IVIM Technology

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Newsletter vol.5

06 Dec 2024 Japanese

IVIMテクノロジー
ニュースレター

ボリューム 5, 8月 2024

IVIMテクノロジーについて

　IVIMテクノロジーは、最先端の生体内共焦点顕微鏡および2光子励起顕微鏡システムのメーカーであり、幅広い前臨床生体内イメージングサービス、トレーニング、コンサルティングを提供しています。当社の最先端の技術は、ハーバード大学、ジョンズホプキンス小児病院、サノフィ、ILIASバイオロジックス、キュラクル、ABLバイオ、マサチューセッツ大学、ソウル国立大学病院、高麗大学医学部、北京大学医学センター、中国科学院基礎医学がん研究所など、世界的に著名な機関から高く評価されています。すでに30台以上がグローバルに販売されており、IVIMテクノロジー社は研究および医療画像分野において最先端のソリューションを継続的にイノベートし提供しています。

IVIMテクノロジーのTissue Motion Stabilizer（TMS）を用いて、

生きたまま生体内の臓器の画像化を可能とする。

生体内の画像化への挑戦

　生体内イメージングは、生きている動物の研究において細胞レベルの研究に必須的であるが、臓器の脈動や動物の動きにより、画像取得が困難です。特に高解像度の画像を深部組織から撮影することは、イメージングエリアがずれるため、一層の挑戦を伴います。このニュースレターでは、生きているマウスを用いたリアルタイムのインビボ実験を行っているお客様からの洞察を共有します。心臓、肺、胸腺、子宮のような非常に動的な臓器のイメージングにおいて直面する困難さを強調し、IVIMテクノロジーのTissue Motion Stabilizer（TMS）および高度なイメージングチャンバーシステムが、使いやすいイメージング技術と共にどのようにこれらの課題に効果的に対処するかを説明します。

図 1: Tissue Motion Stabilizer（IVM-TMS）を用いた生体内イメージソングのための設定

臓器のミクロンレベルの動きの最小化

　動的な臓器のイメージングにおける主な課題は、ミクロンレベルの動きを最小限に抑え、鮮明な観察を妨げないようにすることです。この課題を克服するために、私たちは組織の動きを安定させるために、革新的な解決策として陰圧を使用してポンプ作用する臓器をしっかりと固定するTissue Motion Stabilizer（TMS）を開発しました。これにより、安定したイメージング環境が確保され、臓器の動きを最小限に抑えられます。TMSシステムは、組織に吸引力を適用することで動きを制御し、動的な環境でも高品質なイメージングを可能にします。このシステムは円形の金属製器具と吸引ポンプを特徴としており、観察部位を安定させ、脈動の影響を軽減します（図1）。

TMSを用いて生体内の動きがある臓器のイメージソング

図 2: TMSを用いて生きている動物の生体内のイメージングのためのセットアップ

　TMSシステムは、心臓、肺、胸腺、子宮などの高度に動的な臓器における組織の動きの課題に対処するために、生体内イメージングにおいて不可欠です。身体の奥深くにある心臓は、より柔軟な肺組織とは異なり、効果的に視覚化するためにより強い負圧を必要とします。同様に、子宮や胸腺のリズミカルな収縮は、従来の方法で鮮明な生体内画像を撮影することを難しくします。これらの課題に対処するために、私たちの子宮、胸腺、肺、心臓をイメージングするための真空吸引チャンバーには、これらの障害を克服するためのいくつかの革新的な改良が組み込まれています。

TMSを用いて生体内の肺イメージング

生きているマウスの研究において、肺イメージングチャンバーとIVM-TMSは前臨床研究における重要な進歩を示しています。このイメージングチャンバーは、正確な組織サンプルの位置調整を可能にする細かい調整コントロールを備えており、正確なイメージングのための条件を最適化します。このセットアップにより、生きた肺のイメージングにおいて血流や免疫細胞の移動の詳細な観察が可能になります。

図 3: 生体マウスの肺における免疫細胞の動き観察

チャンバーとIVM-TMSシステムの間のチューブ接続により、調整可能な気流と負圧が可能となり、組織が効果的に安定化されます。

IVM-TMSと生体内顕微鏡を併用することにより、敗血症による急性肺障害（ALI）に起因する肺微小循環の歪みを検出することができます。この技術は、基礎的な細胞病態生理学的メカニズムの探究を可能にし、麻酔をかけた生きたマウスの肺内での肺微小循環および循環細胞の可視化を実現します。

図 4: 生体マウスの肺における好中球の微小循環

TMSを用いて生体内の心臓イメージング

図 5: 生体マウスの心臓における免疫細胞動態のリアルタイムイメージング

比較的柔軟で変形しやすい肺組織とは異なり、体内のより深部にある心臓は、効果的な視覚化のためにより強い負圧が必要です。この例では、LysM-eGFPトランスジェニックマウスを使用して免疫細胞の動態を可視化し、血管標識は抗CD31抗体とDiD標識赤血球（RBC）の静脈内注射によって達成されました。胸部切開により心臓組織を露出させた後、890〜920mbarに設定された真空ベースの組織動作安定装置を備えたイメージングウィンドウチャンバーを使用して組織を安定させ、高品質の心臓イメージングを可能にしました。

Ref: European Heart Journal - Imaging Methods and Practice (2024) 2, qyae062

TMSを用いて生体内の胸腺イメージング

図 6: 生体マウスにおける免疫細胞の挙動と胸腺血管動態のリアルタイムイメージング

　胸腺組織の繊細な性質と心臓への近接性から生じる課題に対処し、詳細な画像を撮影するために、TMSを使用してイメージング中に組織を安定させるために必要な陰圧を提供しました。この研究では、IVM-TMSを用いて微小環境内での免疫細胞の動態を動的に監視することに焦点を当てています。これにより、食事要因、免疫細胞の挙動、および胸腺血管動態の間の複雑な相互作用が明らかになりました。第二高調波発生（SHG）イメージングと免疫細胞のGFP発現を組み合わせることで、免疫細胞の挙動と胸腺構造の相互作用について包括的な理解を得ることができました。

TMSを用いて生体内のの子宮イメージング

図 7: 生体マウスの子宮のイメージングのための動物マウンティング

　子宮の自然なリズミカルな収縮は、従来の方法では高品質な生体内イメージングを撮影する際に大きな課題となり、しばしば画像がぼやけたり不鮮明になったりする問題がありました。私たちの子宮イメージングシステムは、画像撮影中に子宮を安定させるために特別に設計された真空吸引チャンバー（図1）を採用し、これらの問題を解決します。この高度なチャンバーは、子宮収縮の影響を効果的に軽減し、同じ場所で鮮明で高解像度かつ一貫したイメージングを実現します。

　子宮は筋組織で構成されており、妊娠の維持や出産を可能にします。これらの過程を通じて、子宮が適切な血液供給を受けることが重要です。私たちは、妊娠前および妊娠中のマウスの子宮内の筋組織および血管（図7）を観察することで、妊娠による子宮の構造変化や妊娠中に発生しうる疾患についての理解を深める結果を得ました。

図 8: 生体マウスの子宮壁のイメージング結果

　結論として、IVM-TMSと真空吸引チャンバーの導入は、生体内イメージング技術における大きな進歩を示しています。この革新により、生体内で動的な臓器を可視化する際の固有の課題が克服され、生理学研究や生物医学的イメージングの新たな可能性が広がり、画期的な発見が期待されます。

世界中に広がるIVIMテクノロジー

　IVIMテクノロジーは、ライセンス取得済みの機器と最先端の施設を備えた高度な生体内イメージングを専門としています。当社の専門分野には、生体内顕微鏡、チャンバーや組織動揺安定装置などのイメージングアクセサリー、および生体内ラベルが含まれます。

過去5年間で、私たちは国際的なパートナーを通じて30台以上のユニットを世界中に提供し、高品質なイメージングソリューションへの取り組みを反映してきました。お客様の研究をさらに向上させるための継続的なサポートと協力も提供しています。詳細については、information@ivimtech.comまでお問い合わせください。