MegaSPIM 应用成果：脑膜血管网络 3D 重建与量化

       脑膜血管网络在神经病学和神经外科中具有重要意义，而传统的MRI和CT方法多用于研究人类脑膜，且分辨率有限，无法对微血管进行成像；荧光显微镜成像可以实现对脑膜微血管的高分辨率观察，有助于了解脑膜微血管的结构和功能，然而，免疫标记实验容易出现染色不均匀和荧光淬灭等问题。因此，需要更合适的探针来对脑膜的完整微血管进行荧光成像。

       2024年8月5日，上海交通大学熊丽琴老师在《ACS Nano》杂志上发表了题为“Fluorescent pdots facilitate high-resolution mapping of the Intact meningeal vascular network and eye−brain connections”的学术文章，我司创始人李小卫博士为合作作者。在该项工作中，研究团队开发了一种实用的实验方法，以确保完整的脑膜在形态上展开并固定在琼脂糖凝胶中。在高亮度聚合物点 （Pdots） 作为探针的帮助下，可以对完整背侧脑膜上的血管网络进行宏观和详细的成像。脑膜血管沿矢状窦上部对称分布，脑膜血管的分布具有一定程度的层次结构。脑膜是从外到内的较厚的血管和毛细血管网络。此外，毛细管的直径为 3.96 ± 0.89 μm。有趣的是，小鼠中枢神经系统中的脑膜原血管的直径为 4.18 ± 1.18 μm，这在以前没有报道过。值得一提的是，研究团队发现脑肿瘤的原位异种移植物引起了角膜新生血管的出现和视神经微血管的形态学变化。综上所述，该项工作为脑膜血管相关疾病的后续研究提供了一种有效的基于 Pdots 的成像方法，并说明了眼睛可以作为预防和诊断脑部疾病的窗口。

      在该研究中，使用了厚组织3D成像光片显微镜—MegaSPIM，对高亮度聚合物点 （Pdots）灌注治疗后的完整背侧脑膜血管进行光片显微成像，这是MegaSPIM首次在国内科学研究中得到应用。目前MegaSPIM已经由Chung教授创办的公司Lifecanvas Technoloiges（LCT）商业化，并面向全球销售。诒福科技和千欣仪器为中国用户提供这两款产品及其他LCT产品的销售和技术支持。

一站式解决方案

MegaSPIM系统

       MegaSPIM高通量光片显微镜是脑科学一站式解决方案中的大组织高通量光片显微镜，可用于人类或其他灵长类动物大脑切片，以及较小样本如类器官阵列。

• 多应用场景：支持薄切片和各种透明化的组织快速成像，包括厚的人类或其他灵长类动物大脑切片，以及较小样本阵列，如整个啮齿动物大脑或类器官。

• 高通量成像：利用动态轴向掠扫技术可以在整个视场内获得均匀图像，大样本或多个组织样本快速成像。

• 完整性方案：提供组织处理、准备以及不同样品类型的分析解决方案。

   

MegaSPIM 光学原理图

• 采用专利的轴向掠扫技术（ASLM），实现大视野范围内厚度均匀的光片

• 最大的样品横向尺寸 200 mm × 200 mm

• 最多7色激光，可配置双相机同时快速成像

   

人脑 1mm 厚的冠状切片中的磷酸化 tau蛋白（青色）和 α-突触核蛋白（品红色）,用 Megatome 切片并用 MegaSPIM 以 1.8 X 成像

2mm 厚的猪脑切片成像：Syto16（青色）、CD31（黄色）+ Iba-1（品红色），用 Megatome 切片并用 MegaSPIM 以 1.8X（左）和 15X（右）成像

100μm 厚的小鼠大脑未透明化切片成像：Iba-1（黄色），用 Megatome 切片并用 MegaSPIM 以 15X 成像