세포수준에서의 생체 내 동적 장기 영상화 IVIM TECHNOLOGY
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Volume 5, August 2024 |
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아이빔테크놀로지는...
아이빔테크놀로지는 최첨단 기술 기반의 공초점, 이광자 생체현미경을 생산하는 선두기업으로, 전반적인 전임상 생체 영상화 서비스와, 트레이닝, 컨설팅을 제공합니다. 아이빔테크놀로지의 기술은 하버드 대학교를 포함해, 존스 홉킨스 어린이 병원, 사노피, 일리아스 바이오로직스, 큐라클, 에이비엘 바이오, 매사추세츠 대학교, 서울대학교 병원, 고려대학교 의과대학, 북경대학교 의료과학센터, 중국과학원 기초의학 암 연구소 등 전 세계 여러 공신력 있는 기관들로부터 호평을 받았습니다. 아이빔테크놀로지의 장비는 전 세계적으로 30대 이상 판매되었으며, 아이빔테크놀로지는 계속하여 혁신을 이루며 연구 및 의료 이미징 분야에 고객 맞춤형 솔루션을 제공하고 있습니다. |
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역동적으로 살아 움직이는 장기의 영상화가 가능케 하는
아이빔테크놀로지의 조직 운동 안정기(TMS) |
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생체 내 영상화에서의 난관 해결
생체 내 영상화는 세포 수준에서의 동물 연구에 있어서 필수적이지만, 살아있는 생물의 호흡 및 움직임 때문에, 신체 내 심부 조직의 고해상도 이미지를 취득하기가 어렵습니다.
이번 뉴스레터에서는 살아있는 마우스 장기 내에서 실시간으로 생체 내 영상화를 진행하는 내용에 대해 공유하고자 합니다. 가장 큰 특징은 심장, 폐, 흉선, 자궁과 같은 매우 역동적인 장기를 영상화할 때 직면할 수 있는 어려움에 대해 다루고, 아이빔테크놀로지의 조직 운동 안정기(TMS)와 사용자 친화적인 영상화 기술 및 최신의 영상화 챔버 시스템을 이용하여 이러한 문제를 해결할 수 있는 효과적인 방법에 관해 설명할 예정입니다.
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사진 1: 아이빔테크놀로지의 조직 운동 안정기(TMS) 및 살아있는 마우스 모델의 영상화 모식도 |
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미세한 움직임 최소화
살아있는 동물모델의 생체 내 장기를 영상화하는 데 있어서 가장 큰 과제는, 명확한 관찰을 방해하는 마이크로 수준의 미묘한 움직임을 최소화하는 것입니다. 이러한 움직임과 관련된 어려움을 극복하기 위한 솔루션으로, 저희는 음압을 이용해 움직이는 장기의 박동을 고정할 수 있고, 동시에 움직임으로 인한 잔상 보정에 최적화된 조직 운동 안정기(TMS)를 개발하였습니다. 이 조직운동안정기(TMS)는 조직에 흡입을 적용하는 방식으로 조직의 움직임 및 떨림을 억제하여, 동적인 장기를 영상화할 때에도 안정적으로 고품질의 영상화가 가능하게 합니다. 이 TMS 시스템을 챔버와 함께 사용할 경우, 관찰 부위를 안정화하고, 맥박의 영향을 완화시킬 수 있습니다.(사진. 1) |
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생체 내 동적 장기 영상화를 위한 조직 운동 안정기(TMS)의 적용 |
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사진 2: 조직 운동 안정기(TMS)를 이용한 살아있는 실제 동물모델의 의 영상화 모습 |
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조직 운동 안정기(TMS)는 심장, 폐, 흉선, 자궁과 같은 매우 역동적인 기관의 조직 운동을 촬영하는 생체 내 영상화에 필수적입니다. 특히 신체 내 심부에 위치한 심장을 효과적으로 시각화하기 위해서는 강한 음압을 이용하는 특별한 접근방식이 필요합니다.
마찬가지로 자궁과 흉선의 수축 또한, 기존의 고전적인 영상화 방법으로는 명확한 생체 내 영상화 취득이 복잡하고 어렵습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 저희는 자궁, 흉선, 폐, 심장의 영상화를 진행하기 위한 흡입 챔버에는 몇 가지 혁신적인 수정 사항을 반영하여 개발하였습니다. |
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조직 운동 안정기(TMS)를 이용한 살아있는 마우스 모델에서의 생체 내 폐 영상화 |
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폐 영상화 챔버를 장착한 조직 운동 안정기(TMS)의 경우, 특히 살아있는 마우스 모델을 이용한 전임상 연구에 특화되어 있습니다. 영상화 챔버는 정확한 조직 샘플 위치 지정을 위해 미세 조정 기능을 갖추고 있으며, 정밀한 영상화를 위한 조건에 최적화되어 있습니다. 이러한 설정은 살아있는 동물 모델에서의 폐 영상화에서 혈류와 면역세포의 이동을 자세히 관찰할 수 있게 합니다. |
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사진 3: 살아있는 마우스 모델 폐에서의 면역 세포 이동 영상화 |
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튜브를 이용하여 챔버와 조직 운동 안정기(TMS)를 연결하면 공기 흐름과 음압을 조절이 가능하여, 조직을 효과적으로 안정화할 수 있습니다. 조직 운동 안정기(TMS)를 생체 내 현미경과 함께 사용할 경우, 패혈증 유발 급성 폐 손상(ALI)으로 인한 폐 미세 순환의 왜곡을 감지할 수 있습니다. 이 기법은 기본 세포 병리학적 메커니즘을 탐색할 수 있으며 살아있는 마우스 모델의 폐 내에서의 생체 내 폐 미세 순환 및 순환 세포를 모두 시각화할 수 있습니다. |
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사진 4: 살아있는 마우스 모델 폐에서의 호중구 미세순환 영상화 |
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조직 운동 안정기(TMS)를 이용한 살아있는 마우스 모델에서의 생체 내 심장 영상화 |
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사진 5: 살아있는 마우스 모델 심장에서의 면역세포 역학 실시간 영상화 |
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비교적 부드럽고 변형이 쉬운 폐 조직과 달리, 신체 내 심부에 위치한 심장의 효과적인 영상화를 위해서는 더 강한 음압이 필요합니다. 이 예시에서 저희는 면역세포 역학의 시각화를 위해 LysM-eGFP 형질전환 마우스를 사용하였으며, anti-CD31 항체와 DiD 표지 적혈구(RBC)를 정맥주사하여 혈관 표지를 진행하였습니다. 이후 흉부 절개 후 심장 조직을 노출시킨 뒤, 진공 기반의 조직 운동 안정기(TMS)를 890~920mbar로 설정하여 영상화용 챔버를 사용해 조직의 안정화했으며, 고품질의 심장 영상화를 구현하였습니다.
Ref: European Heart Journal - Imaging Methods and Practice (2024) 2, qyae062 |
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조직 운동 안정기(TMS)를 이용한 살아있는 마우스 모델에서의 생체 내 흉선 영상화 |
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사진 6: 살아있는 마우스 모델의 면역세포의 행동 및 흉선혈관역학 실시간 영상화 |
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흉선은 흉선 조직의 섬세한 특성과 심장에 대한 근접성 때문에 영상화에 난관을 겪습니다. 저희는 이러한 흉선 조직의 세부 영상화를 위해 음압 조절을 이용한 조직 안정화가 가능한 조직 운동 안정기(TMS)를 사용하였습니다. 이 연구는 조직 운동 안정기(TMS)를 이용하여 미세환경 내 면역세포 행동을 동적으로 관찰하는 데에 초점을 두었으며, 식이 요인, 면역 세포 행동 및 흉선의 혈관 구조 역학 사이에서의 복잡한 상호 작용을 밝혀냈습니다. 제2차 고조파 발생(SHG)영상과 면역세포에서의 GFP 발현을 결합하여, 우리는 면역세포 행동과 흉선 구조 간의 상호작용에 대한 포괄적인 이해를 얻었습니다.
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조직 운동 안정기(TMS)를 이용한 살아있는 동물모델의 생체 내 자궁 영상화 |
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사진 7: 실시간 자궁 영상화를 위한 살아있는 마우스 모델 거치 |
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자궁의 자연스러운 수축은 그간 고품질의 생체 내 이미지를 획득하는 데 있어 가장 큰 과제였으며, 기존의 방식으로는 흐릿하거나, 불명확한 이미지만을 획득하는 경우가 대다수였습니다. 저희의 자궁 영상화 시스템은 이러한 문제를 해결하기 위해 특수 제작된 흡입용 챔버(사진 1 내 이미지 참고)를 이용하여, 자궁 영상화를 안정화하도록 고안되었습니다. 이 최첨단 진공 챔버는 자궁의 수축으로 인한 흔들림을 완화해 연구자들이 선명하고, 고화질의 영상을 지속적으로 취득할 수 있도록 도와줍니다.
자궁은 근육조직으로 구성되어 있기 때문에, 임신을 지속하고, 출산을 용이하게 할 수 있습니다. 이러한 과정에서 자궁에 충분한 혈액이 공급되는 것이 중요합니다. 저희는 살아있는 마우스 모델의 임신 전후, 자궁의 근육조직과 혈관을 관찰함으로써(사진 7), 임신 중 자궁의 구조적 변화 및 임신 중에 발생할 수 있는 질병에 대한 이해를 높일 수 있는 결과를 얻었습니다. |
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사진 8: 살아있는 마우스 모델에서의 자궁벽 모습 영상화 |
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결론적으로, 조직 운동 안정기(TMS)가 장착된 진공 흡입 챔버의 도입은 생체 내 영상화 기법에 있어서 진보적이고 중요한 발전을 의미합니다. 이 혁신적인 방식은 생체 내 동적 장기를 시각화하는 데에 내재한 어려움을 극복함으로써, 생리학 연구와 생물 의학 영상화에 새로운 지평을 열어줄 수 있는 획기적인 발견이 될것 입니다. |
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아이빔테크놀로지의 Worldwide Presence |
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아이빔테크놀로지는 최신의 생체 내 현미경 및 생체영상화 기술을 갖춘 최첨단 연구실을 보유하고 있습니다. 저희는 생체 내 현미경, 생체 내 영상화를 위한 챔버 및 조직 운동 안정기 등의 액세서리, 형광 시약 등을 제공하고 있습니다. |
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지난 5년간, 아이빔테크놀로지는 전 세계적으로 글로벌 파트너사들과 함께 30대가 넘는 장비를 배포하였으며, 높은 수준의 영상화 솔루션을 제공하였습니다. 저희 아이빔테크놀로지는 고객의 연구 향상을 위해 지속적인 지원과 협력을 제공하고 있습니다. 이에 대한 더 자세한 정보를 원하시는 분들은 information@ivimtech.com 으로 연락 부탁드립니다. |
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지난 활동 안내
03.28-30 일본 생리학회 (PSJ 2024) 참가
04.05-10 미국 암학회 (AACR 2024) 참가
05.07-11 미국 ASGCT 2024 참가
06.01-03 미국 바이오 USA 2024 참가
08.06 아이빔테크놀로지 코스닥 상장???? |
다가오는 행사 안내
08.28 서울바이오허브 비임상 최신 트랜드 세미나 개최
09.01-04 유럽 면역학회 (ECI 2024) 참가 예정
09.26-29 중국 신경과학회 (CNS 2024) 참가 예정
10.05-09 미국 신경과학회 (SfN 2024) 참가 예정
10.09-11 일본 BIO JAPAN 2024 파트너링 참가 예정 |
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