Сравнение оптических методов визуализации сердечно-сосудистой системы Danio rerio на ранних стадиях развития
Виноградская М.И.1,2, Сергеева А.Д.3, Букова В.И.1, Гурылева А.В.1, Крылов В.В.4, Бурлаков А.Б.1,2, Мачихин А.С.4
1Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН, Москва, Россия
2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
3Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва, Россия
4Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, Борок, Россия
Email: vinogradskaya.mi@ntcup.ru
Поступила в редакцию: 10 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 24 ноября 2025 г.
Принята к печати: 27 марта 2026 г.
Выставление онлайн: 25 июня 2026 г.
Выполнено сравнение метода видеокапилляроскопии с традиционно используемыми методами флуоресцентной микроскопии, с точки зрения скорости и информативности. В ходе экспериментального исследования были построены карты сосудов Danio rerio в возрасте 3 и 7 дней после оплодотворения. При схожих параметрах регистрирующей оптической системы видеокапилляроскопия обеспечила детализацию сосудов головы и мелких сегментарных сосудов туловища и хвоста большую, чем флуоресцентная микроскопия, данные которой оказались искажены рассеянием света окружающими тканями при флуоресценции. В качестве верифицирующих данных использовались изображения из интерактивного атласа сосудистой анатомии Danio rerio, полученные методом конфокальной микроскопии и превышающие по детализации полученные карты сосудов преимущественно в области наиболее мелких сосудов головы. Таким образом, показано, что видеокапилляроскопия, с одной стороны, обеспечивает сопоставимое с другими методами высокое качество (контраст, пространственное разрешение) данных при меньших требованиях к материальному обеспечению исследования, а с другой стороны, минимизирует стрессовое воздействие на рыб, что делает этот метод предпочтительным для длительных физиологических, токсикологических и других исследований. Ключевые слова: сердечно-сосудистая система, неинвазивная диагностика, Danio rerio, цифровая обработка изображений, карты сосудов, видеокапилляроскопия, флуоресцентная микроскопия.
- World Health Organization [Электронный ресурс]. URL: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ cardiovascular-diseases
- P. Lee, J. Sarkozi, A.A. Bookman, E.C. Keystone, S.K. Armstrong. J. Rheumatol., 13 (3), 564-9 (1986)
- A. Guryleva, A. Machikhin, E. Orlova, E. Kulikova, M. Volkov, G. Gabrielian, L. Smirnova, M. Sekacheva, O. Olisova, E. Rudenko, O. Lobanova, V. Smolyannikova, T. Demura. J. Biophotonics, e202400242 (2025). DOI: 10.1002/jbio.202400242
- A.Y. Sokolov, M.A. Volynsky, A.V. Potapenko et al. Sci. Rep., 13, 11928 (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-39171-w
- M. Kamei, S. Isogai, B. M. Weinstein. Methods in Cell Biology, 76, 51-74 (2004). DOI: 10.1016/S0091-679X(04)76004-5
- K. Howe et al. Nature, 496 (7446), 498-503 (2013). DOI: 10.1038/nature12111
- А.С. Аметов, И.О. Курочкин, А.А. Зубков. РМЖ, 13, 954 (2014)
- F.C. Simoes et al. Nature Commun., 11 (1), 1-17 (2020). DOI: 10.1038/s41467-019-14263-2
- L. Bevan et al. Cardiovasc. Res. Oxford Academic, 116(7), 1357-1371 (2020). DOI: 10.1093/cvr/cvz221
- R. Mari n-Juez et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 113 (40), 11237-11242 (2016). DOI: 10.1073/pnas.1605431113
- A. Nasiadka, M.D. Clark. ILAR J. Oxford Academic, 53(2), 161-168 (2012). DOI: 10.1093/ilar.53.2.161
- M. Kamei, S. Isogai, B. M. Weinstein. Methods in Cell Biology, 76, 51-74 (2004). DOI: 10.1016/S0091-679X(04)76004-5
- T. Schwerte, B. Pelster. J. Exp. Biol., 203, 1659-1669 (2000). DOI: 10.1242/jeb.203.11.1659
- L.M. Cross, M.A. Cook, Shuo Lin, Jau-Nian Chen, A.L. Rubinstein. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 23(5), (2003). DOI: 10.1161/01.ATV.0000068685.72914.7E
- R. Fritsche, T. Schwerte, B. Pelster. Am. J. Physiology-Regulatory, Integr. Comparat. Physiol., 279(6), 2200-2207 (2000). DOI: 10.1152/ajpregu.2000.279.6.R2200
- A.D. Sergeeva, A.S. Panova, A.D. Ivanova, Y.V. Khramova, K.I. Morozova, D.A. Kotova, A.V. Guryleva, D.D. Khokhlov, I.V. Kelmanson, A.V. Vasilev, A.I. Kostyuk, A.V. Semyanov, V.A. Oleinikov, V.V. Belousov, A.S. Machikhin, N.A. Brazhe, D.S. Bilan. Antioxid. Redox Signal., 42(4-6), 292-300 (2025). DOI: 10.1089/ars.2024.0563
- V.V. Krylov, T.F. Lukyanov, V.I. Korzhevina, A.S. Machikhin, A.V. Guryleva, V.K. Tchougounov, A.B. Burlakov. Comparat. Biochem. Physiol. C., 288, 110075 (2025). DOI: 10.1016/j.cbpc.2024.110075
- N.A. ElSayed, G. Aleppo, V.R. Aroda, R.R. Bannuru, F.M. Brown, D. Bruemmer, B.S. Collins, M.E. Hilliard, D. Isaacs, E.L. Johnson, S. Kahan, K. Khunti, J. Leon, S.K. Lyons, M.L. Perry, P. Prahalad, R.E. Pratley, J.J. Seley, R.C. Stanton, R.A. Gabbay. Diabetes Care, 46(1), 1-208 (2023). DOI: 10.2337/dc23-er05
- R. Haindl, A. Deloria, C. Sturtzel, H. Sattmann, W. Rohringer, B. Fischer, M. Andreana, A. Unterhuber, T. Schwerte, M. Distel, W. Drexler, R. Leitgeb, M. Liu, Biomed. Opt. Express, 11, 2137-2151 (2020). DOI: 10.1364/BOE.390410
- V. Delov, E. Muth-Kohne, C. Schafers, M. Fenske. Aquat. Toxicol., 150, 189-200 (2014). DOI: 10.1016/j.aquatox.2014.03.010
- S. Isogai, M. Horiguchi, B. M. Weinstein. Develop. Biol., 230(2), 278-301 (2001). DOI: 10.1006/dbio.2000.9995
- A.S. Machikhin et al. IEEE Transact. Instrument. Measur., 74, 1-13 (2025). DOI: 10.1109/TIM.2024.3502743
- A.D. Sergeeva, A.S. Panova, A.D. Ivanova, Y.V. Khramova, K.I. Morozova, D.A. Kotova, A.V. Guryleva, D.D. Khokhlov, I.V. Kelmanson, A.V. Vasilev, A.I. Kostyuk, A.V. Semyanov, V.A. Oleinikov, V.V. Belousov, A.S. Machikhin, N.A. Brazhe, D.S. Bilan. Antioxid. Redox Signal., 42(4-6), 292-300 (2025). DOI: 10.1089/ars.2024.0563
- A.S. Machikhin, A.B. Burlakov, M.V. Volkov, D.D. Khokhlov. J. Biophotonics, 13(7), e202000061 (2020). DOI: 10.1002/jbio.202000061
- A.S. Machikhin, A.V. Guryleva, A.G. Selyukov, A.B. Burlakov, V.I. Bukova, D.D. Khokhlov, E.V. Efremova, E.E. Rudenko. Micron, 163, 103360 (2022). DOI: 10.1016/j.micron.2022.103360
- F. Champagnat, A. Plyer, G. Le Besnerais, B. Leclaire, Y. Le Sant. In Proc. 8th Int. Symp. Particle Image Velocimetry-PIV09, 11, 5-20 (2009)
- S. Isogai, M. Horiguchi, B. M. Weinstein. Develop. Biol., 230, 278-301
- C.J. Huang et al. Develop. Biol., 286(1), 308-320 (2005). DOI: 10.1006/dbio.2002.0711
- M. Kamei, W.B. Saunders, K.J. Bayless, L. Dye, G.E. Davis, B.M. Weinstein. Nature, 442(7101), 453-456 (2006). DOI: 10.1038/nature04923
- F. Santoso, A. Farhan, A.L. Castillo, N. Malhotra, F. Saputra, K.A. Kurnia, K.H.-C. Chen, J.-C. Huang, J.-R. Chen, C.-D. Hsiao. Biomedicines, 8, 329 (2020). DOI: 10.3390/biomedicines8090329
- A. Machikhin, A. Slavin, A. Guryleva, V. Krylov. J. Vis., 18(218), e68145 (2025). DOI: 10.3791/68145
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.