$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
الوصف التالي يفترض أن لديه فهم المجرب الأساسية للبنية شبكية العين ، وتسجيل التصحيح ، المشبك ، والفحص المجهري لمدة الفوتون. للحصول على معلومات مفيدة حول إنشاء وتشغيل الإعداد التصحيح ، المشبك واثنين من الفوتون نظام التصوير نرى الحكام [7-12].
1. الأنسجة الحيوانية وإعداد
- إبقاء الماوس مظلمة مكيفة لا يقل عن 3 ساعة في غضون ذلك ، وإعداد 1-2 لتر من حل خارج الخلية التي تتكون من (مم) 125 كلوريد الصوديوم ، و 2.5 بوكل ، 1 CaCl 2 و 1.6 MgCl 2 و 25 NaHCO 3 و 10 مد الجلوكوز ويوازن إلى 7.4 درجة الحموضة بالغاز مع كربوجين (CO 2 5 ٪ في O 2) في درجة حرارة الغرفة.
a - الموت ببطء الماوس في غرفة محكمة الغلق بواسطة جرعة زائدة من ثاني أكسيد الكربون 2 تليها خلع عنق الرحم. يجب أن يتم تنفيذ هذا الإجراء ، والخطوات التالية في الظلام. استخدام خافت الإضاءة طويلة الموجة (نحن كتلة موجات قصيرة من مصدر ضوء بارد من قبل 690 نانومتر longpasفلتر) لدعم رؤية شخصية مع الحفاظ على أعين الحيوان مظلمة مكيفة (الفئران لا تملك إلا ضعف البصر في الجزء الأحمر من الطيف الضوء). لاستكمال العمل في إنارة الظلام استخدام الأشعة تحت الحمراء (> 800 نانومتر) ، وارتداء نظارات للرؤية الليلية.
- عيون استأصل مع زوج من مقص القزحية المنحنية ونقلها إلى طبق من حل خارج الخلية وضعت تحت مجهر تشريح.
- إزالة القرنية والجسم الهدبي من خلال فتح العين على طول لمبة أورا مشرشر (على الحدود بين الشبكية والجسم الهدبي) مع زوج من مقص الربيع (التي نستخدمها لأول مرة لانسيت اختراق نقطة انطلاق لعدة قطاعات). تأخذ بها العدسة والشبكية منفصلة بعناية من الظهارة الصبغية. إذا كان التوجه للشبكية أمر حاسم لدراستك ، تشير إلى أنه في مثل المرجع [12]. قطع العصب البصري بين شبكية العين والبشرة وإزالة صبغة الشبكية من فنجان العين. لاحظ اتجاه الأسطح الشبكية : داخل الشبكية كرة لولبية من المتابعة هو ganglايون الجانب الخلية ؛ الخارج هو الجانب مبصرة.
- إزالة الجسم الزجاجي من سطح الشبكية الداخلية عن طريق سحب بلطف تشغيله مع المعونة من مسواك خشبي. لهذا الغرض ، واستخدام وحدة تخزين صغيرة من حل خارج الخلية التي تغطي فقط في شبكية العين. ويمكن سحب العصي الزجاجي إلى مسواك وcentrifugally قبالة الشبكية. ثم ، وتطبيق شقوق قصيرة على طول محيط الشبكية لتسهيل التسوية من الأنسجة.
- نقل الشبكية الى غرفة تسجيل مبصرة ، الجانب السلبي ، تنتشر بها على أسفل الزجاج (نستخدم فرشاة غرامة) ، وذلك مع شل النايلون موتر إطار من الفولاذ المقاوم للصدأ. تعد الثانية في شبكية العين بنفس الطريقة وابقائه في الظلام مكيفة حل carboxygenated خارج الخلية لاستخدامها لاحقا.
2. التسجيلات
- تثبيت غرفة تسجيل في الظلام تحت مجهر المسح الضوئي والليزر تستقيم superfuse إعداد الشبكية باستمرار (لا تقل عن 5 مل / ميلن) مع الحل خارج الخلية carboxygenated تسخينها إلى 35 درجة مئوية. يقع المجهر (مجهزة أيضا مع كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء الحساسة CCD) على امتصاص الصدمات الجدول الهواء داخل قفص فاراداي لالتدريع الالكترونية. تغطية القفص مع ستارة غير شفافة للحفاظ على إعدادها في الظلام. نحن أيضا إيقاف شاشة الضوء من شاشات الكمبيوتر التي فيلم شفافة حمراء.
- توليف ليزر الأشعة تحت الحمراء ل850-870 نانومتر أو الموجات الأطول ، والتحول إلى وضع شرط تأمين ، واستخدام اثنين من الفوتون الإثارة لتصور GFP ، معربا عن الخلايا. التخفيف من انتاج الليزر باستخدام مرشحات الكثافة المحايدة التي تسيطر عليها الليزر برنامج المسح وصولا الى درجة غير كافية لمجرد اعتراف واضح من الخلية الفلورسنت
- عن التصحيح ، المشبك التسجيلات الجاري في وضع الزجاج المشبك micropipettes استخدام (البورسليكات نستخدم أنابيب زجاجية قطرها 1.5 مم الخارجي ، وسمك الجدار 0.225 ملم) مليئة حل الخلايا التي تتكون من (مم) 125 K - غلوكونات ، 10 بوكل ، 0.5 EGTA ، 10 HEPES ، معاير لدرجة الحموضة 7.4 مع KOH (إعطاء المقاومة ماصة من حوالي 5 MΩ). علما أن ظروف تجريبية أخرى مثل الجهد المشبك تسجيل تتطلب حلا مختلفا. إذا المطلوب حقن الصبغة ، إضافة مسبار فلوري (10 ملي نستخدم اليكسا فلور 594) أو جزيء التتبع (3 ٪ Neurobiotin). إدراج micropipette في ماسك وتأكد من أن الإلكترود المرجعي (المكلورة الأسلاك الفضية) في اتصال مع حل خارج الخلية في غرفة تسجيل.
- الضغط على micropipette واستهداف GFP ، معربا عن الخلية (نستخدم الغمر بالماء 40 أضعاف الهدف ؛ NA 1.25). وتقع أجسام الخلايا عديم الاستطالات في طبقة الخلايا العقدية (تحت السطح مباشرة في التوجه الحالي في شبكية العين) وكذلك في الجزء القريب من الطبقة النووية الداخلية (حوالي 55-75 ميكرومتر في أعماق الإعداد). قبل micropipette الاتصال مع الخلية المستهدفة ، ويحد من الغشاء الداخلي (غمد مصنوع من endfeet الدبقية) في شبكية العينالسطح يجب أن يكون اخترق. ومن المسلم به الاختراق الناجحة التي قام بها حل الخلايا التي يتم طردهم من طرف micropipette ويفصل الغشاء الداخلي يحد من أنسجة الشبكية الأساسية كما يمكن ملاحظتها على صورة انتقال الأشعة تحت الحمراء التي تلتقطها كاميرا الأشعة تحت الحمراء لاتفاقية مكافحة التصحر.
- نهج الخلية المطلوبة من خلال مقارنة موقف سوما من صورة ثنائية الفوتون مع صورة للكاميرا الأشعة تحت الحمراء لاتفاقية مكافحة التصحر التي تبين موقف micropipette التسجيل. علما بأن هذه الخطوة لا يتحقق بسهولة ، ويتطلب بعض الممارسة ، لأن الخلية GFP ، معربا عن أن تكون معترف بها في نقل صورة الأشعة تحت الحمراء من أجل توجيه micropipette تجاهها. ويتم تحقيق الاستهداف الصحيح عند الحافة micropipette الأسباب التنقير من سطح الخلية والتي يمكن مشاهدتها في صورة ثنائية الفوتون. بديل لهذا الإجراء ، واستخدام صبغة الفلورسنت (مثل اليكسا فلور 594 ، 100 ميكرون) في حل الخلايا للكشف عن موقف micropipette في صورة ثنائية الفوتون. ثنائي الفوتون الإثارة الأشعة تحت الحمراء يسمح مضان كافية من هذه الصبغة لجعل micropipette ملحوظ. لهذا الغرض ، وضبط نطاق الكشف في برنامج المسح بالليزر ليشمل أيضا مضان أحمر.
- الافراج عن ضغوط من micropipette والحصول على كامل الخلية التصحيح ، المشبك التكوين في وضع المشبك الجاري. وينبغي أن تعطي تسجيل صالحة للاستعمال إمكانات غشاء -50 إلى -55 بالسيارات ومشاركة ما لا يقل عن 20 دقيقة.
- المثيرات البصرية الحالية إنشاؤها بواسطة برنامج التحفيز (نستخدم QDS التي يولر توماس ، من جامعة توبنغن ، ألمانيا) 11 على جهاز الكمبيوتر. ضبط الموضع المكاني للتحفيز أن تركز على الخلية المسجلة : مارك موقف الخلية تظهر على الشاشة صورة انتقال الكاميرا IR - CCD ومركز حافزا الموضعية مثل على ذلك. ضبط كثافة التحفيز عن طريق إدراج مرشحات الكثافة محايدة في مسار الشعاع. لمعايرة رصد الطيف وكثافة انظر المرجع [14]. اختيار prolongeد interstimulus الفاصل الزمني (على سبيل المثال 15 ق) لتجنب التكيف. وتشمل الضوئي ضمن مسار شعاع للحفاظ على سجل توقيت التحفيز.
- بروتوكول بدء التحفيز وتسجيل ردود الخفيفة (نستخدم معدل أخذ العينات من 10 كيلوهرتز مع تصفية عند 5 كيلو هرتز لغير التشويك الخلايا ؛ لتسجيل ارتفاع ينصح ارتفاع معدل أخذ العينات مثل 20 كيلو هرتز). استخدام برنامج التحفيز ضوء لتشغيل برنامج تسجيل.
- لصبغ ملء السماح للعامل الفلورسنت منتشر في الخلية المسجلة ل30-45 دقيقة قبل أن يتراجع بعناية micropipette من الخلية. الحرص على عدم سحب خلايا الجسم. إذا تم استخدام غير الفلورسنت Neurobiotin التتبع ، فإنها بحاجة إلى التصور من قبل ملزمة لstreptavidin مترافق إلى fluorophore (نستخدم streptavidin - Cy3 ، 1:400 أكثر من ليلة عند 4 درجة مئوية بعد 20 دقيقة من التثبيت بارافورمالدهيد الشبكية ؛ لاقتران صباغة ويمكن إطالة الدراسات streptavidin الحضانة إلى 3 د). بدلا من ذلك ، يمكن أيضا أن يؤديها مع الحقنأقطاب حادة (> 100 MΩ) عندما يتم دفع الصبغة iontophoretically في الخلية مخوزق (البقول مستطيلة : ،25-1 NA ، و 100 مللي ، 100 مللي الفاصل ، مجموع الوقت 3-6 دقائق).
3. ممثل النتائج :
النتائج التالية تنشأ من الدراسة على الماوس التعبير عن بروتين الفلورية الخضراء (GFP) تحت مروج للهيدروكسيلاز التيروزين 13،14 ، الانزيم تحفيز معدل الحد خطوة في التوليف الكاتيكولامينات (TH : GFP الماوس). استنادا إلى سطوع GFP اشارة المجموعتان خلية متميزة ومميزة (الشكل 2A). خلايا التعبير عن المستوى العالي GFP تمتلك أجسام الخلايا الموجودة في الطبقة النووية الداخلية (INL ، الشكل 2A) أو المشردين في طبقة الخلايا العقدية (GCL ، الشكل 2B) وتطبق في منتصف طبقة ضفيري الداخلية (IPL ، الشكل 2C) . وحددت على أنها خلايا من النوع 2 14-16 ويمكن أن تدرس بشكل منهجي فيما يتعلق مورفولوجيا (الشكل 3) والمنتخبالنشاط rical (الشكل 4) على الرغم من كثافة سكانها سوى مبالغ إلى 250 خلية / مم 2.

الشكل 1. التمثيل التخطيطي من الإعداد التجريبية. ثنائي الفوتون الإثارة (أحمر مسار الضوء منقط) من fluorophore - معربا عن الخلايا في شبكية العين سليمة تمكن البصرية التي تستهدف من قبل micropipette (مسار الضوء الأخضر الانبعاثات). يتعرض للمؤثرات البصرية الشبكية عبر المكثف المتوقع من المجهر (أصفر مسار الضوء) ، وتسجل ردود ضوء الخلوية.

الشكل 2. GFP ، معربا عن الخلايا في شبكية العين من flatmount TH : GFP الماوس. ويمكن التمييز بين اثنين من السكان من قبل سطوع الإشارات GFP : 1 نوع الخلايا (خلايا DA) الموجود في INL تظهر مضان ضعيفة (A ، انظر السهام) ونوع الخلايا المسمى مكثف 2مع الهيئات الخلية إما في INL (A ، انظر سهام) أو المشردين في GCL (B) والتراتب شجيري في S3 الطبقة من الشعيرات (C). أشرطة النطاق ، 50 ميكرومتر.

الشكل 3. المورفولوجيا خلية من النوع 2 حقنوا Neurobiotin التتبع. كان تصور التتبع لاحقا من قبل streptavidin - Cy3 ملزمة (قرمزي). ومجهرية ، وهو يصور أيضا إشارة GFP (أخضر) ، هو الإسقاط من مداخن صورة تغطي GCL والشعيرات. مقياس بار ، و 50 ميكرومتر.

الشكل 4. ردود ضوء خلية من النوع 2 الموجود في GCL. نمط الاستجابة إلى الأبيض إنارة كامل الحقل ضوء الكثافة المتزايدة في مجموعة ظلامية. ويرد في كثافة التحفيز photoisomerizations في قضيب في الثانية الواحدة (ره * / قضيب / ثانية). تم استخدام التحفيز لفترات طويلة من 3 ليالي لأفضل متميزةايون من مكونات الاستجابة عند بدء التحفيز (ON الاستجابة) ويقابلها (إيقاف الاستجابة).