تعمل مزارع الزرع كتقنية للتحقيق في تطور مجموعات خلايا معينة وهياكل عصبية. في تجارب علم الأعصاب التنموي ، النباتات السطحية عبارة عن أنسجة عصبية يتم استئصالها من الجنين لمواصلة التطور في المختبر. تمنح هذه الثقافات الباحثين القدرة على معالجة الأنسجة النامية وتصورها بطرق غير ممكنة في الجسم الحي. سيقدم هذا الفيديو بعض المبادئ المهمة وراء العمل مع الأنسجة المزروعة ، والإجراءات خطوة بخطوة لنهجين للزراعة ، بالإضافة إلى تطبيقات هذه التقنية.
قبل الخوض في الأساليب ، دعنا ننتقل إلى بعض المبادئ الأساسية. يمكن إنشاء النباتات التحويلية من عدد من الكائنات الحية النموذجية ومجموعة متنوعة من أنواع الأنسجة. بشكل عام ، يتم إنشاء الثقافات عن طريق إزالة الأنسجة العصبية بعناية من الجنين ، وتشريح منطقة الاهتمام ، ووضعها في بيئة اصطناعية.
يمكن أيضا تقسيم الأنسجة إلى صفائح رقيقة وزراعتها في "ثقافة شرائح". نظرا لأن بيئة الثقافة مصممة لتقليد الظروف في الجسم الحي للعضو بأكمله ، فإن استراتيجية الثقافة هذه غالبا ما تسمى "الحروف العضوية".
قبل البدء ، تأكد من تعقيم أدواتك بنسبة 70٪ من الإيثانول. بعد ذلك ، قم بالقتل الرحيم للفأر الحامل باستخدام الطريقة المفضلة في مختبرك. ثم استئصال الرحم جراحيا وضعه في عازلة مثلجة. انقل الطبق إلى مجهر تشريح وقم بإزالة الأجنة الفردية من كيس صفار البيض. بعد ذلك ، اعزل الدماغ ، وقم بتشريح المنطقة التي تهمك بعناية ، وانقله إلى طبق ثقافة يحتوي على وسط ثقافة. يمكن الحفاظ على النباتات الجاهزة في حاضنة 37 درجة مئوية تحتوي على 5٪ ثاني أكسيد الكربون2 لبضعة أسابيع عن طريق استبدال 50٪ من الوسط كل 2-3 أيام.
تتطلب زراعة شرائح أنسجة المخ بضع خطوات إضافية. قبل التقطيع ، يتم تضمين الأنسجة في الاغاروز ، مما يوفر الدعم للأنسجة حتى تظل سليمة أثناء تقطيعها. للقيام بذلك ، يتم تسخين محلول الاغاروز منخفض نقطة الانصهار بنسبة 1.5٪ حتى يذوب الاغاروز. بعد ذلك ، يتم نقل الاغاروز إلى قوالب التضمين ويترك ليبرد قليلا لتجنب إتلاف الأنسجة.
يمكن بعد ذلك غمر الأنسجة بعناية وترك الاغاروز لتصلب. يتم قطع الكتل الناتجة ثم لصقها على مرحلة العينة وتقسيمها باستخدام اهتزاز ، وهي أداة تستخدم شفرة اهتزازية لقطع شرائح رقيقة من الأنسجة الحية. عندما يتم إنشاء الشرائح ، يتم نقلها بعناية إلى صفيحة مطلية تحتوي على وسائط استزراع وزراعتها كما ذكرنا سابقا.
هناك عدد من المزايا لاستخدام مزارع النبتة في الجسم الحي وغيرها من الطرق المختبرية. أولا ، يمكن الوصول إلى الخلايا الموجودة في الأنسجة المزروعة بشكل أكبر للأدوات التجريبية. ثانيا ، حقيقة أن النباتات الخارجية تحافظ على البنية الخلوية المعقدة لتطوير الأنسجة العصبية تعني أنه يمكن دراسة تفاعلات الخلية الخلية. ثالثا ، نظرا لأنه يمكنهم التحكم في التركيب الكيميائي لوسط الاستزراع ، يمكن للعلماء استخدام النباتات الليفية لاختبار تأثير مركبات معينة على نمو الأنسجة.
ومع ذلك ، نظرا لأنه يتم إزالته من بيئته الطبيعية ، يجب توخي الحذر بشكل خاص للحفاظ على الأنسجة السعيدة والصحية في المختبر. على سبيل المثال ، وجود المصفوفة خارج الخلية ، أو ECM ، له تأثير كبير على سلوك الخلية ، لذلك غالبا ما تستخدم بروتينات ECM المنقاة لتغليف أطباق الاستزراع. اعتبار مهم آخر هو الحل الذي يتم فيه استحمام المخططات. بينما غالبا ما يتم استخدام وسائط زراعة الخلايا التقليدية ، تتطلب بعض التجارب حلولا تشبه إلى حد كبير السائل المنتشر في الجهاز العصبي المركزي: السائل النخاعي ، وهو كاشف حاسم في تجارب مثل تلك التي توشك على رؤيتها.
الآن بعد أن استعرضنا طرق زراعة الاستخراج ، دعنا نرى كيف يتم استخدام هذه التقنيات.
تستخدم فحوصات هجرة الخلايا الأنسجة المزروعة لفحص الإشارات المثيرة للاشمئزاز والجذابة التي تشارك في حركة الخلايا العصبية. في هذه التجربة ، يتم زرع الخرزات التي تم نقعها سابقا في عوامل النمو في إخلاط الدماغ الخلفي لفحص هجرة الخلايا العصبية. بعد 3-4 أيام من التعرض ، تم تصوير الخلايا العصبية باستخدام مجهر متحد البؤر. تظهر النتائج أن الخلايا العصبية الحركية تهاجر نحو الخرز المنقوع في عامل النمو البطاني الوعائي ، ولكن ليس حبات التحكم المنقوعة في المخزن المؤقت.
غالبا ما تستخدم فحوصات الزراعة المشتركة للتحقيق في تفاعلات الخلية الخلوية أثناء التطور. في هذا المثال ، تم زراعة أجزاء من الحبل الشوكي فوق طبقة من خلايا العضلات لدراسة كيفية إجراء الروابط بين الخلايا العصبية الحركية الشوكية والعضلات الهيكلية. في وقت مبكر يصل إلى يومين بعد الحضانة ، ينظر إلى الإسقاطات من الخلايا العصبية ، والمعروفة أيضا باسم الأعصاب ، وهي تخرج من المصنع. في غضون 5 أيام ، لوحظ التعصيب الوظيفي عن طريق تقلص طبقة الخلايا العضلية.
أثناء تطور الجهاز العصبي ، يجب أن تطيل الخلايا العصبية محاورها لإقامة اتصال بين الأنسجة المستهدفة والجهاز العصبي المركزي. تتمثل إحدى طرق دراسة هذه العملية المعقدة في فحوصات التوجيه المحوري. يستخدم الباحثون الأنسجة المزروعة لفحص العوامل الموجودة داخل الخلايا العصبية وفي البيئة المحيطة التي تساعد في توجيه المحور العصبي إلى موقعه الصحيح.
لقد شاهدت للتو دليل JoVE لاستئصال ثقافة الأنسجة العصبية. غطى هذا الفيديو نظرة عامة على مزايا مزارع الزرع ، واستراتيجيات الاستزراع ، والبروتوكولات خطوة بخطوة لإجراءين شائعين الاستخدام للنبات وطرق استخدام هذه التقنيات في المختبر اليوم.
شكرا للمشاهدة!
ينشأ الهيكل المعقد للجهاز العصبي للفقاريات من سلسلة معقدة من الأحداث التي تنطوي على تمايز الخلايا وهجرة الخلايا والتغيرات في مورفولوجيا الخلية. تعد دراسة هذه العمليات ضرورية لفهمنا لوظيفة الجهاز العصبي بالإضافة إلى قدرتنا على تشخيص وعلاج الاضطرابات الناتجة عن التطور غير الطبيعي. ومع ذلك ، لا يمكن الوصول إلى الأنسجة العصبية نسبيا للتلاعب التجريبي ، خاصة في الثدييات الجنينية. نتيجة لذلك ، يستفيد العديد من العلماء من ثقافة الزرع من أجل دراسة عمليات النمو العصبي في بيئة "عضوية" ، مما يعني أنه تتم إزالة الأنسجة من الكائن الحي ولكن يتم الحفاظ على بنيتها الخلوية المعقدة. بشكل عام ، يتم إنشاء مزارع الزرع عن طريق التشريح الدقيق للأنسجة العصبية التي يتم غمرها بعد ذلك في وسائط نمو مصممة بعناية وزراعتها في المختبر .
سيقدم هذا الفيديو أولا لمحة موجزة عن ثقافة النبات العصبية ، بما في ذلك مزاياها على طرق الأخرى في المختبر والاعتبارات المهمة للحفاظ على الأنسجة السليمة. بعد ذلك ، سيتم توفير بروتوكول عام لإنشاء ثقافة استنباط من دماغ الفأر الجنيني ، يحدد عزل الأجنة عن الأم وتشريح الدماغ. يتضمن العرض التقديمي أيضا نظرة عامة على زراعة الشرائح ، حيث يتم إنشاء أجزاء رقيقة من أنسجة الجهاز العصبي لتحسين الوصول البصري إلى الخلايا النامية. أخيرا ، سيتم توفير بعض التطبيقات لهذه التقنيات لتوضيح كيف يمكن استخدامها للإجابة على أسئلة مهمة في مجال النمو العصبي.
تعمل مزارع الزرع كتقنية للتحقيق في تطور مجموعات خلايا معينة وهياكل عصبية. في تجارب علم الأعصاب التنموي ، النباتات السطحية عبارة عن أنسجة عصبية يتم استئصالها من الجنين لمواصلة التطور في المختبر. تمنح هذه الثقافات الباحثين القدرة على معالجة الأنسجة النامية وتصورها بطرق غير ممكنة في الجسم الحي. سيقدم هذا الفيديو بعض المبادئ المهمة وراء العمل مع الأنسجة المزروعة ، والإجراءات خطوة بخطوة لنهجين للزراعة ، بالإضافة إلى تطبيقات هذه التقنية.
قبل الخوض في الأساليب ، دعنا ننتقل إلى بعض المبادئ الأساسية. يمكن إنشاء النباتات التحويلية من عدد من الكائنات الحية النموذجية ومجموعة متنوعة من أنواع الأنسجة. بشكل عام ، يتم إنشاء الثقافات عن طريق إزالة الأنسجة العصبية بعناية من الجنين ، وتشريح منطقة الاهتمام ، ووضعها في بيئة اصطناعية.
يمكن أيضا تقسيم الأنسجة إلى صفائح رقيقة وزراعتها في "ثقافة شرائح". نظرا لأن بيئة الثقافة مصممة لتقليد الظروف في الجسم الحي للعضو بأكمله ، فإن استراتيجية الثقافة هذه غالبا ما تسمى "الحروف العضوية".
قبل البدء ، تأكد من تعقيم أدواتك بنسبة 70٪ من الإيثانول. بعد ذلك ، قم بالقتل الرحيم للفأر الحامل باستخدام الطريقة المفضلة في مختبرك. ثم استئصال الرحم جراحيا وضعه في عازلة مثلجة. انقل الطبق إلى مجهر تشريح وقم بإزالة الأجنة الفردية من كيس صفار البيض. بعد ذلك ، اعزل الدماغ ، وقم بتشريح المنطقة التي تهمك بعناية ، وانقله إلى طبق ثقافة يحتوي على وسط ثقافة. يمكن الحفاظ على النباتات الجاهزة في حاضنة 37 درجة مئوية تحتوي على 5٪ ثاني أكسيد الكربون2 لبضعة أسابيع عن طريق استبدال 50٪ من الوسط كل 2-3 أيام.
تتطلب زراعة شرائح أنسجة المخ بضع خطوات إضافية. قبل التقطيع ، يتم تضمين الأنسجة في الاغاروز ، مما يوفر الدعم للأنسجة حتى تظل سليمة أثناء تقطيعها. للقيام بذلك ، يتم تسخين محلول الاغاروز منخفض نقطة الانصهار بنسبة 1.5٪ حتى يذوب الاغاروز. بعد ذلك ، يتم نقل الاغاروز إلى قوالب التضمين ويترك ليبرد قليلا لتجنب إتلاف الأنسجة.
يمكن بعد ذلك غمر الأنسجة بعناية وترك الاغاروز لتصلب. يتم قطع الكتل الناتجة ثم لصقها على مرحلة العينة وتقسيمها باستخدام اهتزاز ، وهي أداة تستخدم شفرة اهتزازية لقطع شرائح رقيقة من الأنسجة الحية. عندما يتم إنشاء الشرائح ، يتم نقلها بعناية إلى صفيحة مطلية تحتوي على وسائط استزراع وزراعتها كما ذكرنا سابقا.
هناك عدد من المزايا لاستخدام مزارع النبتة في الجسم الحي وغيرها من الطرق المختبرية. أولا ، يمكن الوصول إلى الخلايا الموجودة في الأنسجة المزروعة بشكل أكبر للأدوات التجريبية. ثانيا ، حقيقة أن النباتات الخارجية تحافظ على البنية الخلوية المعقدة لتطوير الأنسجة العصبية تعني أنه يمكن دراسة تفاعلات الخلية الخلية. ثالثا ، نظرا لأنه يمكنهم التحكم في التركيب الكيميائي لوسط الاستزراع ، يمكن للعلماء استخدام النباتات الليفية لاختبار تأثير مركبات معينة على نمو الأنسجة.
ومع ذلك ، نظرا لأنه يتم إزالته من بيئته الطبيعية ، يجب توخي الحذر بشكل خاص للحفاظ على الأنسجة السعيدة والصحية في المختبر. على سبيل المثال ، وجود المصفوفة خارج الخلية ، أو ECM ، له تأثير كبير على سلوك الخلية ، لذلك غالبا ما تستخدم بروتينات ECM المنقاة لتغليف أطباق الاستزراع. اعتبار مهم آخر هو الحل الذي يتم فيه استحمام المخططات. بينما غالبا ما يتم استخدام وسائط زراعة الخلايا التقليدية ، تتطلب بعض التجارب حلولا تشبه إلى حد كبير السائل المنتشر في الجهاز العصبي المركزي: السائل النخاعي ، وهو كاشف حاسم في تجارب مثل تلك التي توشك على رؤيتها.
الآن بعد أن استعرضنا طرق زراعة الاستخراج ، دعنا نرى كيف يتم استخدام هذه التقنيات.
تستخدم فحوصات هجرة الخلايا الأنسجة المزروعة لفحص الإشارات المثيرة للاشمئزاز والجذابة التي تشارك في حركة الخلايا العصبية. في هذه التجربة ، يتم زرع الخرزات التي تم نقعها سابقا في عوامل النمو في إخلاط الدماغ الخلفي لفحص هجرة الخلايا العصبية. بعد 3-4 أيام من التعرض ، تم تصوير الخلايا العصبية باستخدام مجهر متحد البؤر. تظهر النتائج أن الخلايا العصبية الحركية تهاجر نحو الخرز المنقوع في عامل النمو البطاني الوعائي ، ولكن ليس حبات التحكم المنقوعة في المخزن المؤقت.
غالبا ما تستخدم فحوصات الزراعة المشتركة للتحقيق في تفاعلات الخلية الخلوية أثناء التطور. في هذا المثال ، تم زراعة أجزاء من الحبل الشوكي فوق طبقة من خلايا العضلات لدراسة كيفية إجراء الروابط بين الخلايا العصبية الحركية الشوكية والعضلات الهيكلية. في وقت مبكر يصل إلى يومين بعد الحضانة ، ينظر إلى الإسقاطات من الخلايا العصبية ، والمعروفة أيضا باسم الأعصاب ، وهي تخرج من المصنع. في غضون 5 أيام ، لوحظ التعصيب الوظيفي عن طريق تقلص طبقة الخلايا العضلية.
أثناء تطور الجهاز العصبي ، يجب أن تطيل الخلايا العصبية محاورها لإقامة اتصال بين الأنسجة المستهدفة والجهاز العصبي المركزي. تتمثل إحدى طرق دراسة هذه العملية المعقدة في فحوصات التوجيه المحوري. يستخدم الباحثون الأنسجة المزروعة لفحص العوامل الموجودة داخل الخلايا العصبية وفي البيئة المحيطة التي تساعد في توجيه المحور العصبي إلى موقعه الصحيح.
لقد شاهدت للتو دليل JoVE لاستئصال ثقافة الأنسجة العصبية. غطى هذا الفيديو نظرة عامة على مزايا مزارع الزرع ، واستراتيجيات الاستزراع ، والبروتوكولات خطوة بخطوة لإجراءين شائعين الاستخدام للنبات وطرق استخدام هذه التقنيات في المختبر اليوم.
شكرا للمشاهدة!
تعمل مزارع الزرع كتقنية للتحقيق في تطور مجموعات خلايا معينة وهياكل عصبية. في تجارب علم الأعصاب التنموي ، النباتات السطحية عبارة عن أنسجة عصبية يتم استئصالها من الجنين لمواصلة التطور في المختبر. تمنح هذه الثقافات الباحثين القدرة على معالجة الأنسجة النامية وتصورها بطرق غير ممكنة في الجسم الحي. سيقدم هذا الفيديو بعض المبادئ المهمة وراء العمل مع الأنسجة المزروعة ، والإجراءات خطوة بخطوة لنهجين للزراعة ، بالإضافة إلى تطبيقات هذه التقنية.
قبل الخوض في الأساليب ، دعنا ننتقل إلى بعض المبادئ الأساسية. يمكن إنشاء النباتات التحويلية من عدد من الكائنات الحية النموذجية ومجموعة متنوعة من أنواع الأنسجة. بشكل عام ، يتم إنشاء الثقافات عن طريق إزالة الأنسجة العصبية بعناية من الجنين ، وتشريح منطقة الاهتمام ، ووضعها في بيئة اصطناعية.
يمكن أيضا تقسيم الأنسجة إلى صفائح رقيقة وزراعتها في ثقافة الشرائح نظرا لأن بيئة الثقافة مصممة لتقليد الظروف في الجسم الحي للعضو بأكمله ، فإن استراتيجية الثقافة هذه غالبا ما تسمى "الحروف العضوية".
قبل البدء ، تأكد من تعقيم أدواتك بنسبة 70٪ من الإيثانول. بعد ذلك ، قتل فأر حامل باستخدام الطريقة المفضلة في المختبر. ثم استئصال الرحم جراحيا وضعه في عازلة مثلجة. انقل الطبق إلى مجهر تشريح وقم بإزالة الأجنة الفردية من كيس صفار البيض. بعد ذلك ، اعزل الدماغ ، وقم بتشريح المنطقة التي تهمك بعناية ، وانقله إلى طبق ثقافة يحتوي على وسط ثقافة. يمكن الحفاظ على النباتات الخارجية في 37؟ حاضنة C تحتوي على 5٪ CO2 لبضعة أسابيع عن طريق استبدال 50٪ من الوسط كل 2-3 أيام.
تتطلب زراعة شرائح أنسجة المخ بضع خطوات إضافية. قبل التقطيع ، يتم تضمين الأنسجة في الاغاروز ، مما يوفر الدعم للأنسجة بحيث تظل سليمة أثناء تقطيعها إلى شرائح. للقيام بذلك ، يتم تسخين محلول الاغاروز منخفض نقطة الانصهار بنسبة 1.5٪ حتى يذوب الاغاروز. بعد ذلك ، يتم نقل الاغاروز إلى قوالب التضمين ويترك ليبرد قليلا لتجنب إتلاف الأنسجة.
يمكن بعد ذلك غمر الأنسجة بعناية وترك الاغاروز لتصلب. يتم قطع الكتل الناتجة ثم لصقها على مرحلة العينة وتقسيمها باستخدام اهتزاز ، وهي أداة تستخدم شفرة اهتزازية لقطع شرائح رقيقة من الأنسجة الحية. عندما يتم إنشاء الشرائح ، يتم نقلها بعناية إلى صفيحة مطلية تحتوي على وسائط استزراع وزراعتها كما ذكرنا سابقا.
هناك عدد من المزايا لاستخدام مزارع النبتة في الجسم الحي وغيرها من الطرق المختبرية. أولا ، يمكن الوصول إلى الخلايا الموجودة في الأنسجة المزروعة بشكل أكبر للأدوات التجريبية. ثانيا ، حقيقة أن النباتات الخارجية تحافظ على البنية الخلوية المعقدة لتطوير الأنسجة العصبية تعني أنه يمكن دراسة تفاعلات الخلية الخلية. ثالثا ، نظرا لأنه يمكنهم التحكم في التركيب الكيميائي لوسط الاستزراع ، يمكن للعلماء استخدام النباتات الليفية لاختبار تأثير مركبات معينة على نمو الأنسجة.
ومع ذلك ، نظرا لإزالته من بيئته الطبيعية ، يجب توخي الحذر بشكل خاص للحفاظ على أنسجة سعيدة وصحية في المختبر. على سبيل المثال ، وجود المصفوفة خارج الخلية ، أو ECM ، له تأثير كبير على سلوك الخلية ، لذلك غالبا ما تستخدم بروتينات ECM المنقاة لتغليف أطباق الاستزراع. اعتبار مهم آخر هو الحل الذي يتم فيه استحمام المخططات. بينما غالبا ما يتم استخدام وسائط زراعة الخلايا التقليدية ، تتطلب بعض التجارب حلولا تشبه إلى حد كبير السائل المنتشر في الجهاز العصبي المركزي: السائل النخاعي ، وهو كاشف حاسم في تجارب مثل تلك التي توشك على رؤيتها.
الآن بعد أن استعرضنا طرق زراعة الاستخراج ، دعنا نرى كيف يتم استخدام هذه التقنيات.
تستخدم فحوصات هجرة الخلايا الأنسجة المزروعة لفحص الإشارات المثيرة للاشمئزاز والجذابة التي تشارك في حركة الخلايا العصبية. في هذه التجربة ، يتم زرع الخرزات التي تم نقعها سابقا في عوامل النمو في إخلاط الدماغ الخلفي لفحص هجرة الخلايا العصبية. بعد 3-4 أيام من التعرض ، تم تصوير الخلايا العصبية باستخدام مجهر متحد البؤر. تظهر النتائج أن الخلايا العصبية الحركية تهاجر نحو الخرز المنقوع في عامل النمو البطاني الوعائي ، ولكن ليس حبات التحكم المنقوعة في المخزن المؤقت.
غالبا ما تستخدم فحوصات الزراعة المشتركة للتحقيق في تفاعلات الخلية الخلوية أثناء التطور. في هذا المثال ، تم زراعة أجزاء من الحبل الشوكي فوق طبقة من خلايا العضلات لدراسة كيفية إجراء الروابط بين الخلايا العصبية الحركية الشوكية والعضلات الهيكلية. في وقت مبكر يصل إلى يومين بعد الحضانة ، ينظر إلى الإسقاطات من الخلايا العصبية ، والمعروفة أيضا باسم الأعصاب ، وهي تخرج من المصنع. في غضون 5 أيام ، لوحظ التعصيب الوظيفي عن طريق تقلص طبقة الخلايا العضلية.
أثناء تطور الجهاز العصبي ، يجب أن تطيل الخلايا العصبية محاورها لإقامة اتصال بين الأنسجة المستهدفة والجهاز العصبي المركزي. تتمثل إحدى طرق دراسة هذه العملية المعقدة في فحوصات التوجيه المحوري. يستخدم الباحثون الأنسجة المزروعة لفحص العوامل الموجودة داخل الخلايا العصبية وفي البيئة المحيطة التي تساعد في توجيه المحور العصبي إلى موقعه الصحيح.
لقد شاهدت للتو دليل JoVE لاستئصال ثقافة الأنسجة العصبية. غطى هذا الفيديو نظرة عامة على مزايا مزارع الزرع ، واستراتيجيات الاستزراع ، والبروتوكولات خطوة بخطوة لإجراءين شائعين الاستخدام للنبات وطرق استخدام هذه التقنيات في المختبر اليوم.
شكرا للمشاهدة!
Chapters in this video
0:00
Overview
0:52
Explant Culture of Dissected Brain Tissue
2:33
Culture of Tissue Slices
3:40
Advantages of Organotypic Explant Culture
5:14
Applications
7:11
Summary
Videos from this collection:
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved