汎用性の高いコラーゲン特異的プローブを使用したコラーゲン組織と合成の高解像度イメージング

コラーゲンは主に組織の負荷含有特性の主な原因となるタンパク質であり、コラーゲン建築は組織の機械的特性の主要な決定要因の1つです。コラーゲンの3次元構造の変化の視覚化は、コラーゲン線維形成とリモデリングの理解を改善するために不可欠です。組織工学実験。蛍光色素に結合した天然のコラーゲン結合タンパク質（CNA35）に基づいた最近開発されたコラーゲンプローブは、生きている組織のコラーゲンの視覚化に現在使用されている既存の蛍光技術よりもコラーゲンに対してはるかに特異的であることが示されました。このホワイトペーパーでは、この蛍光CNA35プローブを使用したイメージングを第2高調波生成（SHG）のイメージングと比較し、2次元および3次元コラーゲン組織のイメージングがさらに開発されました。このコラーゲンプローブの可能性を示すために、さまざまなサンプル（細胞培養、血管、および設計組織）を画像化しました。コラーゲン組織のこの画像は、SHGで生成された画像と比較して詳細が改善されたことを示しました。これは、現在組織で3次元コラーゲン組織を見るための最も効果的な方法です。結論として、蛍光CNA35プローブは、非常に若いフィブリルからより成熟したコラーゲン繊維に至るまで、コラーゲンの高解像度イメージングに簡単にアクセスできます。さらに、このプローブにより、細胞培養におけるコラーゲン合成のリアルタイム視覚化が可能になり、コラーゲン合成とリモデリングを研究する新しい機会が提供されます。

Collagen is the protein primarily responsible for the load-bearing properties of tissues and collagen architecture is one of the main determinants of the mechanical properties of tissues. Visualisation of changes in collagen three-dimensional structure is essential in order to improve our understanding of collagen fibril formation and remodelling, e.g. in tissue engineering experiments. A recently developed collagen probe, based on a natural collagen binding protein (CNA35) conjugated to a fluorescent dye, showed to be much more specific to collagen than existing fluorescent techniques currently used for collagen visualisation in live tissues. In this paper, imaging with this fluorescent CNA35 probe was compared to imaging with second harmonic generation (SHG) and the imaging of two- and three-dimensional collagen organisation was further developed. A range of samples (cell culture, blood vessels and engineered tissues) was imaged to illustrate the potential of this collagen probe. This images of collagen organisation showed improved detail compared to images generated with SHG, which is currently the most effective method for viewing three-dimensional collagen organisation in tissues. In conclusion, the fluorescent CNA35 probe allows easy access to high resolution imaging of collagen, ranging from very young fibrils to more mature collagen fibres. Furthermore, this probe enabled real-time visualisation of collagen synthesis in cell culture, which provides new opportunities to study collagen synthesis and remodelling.