Het geheim van het vastleggen van prachtige hersenbeelden met een nieuwe generatie op maat gemaakte microscopen wordt vandaag onthuld in Natuurmethoden . De nieuwe microscopen, bekend als mesoSPIM's, kan het minieme detail van hersenweefsel afbeelden tot aan individuele neuronen, en kan de 3D-anatomie van hele kleine organen sneller dan ooit blootleggen. MesoSPIM's bieden nieuwe inzichten in de organisatie van de hersenen en het ruggenmerg voor onderzoekers die werken aan het herstellen van beweging na verlamming of aan het onderzoeken van neuronale netwerken die betrokken zijn bij cognitie, genots- of drugsverslaving.

Omdat mesoSPIM's sneller beelden met een hoge resolutie van grote monsters maken dan bestaande microscopen, ze zijn gunstig voor het snel screenen van veel monsters. Een nieuw open source-initiatief, bestaande uit Europese toponderzoekers in de neurowetenschappen, stimuleert de wereldwijde verspreiding van mesoSPIM's door hun expertise en opwinding te delen, evenals verbluffende afbeeldingen en video's.

MesoSPIM's, afkorting voor mesoscale selectieve vlakverlichtingsmicroscopen, zijn lichtbladmicroscopen. In tegenstelling tot traditionele microscopie, waarbij monsters met een mes in plakjes worden gesneden voordat ze op een objectglaasje onder een microscoop worden gepresenteerd, lichtbladmicroscopen snijden optisch monsters met een lichtblad. Deze optische sectie legt stukjes beeld vast zonder het monster te beschadigen. De afgebeelde plakjes worden vervolgens gecombineerd om een ​​gedetailleerd driedimensionaal beeld van een heel orgaan of monster te reconstrueren. De datasets die door standaard light-sheet-microscopen worden geproduceerd, zijn erg groot, en het analyseren ervan is tijdrovend. MesoSPIM's omzeilen dit probleem met innovatieve optische technologieën die snel scannen en directe visualisatie en kwantificering van de vastgelegde gegevens mogelijk maken.

Het mesoSPIM-initiatief, gestart door Dr. Fabian Voigt in de groep van Prof. Fritjof Helmchen van het Brain Research Institute, Universiteit van Zürich, maakt de integratie van geavanceerde technologieën in onderzoekslaboratoria wereldwijd mogelijk. "We hebben het open-source mesoSPIM-initiatief gecreëerd om de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van microscoopinstrumentatie en -software te delen met de beeldvormingsgemeenschap. Iedereen die op zoek is naar anatomische gegevens van hoge kwaliteit van grote monsters, heeft nu de informatie die hij nodig heeft om zijn eigen mesoSPIM te bouwen en te bedienen. ' zei Voigt.

De kracht van het initiatief ligt in de inzichten uit verschillende disciplines, zoals natuurkunde, ontwikkelingsbiologie en neurowetenschappen die de ontwikkeling van de microscoop mogelijk maken, en hersenonderzoek, te bloeien.

Er zijn momenteel zeven mesoSPIM's in gebruik in heel Europa, en nog een aantal instrumenten in aanbouw. Een van de nieuwe mesoSPIM's wordt gehost door het Advanced Lightsheet Imaging Center (ALICe) in het Wyss Center. Open voor externe gebruikers, ALice biedt een complete pijplijn van monstervoorbereiding tot beeldanalyse, onder de wetenschappelijke begeleiding van experts van de Universiteit van Genève en de École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL).

Dr. Stéphane Pages, De wetenschappelijke coördinator van ALice zei:"We zijn erg trots dat we in het Wyss Center een van de slechts zeven mesoSPIM-microscopen ter wereld hebben. MesoSPIM-microscopen lossen het al lang bestaande probleem op van het bereiken van uitzonderlijke beeldkwaliteit in grote monsters over zeer korte tijdschalen. We zijn verheugd om deel uit te maken van het initiatief dat deze technologie naar de wereld brengt."

Het mesoSPIM-initiatief is gericht op onderzoeksgroepen en beeldvormingsfaciliteiten met ervaring in het bouwen en ondersteunen van aangepaste microscopen. Een mesoSPIM kan in een paar dagen worden geïnstalleerd en vereist doorgaans een budget van ongeveer $ 200K.

"Het mesoSPIM-initiatief - open-source light-sheet-microscopen voor het in beeld brengen van geklaard weefsel" is gepubliceerd in Natuurmethoden .