清醒小鼠3D经颅超声定位显微镜

文摘   2024-11-05 23:04   广东  
近日,索邦大学研究团队发表文章 “An open-source platform for 3D transcranial Ultrasound Localization Microscopy in awake mice”.

文章介绍了一种用于清醒小鼠3D经颅超声定位显微镜(3D ULM)的开源算法Open-3DULM,并通过实验对比了清醒和麻醉状态下小鼠大脑的成像结果。



超声定位显微镜(ULM)是超分辨率超声成像的领先技术,主要以2D形式实现,存在一定局限性,而3D ULM可实现微泡的适当量化、组织运动的测量以及器官范围内的采集。

动物成像通常在麻醉下进行,但麻醉会导致血管扩张、血流改变,影响生理功能和神经元可塑性,限制了从ULM中提取相关生物标志物的范围,因此需要在无麻醉的条件下对清醒小鼠进行成像

与麻醉状态相比,清醒状态下小鼠大脑的血流模式存在显著差异,清醒状态下血管面积较小,一些静脉和动脉的血管尺寸和速度均降低,而麻醉状态下血管直径和血流速度增加,表明脑血流量总体升高。不同小鼠的实验结果具有一致性,证明了实验的可靠性。

Open-3DULM可有效捕捉清醒和麻醉状态下小鼠大脑血流模式的差异,有望成为将任何带有造影剂的3D超声采集转换为体内超分辨率显微镜的标准平台。

具有弹性外壳的微泡更能有效引发BBB物理和分子变化


血管内微泡动力学和施加在血管壁上机械力的数学模型


超声频率对健康小鼠大脑BBB通透性的影响




文章链接

https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-4925712/v1



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