojo de cangrejo captado con el microscopio de rayos X ZEISS Xradia Versa. Se pueden visualizar las estructuras de la córnea y el pedúnculo ocular en 3D.

Alto contraste en tejidos blandos

La visualización de estructuras internas puede ser complicada en muestras de tejido blando, ya que las muestras tienen diferencias muy pequeñas en la absorción de rayos X. Por tanto, es esencial disponer de un instrumento con alto contraste para una calidad de imagen óptima. Los lentes objetivo optimizados de ZEISS Xradia Versa desempeñan una función clave para asegurar la mejor calidad de imagen posible, incluso cuando las diferencias en el contraste de absorción son muy bajas en su tejido blando.

Cortesía del Dr. Yukako Yagi, Hospital general de Massachusetts, EE. UU.
Embrión de ratón no teñido captado con ZEISS Xradia Versa con alto contraste.

Embrión de ratón no teñido captado con ZEISS Xradia Versa con alto contrasteCortesía del Dr. Yukako Yagi, Hospital general de Massachusetts, EE. UU. — Cortesía del Dr. Yukako Yagi, Hospital general de Massachusetts, EE. UU.
Embrión de ratón no teñido captado con ZEISS Xradia Versa con alto contraste.

Capte imágenes de especímenes no teñidos

A veces resulta conveniente captar imágenes de muestras de tejido blando, como embriones, sin ningún agente de tinción. Para muestras no teñidas, la capacidad de contraste superior de ZEISS Xradia Versa proporciona una forma excelente de visualizar estructuras internas usando contraste de absorción.

Pulmón de ratón no teñido, captado con el microscopio de rayos X ZEISS Xradia Versa usando contraste de fases de propagación para resaltar las diferencias en el índice de refracción de rayos X; imagen captada sin la adición de agentes que mejoran el contraste.

Capte interfaces usando contraste de fases de propagación

Si no es posible la tinción, pero existen diferencias en el índice de refracción de rayos X (por ejemplo, membranas o paredes celulares), se dispone de métodos de contraste alternativos como el contraste de fases de propagación con ZEISS Xradia Versa. El contraste de fases de propagación resalta la interfaz entre los componentes de la muestra con diferentes índices de refracción de rayos X y, por tanto, se puede visualizar la estructura de la muestra incluso sin tinción.

Obtenga grandes volúmenes de información interna

Vuelo virtual en 2D y reconstrucción en 3D en alta resolución de las estructuras internas de un embrión de ratón, captado con el microscopio de rayos X ZEISS Xradia Versa. Muestra cortesía de Z. Zhifa, Hospital Médico de la Universidad Unión de Beijing, China.

Compare modelos o grupos de tratamiento

Cuando las diferencias naturales en la absorción de rayos X son insuficientes para la visualización de estructuras de interés en el tejido, los agentes potenciadores del contraste pueden acentuar las diferencias. Se pueden usar muchos enfoques de tinción diferentes² y, para muestras como embriones, esto puede generar una gran cantidad de información cuando se captan imágenes en alta resolución usando el microscopio de rayos X. Este enfoque de captura de imágenes ofrece excelentes oportunidades para realizar estudios comparativos entre diferentes modelos genéticos o grupos de enfermedades y de tratamiento.

Mejore la relación señal-ruido y el rendimiento de las adquisiciones en 3D

Tejido pulmonar de ratón. Secciones individuales equivalentes en 2D mediante conjuntos de datos reconstruidos, captados con los mismos parámetros (3001 imágenes de proyección). Izquierda: reconstrucción FDK estándar. Derecha: Reconstrucción mediante aprendizaje profundo (DeepRecon).

Reducción simultánea del ruido y el tiempo de adquisición con la reconstrucción mediante aprendizaje profundo

Para muestras de tejido blando con baja densidad y pequeñas diferencias en contraste, la reducción del ruido en las imágenes reconstruidas puede marcar una diferencia significativa en las estructuras que se pueden visualizar. La reconstrucción mediante aprendizaje profundo no solo aumenta la relación señal-ruido de los conjuntos de datos reconstruidos en 3D, sino que también incrementa el rendimiento, ya que se necesitan menos proyecciones en 2D. ZEISS DeepRecon ofrece un flujo de trabajo directo para la reconstrucción mediante aprendizaje profundo y puede descubrir pequeños detalles y estructuras en muestras de tejido de baja densidad que de otro modo estarían ocultas por el ruido.

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