Conectómica

El microscopio electrónico de barrido (SEM) proporciona la excelente resolución que se necesita para visualizar las conexiones neuronales. Se puede conseguir la captura de imágenes en 3D de ultrarresolución con la captura de imágenes de caras de bloques en serie usando la familia ZEISS GeminiSEM o ZEISS Sigma de microscopios electrónicos integrados con 3View. O se puede usar la tomografía FIB-SEM para la visualización en 3D de neuronas usando ZEISS Crossbeam.

ZEISS ha desarrollado una novedosa tecnología SEM de múltiples haces para la captura de imágenes de áreas de muestra grandes, la familia ZEISS MultiSEM. Junto con el ultramicrotomo de recogida de cinta automatizada, que corta la muestra en secciones ultrafinas, MultiSEM acelera drásticamente la adquisición de datos de ultrarresolución en 3D mediante la tomografía de matriz. Ahora, el mapeo de volúmenes grandes de tejido cerebral (1 mm³) a alta resolución está al alcance de la mano.

Puede reunir datos procedentes de campos de visión amplios recopilados con un microscopio widefield, como ZEISS Axio Observer, con la información ultraestructural de un microscopio electrónico de barrido (SEM). El software ZEISS ZEN Connect le permite combinar datos procedentes de cualquier fuente de captura de imágenes de ZEISS y observar las interacciones entre diferentes partes del cerebro y las distintas células neuronales implicadas.

El ejemplo muestra una sección ultrafina de cerebro de ratón. La imagen general (izquierda) se captó con microscopía widefield. Se etiquetó la sinapsina-1 con Alexa Fluor 647 (verde), con las vesículas presinápticas como objetivo, y la gefirina marcada con Alexa Fluor 594 (rojo) para una parte de la red proteica postsináptica. Los núcleos se tiñeron con DAPI (azul). La imagen general se usó para la navegación y la reubicación de regiones de interés. Los recuadros se captaron con microscopía electrónica de barrido (derecha).

Los métodos de limpieza óptica han permitido la microscopía de neuronas con marcado fluorescente en profundidad dentro del cerebro. La microscopía basada en hoja de luz, como con ZEISS Lightsheet 7, o la microscopía confocal, como con la familia ZEISS LSM 9, le permiten conseguir imágenes en 3D nítidas y de alta resolución de neuronas en cerebros depurados en un periodo de tiempo sorprendentemente breve.