Hemligheten med att fånga utsökta hjärnbilder med en ny generation specialbyggda mikroskop avslöjas idag i Naturmetoder . De nya mikroskopen, känd som mesoSPIM, kan avbilda den minsta detaljen av hjärnvävnad ner till enskilda neuroner, och kan avslöja 3D-anatomin hos hela små organ snabbare än någonsin tidigare. MesoSPIM ger nya insikter i hjärnans och ryggmärgsorganisationen för forskare som arbetar med att återställa rörelse efter förlamning eller för att undersöka neuronala nätverk involverade i kognition, nöje eller drogberoende.

Eftersom mesoSPIM skapar högupplösta bilder av stora prover snabbare än befintliga mikroskop, de är fördelaktiga för snabb screening av många prover. Ett nytt initiativ med öppen källkod, bestående av europeiska toppforskare inom neurovetenskap, driver spridningen av mesoSPIMs globalt genom att dela med sig av deras expertis och spänning samt fantastiska bilder och videor.

MesoSPIMs, förkortning för mesoscale selektiva planbelysningsmikroskop, är ljusarkmikroskop. Till skillnad från traditionell mikroskopi där prover skärs i skivor med ett blad innan de presenteras på ett objektglas under ett mikroskop, ljusarksmikroskop skär optiskt prover med ett ljusark. Denna optiska sektionering fångar flisor av bild utan att skada provet. De avbildade skivorna kombineras sedan för att rekonstruera en detaljerad tredimensionell bild av ett helt organ eller prov. Datauppsättningarna som produceras av standardljusarkmikroskop är mycket stora, och att analysera dem är tidskrävande. MesoSPIMs kommer runt detta problem med innovativa optiska teknologier som möjliggör snabb skanning såväl som direkt visualisering och kvantifiering av insamlad data.

MesoSPIM-initiativet, startat av Dr Fabian Voigt i gruppen av Prof. Fritjof Helmchen vid Brain Research Institute, Universitetet i Zürich, möjliggör integrering av banbrytande teknologier i forskningslabb över hela världen. "Vi skapade mesoSPIM-initiativet med öppen källkod för att dela den senaste utvecklingen inom mikroskopinstrumentering och programvara med bildbehandlingssamhället. Alla som söker högkvalitativ anatomisk data från stora prover har nu den information de behöver för att bygga och driva sin egen mesoSPIM, sa Voigt.

Initiativets kraft ligger i de insikter som kommer från olika discipliner, som fysik, utvecklingsbiologi och neurovetenskap som möjliggör mikroskoputveckling, och hjärnforskning, att blomstra.

Det finns för närvarande sju mesoSPIMs i drift över hela Europa, och flera andra instrument under uppbyggnad. En av de nya mesoSPIMs är värd av Advanced Lightsheet Imaging Center (ALICe) på Wyss Center. Öppen för externa användare, ALICe erbjuder en komplett pipeline från provberedning till bildanalys, under vetenskaplig ledning av experter från universitetet i Genève och École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL).

Dr Stéphane Pagès, ALICEs vetenskapliga koordinator sa, "Vi är mycket stolta över att ha ett av endast sju mesoSPIM-mikroskop i världen vid Wyss Center. MesoSPIM-mikroskop löser det långvariga problemet med hur man uppnår exceptionell bildkvalitet i stora prover över mycket korta tidsskalor. Vi är glada över att vara en del av initiativet som för ut denna teknik till världen."

MesoSPIM-initiativet riktar sig till forskargrupper och bildbehandlingsanläggningar med erfarenhet av att bygga och stödja skräddarsydda mikroskop. En mesoSPIM kan installeras på några dagar och kräver vanligtvis en budget på cirka 200 000 USD.

"MesoSPIM-initiativet - öppen källkod ljusarkmikroskop för avbildning av rensat vävnad" publiceras i Naturmetoder .