1. إعداد الحل
- إعداد R1 10X ، R2 R3 10X 10X والحلول وفقا للجدول.
R1
| المواد الكيميائية | ميغاواط (ز / مول) | مم (1X) | 10X الأسهم (ز / لتر) |
| كلوريد الصوديوم | 58.44 | 125 | 73.05 |
| بوكل | 74.55 | 2.5 | 1.86 |
| MgCl 2 | 1 M الأسهم | 1 | 10 مل |
| CaCl 2 · 2H 2 O | 147.02 | 2 | 2.94 |
| ناه 2 ص 4 · H 2 O | 137.99 | 1.25 | 1.72 |
R2
| مادة كيميائية | ميغاواط (ز / مول) | مم (1X) | 10X الأسهم (ز / لتر) |
| NaHCO 3 | 84.01 | 25 | 21 |
R3
| المواد الكيميائية | ميغاواط (ز / مول) | مم (1X) | 10X الأسهم (ز / لتر) |
| كلوريد الصوديوم | 58.44 | 125 | 73.05 |
| بوكل | 74.55 | 2.5 | 1.86 |
| MgCl 2 | 1 M الأسهم | 2 | 20 مل |
| CaCl 2 · 2H 2 O | 147.02 | 2 | 2.94 |
| HEPES | 1 M الأسهم | 5 | 50 مل |
- جعل 1 ليتر من السائل الدماغي الشوكي الماوس الاصطناعي (mACSF) في اليوم من التجربة عن طريق خلط 100 مل من R1 10X و 100 مل من R2 10X في الماء المقطر مزدوجة (أحواض دبي الجافة العالمية) ، والإعلاند 1.8 غرام من سكر العنب (النهائي 10 ملم). هذا الأسلوب إعداد يمنع الكالسيوم كربونات هطول الأمطار في درجة الحموضة العالية. والأسمولية mACSF من حوالي 310-315 mOsm / لتر. ضبط الأسمولية مع سكر العنب أو الماء إذا لزم الأمر. تهوية الحل مع Carboxygen الغاز (95 ٪ أكسجين و 5 ٪ ثاني أكسيد الكربون) على الأقل قبل 30 دقيقة من ضبط درجة الحموضة من حل 7،2-7،4.
- جعل 1 ليتر من محلول رينغر في يوم من التجربة عن طريق خلط 100 مل من R2 10X و 100 مل من R3 10X في أحواض دبي الجافة العالمية ، وإضافة 1.8 غرام من سكر العنب (10 ملم). ينبغي أن الأسمولية ودرجة الحموضة من حل رينغر تكون مشابهة لتلك التي mACSF. تهوية الحل مع Carboxygen الغاز.
- إعداد 4 ٪ انخفاض ذوبان agarose (LMA) في أي حل أو mACSF رينغر. قسامة agarose وذاب في أنابيب إيبندورف وتخزينها في 4 درجات مئوية حتى الاستخدام. LMA ، التي تتألف من السكاريد المنقى ، يبقى السائل عند 37 درجة مئوية ، ويتصلب بسرعة في درجة حرارة أقل من 25 درجة مئوية. هذه الخصائص تجعله مثاليا لتضمين VNيا والعيش فيزيولوجيا الأنسجة. المواد النجسة أخرى ، مثل أجار ، لا ينبغي أن يكون الخيار لتجربة الأنسجة الحية والمكونات uncharacterized قد تتداخل مع استجابة الخلايا العصبية.
- تحضير المحفزات فرمون في محلول رينغر. عن البول الماوس ، 1:100 تخفيف تثير ردود قوية.
2. إعداد شريحة VNO
- قبل التضحية الحيوانية ، ووضع أنبوبين من LMA على كتلة الحرارة وضبط درجة الحرارة إلى> 60 درجة مئوية لإذابة agarose. مرة واحدة في جل إسالته ، ونقل الأنابيب إلى كتلة الحرارة ° 37 مئوية.
- قطع رأس ماوس G - CO 2 CaMP2 التالية القتل الرحيم. قطع عظام الفك السفلي مع المقص لإزالة الفك السفلي. انزع مخدد أنسجة الحنك العلوي لكشف التجويف الأنفي (الشكل 1A). فصل عظام الفكين عن طريق إدخال شفرة جراحية بين القواطع اثنين من الجبهة. إزالة بعناية عظام الفكين لفضح VNO. عند هذه النقطة ، يمكن رفع VNO كله صعودا من نالعسل تجويف من خلال عقد على عظم الذيل (الشكل 1B). نقل VNO حل للبرد mACSF الاوكسيجين على الفور.
- تحت نطاق التشريح ، فصل اثنين من VNOs به غيض من ملقط 5 # الشريحة بلطف على طول الجدار الحاجز للعظم (الشكل 1C). قشر بعيدا العظام الميكعة أن يغلف النسيج VNO. رفع بلطف الأنسجة VNO بأكمله من تجويف العظام. يجب توخي الحذر الشديد في هذه الخطوة لا يلحق الضرر الظهارة العصبية. ويجب إزالة بقايا عظام صغيرة تركت على سطح الأنسجة تماما قبل التضمين. يمكن اصطيادها شظايا اليسار على الأنسجة من قبل شفرة القطع لسحب النسيج للخروج من كتلة agarose.
- استخدام ملقط لعقد نهاية الخلفي من النسيج VNO ويغرق برفق في agarose ذاب (1D الشكل). يبرد بسرعة الأنبوب على الجليد لترسيخ agarose. ينبغي لعملية التضمين والتبريد يستغرق أقل من 2 دقيقة.
- VF300 تقطيع الأنسجة (INSTR Precisionaryيستخدم uments ، غرينفيل ، كارولينا الشمالية) لجعل المقاطع. خفض كتلة agarose تحتوي على VNO في الشكل والغراء لصاحب الأنسجة (الشكل 1E وواو). إدراج حامل الأنسجة في اسطوانة معدنية وتملأ الغرفة المتبقية مع LMA إضافية. مرة واحدة في LMA يتصلب على الجليد ، والمضي قدما لsectioning على الفور. العرض mACSF الاوكسيجين الى غرفة باردة sectioning والبدء في قطع سمك 180-200 ميكرون لكل شريحة. ضبط سرعة النهوض وتواتر الاهتزاز بحيث لا يتم ضغط أنسجة خلال sectioning وVNO لا تسقط من agarose. جمع ونقل شرائح مقطوع إلى غرفة الحضانة mACSF (الشكل 2A). الشرائح قابلة للبقاء لمدة 6-8 ساعات في mACSF الاوكسيجين في درجة حرارة الغرفة. الشكل 2B C وعرض الصور ومدينة دبي للإنترنت 2 الفوتون شريحة VNO G - CaMP2 ، على التوالي.
3. مجموعة التصوير الغرفة حتى
- ضع شريحة VNO في منتصف نضحالغرفة (Siskiyou والمنح باس ، أو) ، والاستمرار على شريحة أسفل مع شريحة مرساة (وارنر الآلات ، حمدان ، CT) (الشكل 3A). ينبغي أن خيوط الربط الصحافة فقط ضد جزء من شريحة LMA لكن ليس النسيج VNO. يتم تسليم mACSF الاوكسيجين الى الغرفة من خلال منفذ نضح في مدخل ~ 100 ثانية / ميكروليتر ويتم تصريف السائل من خلال إبرة شفط عبر منفذ منفذ لتوفير تدفق مستمر من mACSF الطازجة (الشكل 3A وباء).
- ملء محقنة 30 مل مع حل رينغر والمشبك الى ضخ حقنة (نيو أنظمة مضخة عصر ، فارمنجديل ، نيويورك). تعيين سرعة مضخة ل300-600 ميكروليتر / دقيقة لتوفير تدفق مستمر من محلول رينغر على شريحة (الشكل 3C).
- توصيل منفذ للفي رينغر إلى حلقة حقن HPLC (Chromtech ، أبل فالي ، MN) (الشكل 3D). يمكن تحديد حجم حلقة مختلفة لمراقبة دقيقة من حجم يجري تسليمها. نحن نستخدم حلقة 20 ميكرولتر في ساور التجارب. التحكم حلقة الحقن وطرق تدفق اثنين (الشكل 3E). في موقف "تحميل" ، يمكن تحميل العينات في حلقة العينة مع حقنة الدقة هاملتون. مخارج عينة الزائدة في الحلقة من خلال منفذ عينة من النفايات. حل رينغر بواسطة مضخة حقن حقنة يتجاوز حلقة العينة ويذهب مباشرة إلى منفذ ، وهذا مرتبط إلى الطرف نضح (الشكل 3A و E). في موقف "الحقن" ، والحل ضخ التدفقات خلال الحلقة العينة ودفع محفزات بمأخذ التيار الكهربائي (الشكل 3E). قبل تجربة التصوير ، ينبغي فقاعات الهواء طردوا لضمان التدفق السلس للنضح السوائل. ويمكن أيضا تجارية أخرى أو العرف أنظمة حقن أدلى تنفذ لتقديم الحوافز.
- ضبط غيض نضح تحت عدسة 5X أو 10X بحيث غيض حوالي 1 ملم بعيدا عن شريحة VNO.
- عندما نضح نظام الجديد هو الإعداد ، فإنه من المستحسن لقياس الوقت وتأخير عينة الدرأوجه مع صبغة الفلورسنت. تحميل 0.1 ٪ صبغة رودامين 6G في حلقة العينة وتبديل صمام لحقن الموقف في 5 ثوان بعد بدء الحصول على الصور (الشكل 3F). يتم الكشف عن إشارة الفلورية بين 10-30 ثانية. منحنى سلس للإشارة الفلورسنت يشير ايضا الى ان هناك القليل الاضطراب ولدت تحت عدسة غمس والتي نضح كافية من الاوكسيجين mACSF تصل إلى شريحة.
4. الفاصل الزمني التصوير
- نستخدم AxioSkope زايس FS2 المجهر مع 10X 20X أو عدسة المياه غمس للتصوير مرور الزمن. يستخدم معيار GFP ممر الموجة فلتر (450 490nm) لG - CaMP2 الاشارات. يتم الحصول على الصور بواسطة كاميرا epifluorescent CCD (HRM زايس) مع 1X1 أو 2X2 binning اعتمادا على مستويات التعبير عن G - CaMP2.
- تعيين سرعة اكتساب الإطار إلى 1 في الثانية الواحدة. ضبط كثافة الضوء لتقليل تبييض الإشارات G - CaMP2 والضرر الصورة إلى الخلايا. لكل السابقينperiment ، ونحن اكتساب عادة كدسة 60 صورة الإطار (~ 60-70 ثانية). تبديل الصمام لموقف الحقن في نقطة زمنية محددة (على سبيل المثال ، 5 الثانية في الشكل 3F) لمجموعة واحدة من الحصول على تجربة زمنية متسقة في جميع المحاكمات.
- إجراء تشغيل اختبار باستخدام حل رينغر كما التحفيز. إعادة ضبط الإعداد نضح إذا أدخل قطعة أثرية الحركة خلال حقن العينة.
- إجراء مراقبة إيجابية تشغيل الماوس مع البول المخفف في 1:100 في محلول رينغر. النموذجية القصوى ΔF / F قيمة G - CaMP2 ردا على البول الماوس نحو 20-40 ٪. إذا لزم الأمر ، يمكن للمرء التأكد من صلاحية شريحة من خلال تقديم 10 ملم في بوكل في رينغر لتحفيز شرائح في نهاية التجارب.
- غسل حقنة هاملتون في حل رينغر ثلاث مرات على الأقل بعد تحميل one التحفيز. غسل حلقة العينة بمحلول رينغر ثلاث مرات على الأقل بين المنبهات المختلفة. هذه الخطوات منع التلوث المتبادل بين احعينات NT.
- انتظر 40-10 دقيقة لVSNs لاسترداد التحفيز قبل تطبيق المقبل.
5. تحليل البيانات
- أداء تسجيل صورة من الصور تم الحصول عليها من كل شريحة واحدة. نستخدم النصي VBA العرف مكتوب في AxioVision (كارل زايس ، وأمريكا الشمالية) لأتمتة هذه العملية. يتم تسجيل جميع إطارات الصور داخل التجربة نفسها ضد الإطار المرجعي المشترك مع تسجيل مرونة اختيار الشكل (4A). مرونة التصنيع ، المعروف أيضا باسم التصنيع غير الخطية ، هي فئة من تقنية التصنيع صورة التأكيد على التحول من صورة الهدف غير جامد إلى صورة مرجع. المستخدمة هنا فإننا من تنفيذ AxioVision.
يتم اختيار هذا الإطار الإشارة بصورة تعسفية من مداخن الصورة. - صورة تنفيذ الطرح لتحديد الخلايا الاستجابة. نحن نستخدم وحدات الماكرو المخصصة مكتوب في ImageJ v1.42 ( http://rsb.info.nih.gov/ij/ ، المعاهد الوطنية للصحةفي بيثيسدا ، دكتوراه في الطب) لأتمتة هذه العملية. يتم إنشاء صورة إسقاط الحد الأدنى لكل المكدس. خلايا الاستجابة تظهر بعد طرح إسقاط الحد الأدنى من مداخن الخام (الشكل 4B).
- تحديد المنطقة ذات الاهتمام (ROI) من مداخن طرح والحصول على عائد الاستثمار باستخدام إحداثيات متعدد قياس المساعد من ImageJ. معالجة كافة كدسات لتجربة واحدة وحفظ جميع ROI الإحداثيات في قائمة رئيسية دوروا (4C الشكل).
- استخدام قائمة رئيسية لقياس العائد على الاستثمار ردود خلية من مداخن صورة الخام مع العرف مكتوب الماكرو ومتعدد قياس المساعد من ImageJ (الشكل 4D). منحنيات الاستجابة المؤامرة وheatmap في Matlab (Mathworks شركة ، ناتيك ، MA).
6. ممثل النتائج
ويرد مثال للتجربة التصوير VNO باستخدام عينات البول التي تم جمعها من أربعة الفئران الفردية في الشكل 5. شريحة يستجيب لتحفيز البول مع ع متنوعةatterns التنشيط. ويتم تحديد الخلايا نحو 80 ردا على عرض ما لا يقل عن واحد من المحفزات البول واستجابتها ΔF / F يتم رسم القيم في heatmap (الشكل 5A). يتم رسم اثار رد فعل خلايا 1 و 2 و 3 في الشكل 5B تبين تفعيل دوام المحفزات التي البول. الخلية 1 يعرض ردا على كل من عينات البول الإناث ولكن ليس على عينات من الذكور ، في حين أن الخلية 2 يبين عكس أنماط التنشيط ويستجيب إلى كل من عينات الذكور فقط. يتم تنشيط الخلية 3 عينات فردية من جانب كل من الذكور والإناث. الخلايا 1 و 2 استجابة لمنبهات تظهر سمات محددة الجنس في البول 15.

الرقم 1 من التوضيح تخطيطي عملية تشريح VNO ألف الموقع التشريحي للVNO في الرأس الماوس. وقد تم تشريح رئيس ماوس G - CaMP2 وضعت رأسا على عقب مع ر الناعمةقضية إزالة من الحنك لفضح VNO. مدخل يظهر صورة الفلورسنت من الصورة نفسها. وneuroepithelia من VNO خضراء زاهية. باء رأي الجانب من VNO المعزولة التي تم تضمينه في العظام الميكعة (أعلى) وصورة من الفلورسنت VNO نفسه (القاع). جيم رأي الاكليلية من VNO والتشريح العملية. يتم فصل واحد VNO من الحاجز ، ويمكن بعد ذلك تتم إزالة العظام الميكعة لإخراج الظهارة العصبية. D. VNO مضمن في LMA. E. يتم لصقها كتلة مضمنة لصاحب الأنسجة لsectioning. حامل متقدمة في النسيج 180-200 ميكرون في دفع شريحة كتلة agarose للخروج من المعدن لsectioning برميل. يتم وضع شفرة القطع على نحو وثيق برميل معدني. واو عرض جانب من جوانب النظام تقطيع الأنسجة VF300. BV ، الاوعية الدموية. NE ، الظهارة العصبية.

ألف شرائح VNO في mACSF الاوكسيجين في درجة حرارة الغرفة. باء صورة مدينة دبي للإنترنت من شريحة VNO. جيم صورة 2 فوتون من VNO من G - CaMP2 الماوس. مقياس بار ، و 50 ميكرومتر.

الشكل 3 شكل توضيحي لإعداد النظام نضح ألف ألف غرفة نضح نموذجي مع مدخل ومخرج. يتوضع VNO شريحة في وسط الغرفة والضغط إلى أسفل مع مرساة الأنسجة. تتم إزالة الخيوط المتوسطة من مرساة الأنسجة بحيث لا يتم الضغط على الأنسجة VNO. باء يوضع غرفة نضح على خشبة المسرح تحت مجهر الهدف غمس. يشار إلى مدخل mACSF ، شفط منفذ وغيض التروية. جيم حقنة واحدة للبرميل مضخة يوفر تدفقا مستمرا من خلال لرينغر غيض التروية. دال inje HPLCتم اعتماد نظام ction حلقة مريحة لتحفيز تحميل العينة والحقن. E. التوضيح تخطيطي للاتجاهات تدفق عند التحميل ومواقع الحقن. الجرس ، والأخضر. نموذج التحفيز والأرجواني. تشير الأسهم اتجاه التدفق. واو التأخير ويغسل قياس الوقت لنظام الارواء. يتم تحميل رودامين 6G صبغة الفلورسنت لحلقة العينة ويتم تبديل صمام حقن للموقف في دورتها الثانية 5 ، والتي يشار بسهم. يتم الكشف عن تغيير إشارة الفلورية بين 10-30 ثانية ، ويقلل من بعده.

الرقم 4 أنابيب معالجة الصور. A. يتم تسجيل جميع إطارات الصورة لشريحة واحدة ضد الإطار المرجعي. باء الطرح لإسقاط الحد الأدنى من كومة من الإطارات الخام. خلايا الاستجابة أصبحت تحتل مكانا بارزا بعد الطرح. جيم Rويتم اختيار OIS ويتم تجميع هذه الإحداثيات إلى القائمة الرئيسية. دال قياس عائد الاستثمار باستخدام خلايا الاستجابة قائمة رئيسية من المكدس الخام.

الشكل 5 ممثل G - CaMP2 تجربة التصوير VNO. أ heatmap استجابة ΔF / F من شريحة حفز مع البول الفرد من الذكور والإناث. يتم جمع عينات البول من الفئران الفردية للذكور والإناث. المحور السيني ، والاستجابة الخلايا التي تم تحديدها من شريحة. العمودي ، وعينات البول التي استخدمت في التجربة. شريط لون يدل على قيمة ΔF / F. باء بالطبع وقت الاستجابة من 3 خلايا ممثل ملحوظ في أسهم تشير إلى ألف مرة من تطبيق التحفيز. F - FVB ، الإناث FVB ؛ F - CBA ، الإناث CBA ؛ M - FVB ، الذكور FVB ؛ M - BL6 ، الذكور C57BL / 6.
جدول محدد الكواشف والمعدات :
| اسمالكاشف | شركة | فهرس العدد | تعليق (اختياري) |
| نضح الغرفة | Siskiyou | PC - H | أفقي |
| شريحة عقد لأسفل | نذير الآلات | SHD - 22CL | |
| نضح ميناء حامل | ALA العلمية ، وشركة | MPIOH - S | |
| المحاقن مضخة | نظم عصر مضخة جديدة ، وشركة | NE - 300 | |
| انخفاض ضغط صمام الحقن | Chromtech | V - 451 | |
| PEEK أنابيب | Chromtech | 1531 | 1 / 16 "التطوير التنظيمي ، 0.25mm معرف |
| PEEK عينة حلقة | Chromtech | 1803 | 20 ميكرولتر |
| هاميلتون حقنة | Chromtech | 80630 | 100 ميكرولتر |