Sectioning microscopy such as confocal microscopy has been used to visualize various biological tissues. By detecting fluorescence signals only from focal plane, confocal microscopy can provide multiple sectioning images at each imaging depth. Those images can be used to reconstruct 3D structure of biological tissues. Confocal microscopy can also provide cellular-level repetitive visualization in vivo. In this work, I optimized visualization techniques for several biological tissues using 4-channel confocal microscopy in conjunction with either of optical clearing technique or dorsal skinfold chamber implantation. Optical clearing enhances imaging depth by reducing light scattering within biological tissues. I optimized optical clearing procedures for cellular-level 3D visualization of mouse ear skin and lymph node. Based on en-hancement at maximum achievable imaging depth and detected fluorescence signal intensity, I examined clearing efficacy of various OCAs. I could visualize cell distribution and vascular/lymphatic network in whole cortex of intact lymph node. Hair follicles in dorsal skin of mouse was also clearly visualized.In addition, I established rapid in vivo efficacy monitoring method for drug candidates through a repetitive longitudinal visualization of same imaging site in cellular-level by utilizing a dorsal skinfold chamber implanted cancer xenograft mouse model. Efficacy of anti-cancer therapeutic candidates either block angiogenesis or induce apoptosis of cancer cells were examined.
레이저 주사 공초점 현미경은 광학절편 획득에 용이한 영상화 장비로서, 다양한 생체 조직의 3차원 영상화에 활용되어 왔다. 본 연구에서는 4채널의 레이저 주사 공초점 현미경을 구성하여, 조직 투명화 또는 영상챔버 기술을 적용한 마우스 생체 조직을 영상화하였다. 조직 투명화 기법은 생체조직 내부의 광산란을 감소시켜 조직 심부까지 3차원 구조 획득을 가능케 하는 기술이다. 본 연구에서는 조직 투명화 기술을 활용하여 마우스 피부조직과 림프절 내부의 3차원 세포수준 이미지를 획득하였다. 한편, 최근 생체 내 공초점 현미경을 이용해 질병모델을 반복 영상화 함으로써 약물의 전임상 연구를 가속화하고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 공초점 현미경을 이용하여 피부조직 영상챔버를 이식한 마우스 암 모델에서의 약물 처리에 따른 변화를 반복적으로 영상화함으로써 항암제 선도물질의 효능을 신속하게 검증할 수 있음을 확인하였다.
