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Carl Zeiss Redéfinir la science de la cartographie du cerveau et de reconstruction 3-D

Published on October 7, 2009 at 8:58 PM

La microscopie électronique et des instruments d'analyse à partir de Carl Zeiss redéfinissent la science de la cartographie du cerveau et de reconstruction 3-D. Grand champ, de l'imagerie haute résolution, d'énormes capacités de stockage de données et de manipulation ainsi que des techniques hautement automatisée de préparation d'échantillons donnent des résultats de recherche de 100 fois, ou plus, plus vite que jamais auparavant. En conséquence, un certain nombre d'instituts de recherche de haut niveau sont l'adoption de ces instruments remarquables, et sont percées phénoménales produisant dans la compréhension du cerveau humain.

Région spécifique du gyrus denté de l'hippocampe d'un rat. 49μm x 49μm champ de vision, la résolution de deux nanomètres.

Par exemple, un laboratoire de l'Université du Texas spécialisée dans la reconstruction tridimensionnelle par l'empilement des images à partir de série 45 nm d'épaisseur des sections. Selon John Mendenhall, un microscopiste au Centre d'apprentissage et de mémoire, leur approche à l'accélération de l'analyse est de «cartographier le plus grand champ de vue unique à une résolution minimale, 2-3 nm pixels au niveau échantillon, nécessaire pour l'analyse comparative des caractéristiques ultrastructurales . Avec assez de sections, une résolution suffisante et le grand champ de vue, nous pouvons nous approcher du circuit neuronal échelle des volumes qui comprennent essentielle détails sub-cellulaire et de connectivité. "Mendenhall a dit que le SUPRA ™ FE microscope électronique à balayage de Carl Zeiss a été choisi pour ce travail en raison de son extrême champ de vision d'imagerie. "La clé est le magasin d'échantillonnage ultra frame d'images jusqu'à 32 mille par 32 000 pixels. Ce champ de vision peut être un domaine de plus de cent fois plus grandes que d'un magasin de châssis standard, ce qui signifie que l'acquisition d'images et l'enregistrement sont beaucoup plus rapides, et la résolution est conservée en dessous de 4 nm. "Dans l'intervalle, même 64x64 k est pris en charge par l'architecture du système d'instruments de Carl Zeiss, en montrant les améliorations en cours dans ce domaine.

En outre, à l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), le Dr Marco Cantoni et ses collaborateurs comptent sur un poste de travail de Carl Zeiss NVision CrossBeam 40 pour recherche sur le cerveau. «Nous avons produit des milliers de tranches à partir d'un cerveau de souris en utilisant la combinaison de la haute résolution imagerie SEM et FIB tranchage», a déclaré Cantoni. «Les résultats sont incroyables. Au sein d'une machine à 48 heures non stop courir, nous avons généré une pile de 1600 images avec 5 nm taille de pixel dans la direction X et Y et d'une épaisseur de coupe FIB de 6 nm. En tranches virtuelles du volume reconstruit nous ne pouvions pas voir de différence dans la résolution de la troisième dimension. La taille de voxel réelle est d'environ 5x5x6 nm-nous donner une visibilité sans précédent sur la structure en trois dimensions du tissu étudié. "

Une grande variété d'instruments d'imagerie et d'analyse de Carl Zeiss sont en continuant à permettre l'accélération de ces résultats dans le domaine de la cartographie du cerveau.

La cartographie du cerveau
Essayer de comprendre la relation entre la structure et la fonction du cerveau humain est peut-être le sujet le plus chaud dans les sciences de la vie communauté R & D aujourd'hui. Les résultats sont essentiels. Les leçons apprises sont immédiatement applicables à la conception des interventions chirurgicales et médicales, et pour le traitement des troubles psychologiques et psychiatriques. Le défi est énorme. Avec une centaine de milliards de neurones responsables d'une multitude de fonctions du cerveau, comprendre comment ces cellules interagissent semble une tâche écrasante. Mais la nouvelle technologie d'aujourd'hui est d'accélérer le processus.

Posté le 8 Octobre, 2009

Last Update: 23. October 2011 16:56

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