研究におけるモデル生物

モデル生物とは、特定の生物学的プロセスを研究するために研究者が使用する生物種です。 モデル生物は、人間と似た遺伝的特徴を持ち、遺伝子学、発生生物学、神経科学などの研究分野で一般的に使用されています。  通常、モデル生物は実験環境での維持や繁殖が容易であること、生殖サイクルが短いこと、または、特定の形質や病気を研究するために突然変異体を生成する能力を持つことで選ばれます。 

モデル生物は細胞、組織、臓器、システムレベルで生態系について貴重な洞察をもたらしてくれます。 モデル生物には複数の種類があり、複雑さや用途が異なります。 通常、酵母のような小さく単純な生物はヒトのがんにおける遺伝子突然変異の研究に用いられ、ミバエ(Drosophila melanogaster)やゼブラフィッシュ(Danio rerio)は、病気の遺伝子的特徴と進行の研究に適しています。 マウスモデルもまた、病気の進行や新薬開発の研究のために生物医学研究で広く使用されています。 

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ライカマイクロシステムズ: モデル生物イメージング

ライカマイクロシステムズのフレキシブルなイメージングシステムによって全体像から微細な詳細まで捉え、モデル生物に関する理解を深めることができます。

ライカマイクロシステムズは、最適な画質を実現するための革新的な顕微鏡ソリューションを提供しています。 これらのソリューションは、モデル生物などの大きく複雑な試料にも応用でき、スクリーニングやマニピュレーションのためのプラットフォームを搭載しています。

Mouse embryo

Mouse embryo with THUNDER Imager Model Organism

Neurofilaments stained in red to assess neuronal outgrowth in E12-14 mouse. The mouse was uncleared. Courtesy of Yves Lutz, Centre d’imagerie, IGBMC, France.

モデル生物研究のための顕微鏡観察法

モデル生物はほとんどの場合、大きく複雑で密度が高いため、イメージングにおいて課題となる可能性があります。 このため、これらサンプルの研究を可能にするためには、柔軟性に優れた顕微鏡が必要となります。 従来、モデル生物の研究には、ゼブラフィッシュなどの試料のマクロな分析や操作を可能にする実体顕微鏡から、大きな生体の深部イメージングを可能にする多光子顕微鏡まで、複数の顕微鏡観察技術が必要となります。 

これらのより厚みのある試料には、細部を細かく映し出し、焦点外のシグナルを除去することができる共焦点顕微鏡が適しています。 しかし、共焦点顕微鏡には通常、レーザー出力の高さによる光退色や画像取得速度といった、いくつかの課題があります。

このような励起光の影響を受けるサンプルを3Dでイメージングする場合、光毒性の低いライトシート顕微鏡などの革新技術が主流になりつつあります。 

モデル生物をイメージングする場合の課題

モデル生物を用いた実験は非常に多様なため、顕微鏡を使用する場合の課題は、動的研究または分子事象の研究かによって異なります。また、それは、線虫の少数の細胞からマウスなどの大型で複雑な動物まで、使用されるモデル生物の複雑性にも左右される可能性があります。 

モデル生物をイメージングする場合に遭遇する一般的な課題は、スループットの速度です。 サンプルのサイズによって、すべてのデータを得るためにイメージングに非常に長い取得時間と多数の画像分析が必要になる可能性があり、そのことが全体的な実験効率を低下させることがあります。 また、画像取得速度も生体モデル生物をイメージングする場合、光毒性や光損傷によるサンプルの生理機能の阻害、さらには細胞やサンプルの死を引き起こす可能性があるため問題となります。 最後に、サンプル深部のイメージングにおいて、アーティファクトやピンぼけを生じさせる可能性があります。

Zebrafish posterior lateral line primordium migration. Membranes: cyan GFP: Nuclei: magenta, tdTomato. Imaging performed with resonant scanner, Dynamic Signal Enhancement and LIGHTNING. Sample courtesy: Jonas Hartmann, Gilmour Group, EMBL Heidelberg.

ライカイメージングソリューション

フレキシブルなライカのイメージングシステムズによって全体像から微細な詳細まで捉え、モデル生物に関する理解を深めることができます。

STELLARIS 8 DIVE

STELLARIS 8 DIVE (Deep In Vivo Explorer)は、スペクトル調整可能な検出機能を備えた初の多光子顕微鏡です。 深部生体内イメージングに対して最大限の深部観察とコントラストを提供します。 SP8 DIVEによって、完璧なスペクトル分離と共に複数のマーカーをイメージングする一方で、最も深い洞察と微細な詳細に合わせて調整することができます。

デジタルライトシート

ライカマイクロシステムズのTCS SP8 DLS(デジタルライトシート)システムは、ライトシート顕微鏡技術を共焦点プラットフォームに統合した革新的なコンセプトです。 DLSの低光照射と高速の画像取得は、長時間にわたる立体的で迅速・連続的・断続的な生物学的プロセスの観察を可能にします。 例えば、ショウジョウバエ胚などのセンシティブな生物の発達を長期間にわたり追跡し、組織や臓器をリアルタイムに3Dで形成される様子を理解できます。

THUNDER Imager Model Organism

THUNDER Imager Model Organism、発生生物学や分子生物学の研究で生物全体の3D観察をスピーディかつ簡単に行うことを可能にします。 Computational Clearing が最も微細な構造の細部を明らかにします。 ピンぼけの心配がなく、ライカの実体顕微鏡が誇る優れた能力や使いやすさを実感いただけます。

THUNDERイメージャーモデル生物は、ショウジョウバエ、線虫、ゼブラフィッシュ、植物、マウスなどの研究に最適な装置です。 試料のスクリーニング、ポジショニング、イメージングに適したオールインワンの装置です。 ワークフローをシンプルにし、大きな全体像から最高レベルの細部に至るまでモデル生物を研究することができます。

Products related to Model Organism Research

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STELLARIS 共焦点顕微鏡プラットフォーム

STELLARIS

ライカは STELLARIS 共焦点プラットフォームによって、より真実へと近づくために共焦点顕微鏡を再び創造しなおしました。

THUNDER モデル生物

THUNDER モデル生物を用いると、発生生物学・分子生物学研究を目的に、素早く簡単に 3D 観察することができます。

THUNDER Imager EM Cryo CLEM

THUNDER EM Cryo CLEMは、専用のクライオ蛍光顕微鏡システムです。最適なクライオ条件を維持することで、実験全体にわたってスムーズでコンタミのない試料の取扱いを可能にします。高解像度?

多光子顕微鏡STELLARIS 8 DIVE

STELLARIS 8 DIVE

DIVEとSTELLARISは統合され、柔軟なマルチカラー多光子イメージングの能力を提供します。

デジタルライトシート顕微鏡 STELLARIS DLS

STELLARIS DLS

共焦点とライトシート顕微鏡のコンビネーションで新しいアプリケーションを発見

高圧凍結装置 ライカEM ICE

Leica EM ICE

オプションの光刺激および電気刺激機能付き高圧凍結装置

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