ABSTRACT

Yan Fu, Yunzhou (Sophia) Shi, and Ji-Xin Cheng 17.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390

17.2 Multimodal CARS Microscope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .391 17.2.1 CARS-Based Multimodal Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .391 17.2.2 Dual-Scanning CARS Microscope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .391 17.2.3 Integration of CARS Imaging with Compound Action Potential

Recording . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .391

17.3 Method for Ex Vivo CARS Imaging of Myelin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393 17.3.1 Sample Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393 17.3.2 Characterization of Axonal Myelin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393

17.4 Method for In Vivo CARS Imaging of Myelin in Sciatic Nerve, Spinal Cord, and Brain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .396 17.4.1 Enhancement of Optical Penetration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .396 17.4.2 Prevention of Scar Formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397 17.4.3 Using Blood Vessels as Landmark . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397 17.4.4 In Vivo Imaging of Mouse Sciatic Nerve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397 17.4.5 In Vivo Imaging of Spinal Cord . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398 17.4.6 In Vivo Imaging of Mouse Brain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399

17.5 Demyelination Studied by CARS Microscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399 17.5.1 Myelin Retraction and Splitting at Nodes of Ranvier . . . . . . . . . . . . . . . 400 17.5.2 Internodal Demyelination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 17.5.3 Demyelination in the EAE Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401

17.6 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403

References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403