يصف هذا البروتوكول غرس نافذه زجاجيه علي الحبل الشوكي للماوس لتسهيل التصور بواسطة المجهر الانترافيتال.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يصف هذا البروتوكول غرس نافذه زجاجيه علي الحبل الشوكي للماوس لتسهيل التصور بواسطة المجهر الانترافيتال.
يصف هذا البروتوكول طريقه لاستئصال صفيحه الحبل الشوكي وغرس النوافذ الزجاجية لتصوير الحبل الشوكي للماوس في الجسم المجري . ويستخدم المبخر الرقمي المتكامل لتحقيق مستوي مستقر من التخدير بمعدل تدفق منخفض من الايزوفلواني. يتم أزاله عمود فقري واحد ، ويتم تراكب الغطاء الزجاجي المتاح تجاريا علي سرير رفيع. ثم تلصق الصفيحة الخلفية البلاستيكية المطبوعة ثلاثية الابعاد بالأشواك الفقرية المجاورة باستخدام لاصق الانسجه والاسمنت السني. يتم استخدام منصة التثبيت للحد من الحركة الملموسة من التنفس وضربات القلب. هذه الطريقة السريعة والخالية من المشبك مناسبه تماما لمجهر متعدد الفوتونات الحاد. يتم تضمين البيانات التمثيلية لتطبيق هذه التقنية علي اثنين من الفوتون المجهري من الاوعيه الدموية في الحبل الشوكي في الفئران المحورة وراثيا التعبير عن eGFP: العرج-5-بروتين تقاطع ضيق.
النماذج الحيوانية المحورة وراثيا التعبير عن البروتينات الفلورية ، عندما يقترن مع المجهر الانترافيتال ، توفر منصة قويه لمعالجه علم الاحياء والفيزيولوجيا المرضية. لتطبيق هذه التقنيات علي الحبل الشوكي ، والبروتوكولات المتخصصة مطلوبه لاعداد الحبل الشوكي للتصوير. وتتمثل أحدي هذه الاستراتيجيات في اجراء عمليه استئصال الصفيحة الفقرية وغرس الحبل الشوكي. وتشمل الميزات الرئيسية للبروتوكول المثالي لاستئصال الصفيحة المجهرية الحفاظ علي بنيه الانسجه الاصليه ووظيفتها ، واستقرار حقل التصوير ، ووقت المعالجة السريع ، واستنساخ النتائج. ويتمثل أحد التحديات الخاصة في تحقيق الاستقرار في مجال التصوير مقابل الحركة المستحثة بالتنفس ونبض القلب. وقد تم الإبلاغ عن استراتيجيات متعددة السابقين وفي الجسم الفيفو لتحقيق هذه الأهداف1,2,3,4,5. معظم في الأساليب المجرية تنطوي علي لقط الجانبين من العمود الفقري2,4 وغالبا ما يعقبه زرع جهاز معدني جامد3,4 للاستقرار اثناء الجراحة تطبيقات التصوير النهائي. لقط العمود الفقري يمكن ان يضر بتدفق الدم والحث علي أعاده عرض البروتين حاجز الدم في الدماغ (BBB).
والغرض من هذا الأسلوب هو جعل الحبل الشوكي سليمه متاحه للتصوير البصري في الماوس الحية مع التقليل من غزو البروتوكول وتحسين النتائج. ونحن وصف استئصال الصفيحة واحده والغطاء الزجاجي الاجراء غرس يقترن البيضاوي الحد الأدنى من البلاستيك 3D-مطبوعه الخلفية التي لا تزال تحقق الاستقرار الميكانيكية القوية. يتم التزام باللوحة الخلفية مباشره بالعمود الفقري الامامي والخلفي مع الاسمنت السني. وقد تم تجهيز اللوحة الخلفية مع أذرع التمديد الجانبية مع ثقوب المسمار التي نعلق بشكل صارم علي مرحله المجهر عن طريق ذراع معدنيه. هذا المراسي بشكل فعال الفقرة الاماميه والخلفية السليمة إلى مرحله المجهر ، وتوفير المقاومة الميكانيكية للقطع المصنوعة الحركة التي لولا ذلك سيتم إدخالها عن طريق التنفس وضربات القلب. وقد تم تحسين هذه الطريقة لاستئصال الصفيحة الفقرية لفقره واحده في المستوي الصدري 12 ، وحذف المشابك المستخدمة في استراتيجيات بديله للاستقرار اثناء التصوير في الجسم المجري . الاجراء سريع ، أخذ ما يقرب من 30 دقيقه لكل ماوس.
ويمكن استخدام هذا البروتوكول لدراسة أليات الامراض من BBB. و BBB هو نظام الاوعيه الدقيقة الديناميكية التي تتالف من الخلايا البطانية, العضلات الملساء الاوعيه الدموية, pericytes, وعمليات القدم تموت التي توفر بيئة انتقائية للغاية للجهاز العصبي المركزي (CNS). البيانات التمثيلية تصور تطبيق هذا البروتوكول في الفئران المحورة وراثيا المهندسة للتعبير عن البروتين الفلوري الأخضر المعزز (eGFP): العرج-5 ، وهو البروتين تقاطع الضيق BBB. يمكن أيضا تخصيص ملفات الطباعة الخلفية المتوفرة للتطبيقات البديلة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
جميع التجارب تتبع جامعه إلينوي ، شيكاغو المؤسسية الرعاية الحيوانية والبروتوكولات لجنه الاستخدام. هذا هو اجراء المحطة الطرفية.
1. اعداد كاشف
2. لوحه الخلفية 3D الطباعة
3. التحضير الجراحي
4. استئصال الصفيحة الفقرية
5. الغطاء-زرع الزجاج
6. اعداد التصوير
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
توفر النوافذ الزجاجية المزروعة والانترافيتال المجهري ثنائي الفوتون أداه مفيده لتقييم التغيرات الديناميكية في بروتينات الجهاز العصبي العام. تتاثر السلامة الوظيفية لل BBB بالتعبير ، والتعريب تحت الخلوي ، ومعدلات دوران البروتينات المفرقة الضيقة7. وقد أظهرت الدراسات السابقة ان البروتينات تقاطع ضيق الخضوع لأعاده عرض سريعة وديناميكية في حاله مستقره8. وقد استخدمت في الوقت الراهن لاستئصال الصفيحة الفقرية والزجاج اعداد النافذة في eGFP المحورة وراثيا:...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الطريقة الموصوفة هنا تسمح للتصوير مستقره من الحبل الشوكي في الفئران من خلال نافذه زجاجيه. وقد تم تطبيق هذه الطريقة لتقييم BBB أعاده عرض في eGFP المحورة وراثيا: Claudin5 +/-الفئران التي تعبر عن الفلورية BBB البروتين مفرق ضيق ، ولكن يمكن تطبيقها بشكل جيد علي قدم المساواة للدراسات من اي البروتينات الفلورية أو الخلايا في الحبل الشوكي.
وقد تم تطوير طرق متعددة لاستئصال الصفيحة الفقرية وتثبيت الحبل الشوكي. جميع البروتوكولات عنوان تثبيت الحبل الشوكي اثناء التصوير وتنفيذ النافذة للوصول البصري إلى بنيه ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.
ويدعم S.E. لوتس من قبل المركز الوطني للنهوض بالعلوم الانتقالية, المعاهد الوطنية للصحة, تحت منحه KL2TR002002 وجامعه إلينوي شيكاغو كليه الطب بدء الأموال. ويدعم سيمون الفورد من قبل RO1 MH084874. المحتوي هو فقط مسؤوليه المؤلفين ولا يمثل بالضرورة الآراء الرسمية لمعاهد القومية للصحة. ويشكر المؤلفان دراتان اغاليو في قسم علم الأعصاب في المركز الطبي بجامعه كولومبيا لأجهزه الفئران التي تعمل بالرنين العصبي الليفي: كلوبين-5 ، والمناقشات العلمية ، والرؤى في تطوير البروتوكول الجراحي وتطبيقات التصوير. ويشكر المؤلفون سونيل ب. غاندي في قسم بيولوجيا الأعصاب والسلوك في جامعه كاليفورنيا ، ايرفين لتصميم النموذج الاولي للجهاز المجسم ووحده تحكم درجه الحرارة الحيوانية ، ومناقشه البروتوكول الجراحي ، التدريب في المجهر الثنائي الفوتون. ويشكر المؤلفون أيضا ستيف بيكنز (w. Nuhsbaum, Inc.) للحصول علي المساعدة في تخصيص المجسم الفراغي الجراحي ، و Ron Lipinski (صناعه الحيتان) للأجزاء المجسمة بالقطع.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| طابعة ثلاثية الأبعاد | Raise3D | Pro2 | لطباعة الألواح الخلفية خيوط |
| الطباعة ثلاثية الأبعاد PLA | الداخلية | PLA + -175-B | مادة الطباعة ثلاثية الأبعاد البلاستيكية السوداء ثلاثية |
| برنامج | Dassault Systemes | Solidworks | المستخدمة لتصميم الأشكال ثلاثية الأبعاد |
| برنامج الطابعة ثلاثية الأبعاد | برنامج Raise3D | Ideamaker | المستخدم للتفاعل مع الطابعة ثلاثية الأبعاد |
| 3D مطبوعة البيضاوي الخلفية | مخصص | مجال التصوير | |
| مجهر تشريح جراحي | Leica | M205 C | مجهزة ب Leica FusionOptics ، هدف Planapo 0.63x M-series ، ومرحلة الانزلاق |
| كاميرا مجهر | Leica | MC170 | HD كاميرا ملونة لتصور المجال |
| الجراحي مرحلة الانزلاق | Leica | 10446301 | مرحلة الانزلاق مصنوعة من لوحين معدنيين. لوحة القاعدة ثابتة. تنزلق اللوحة العلوية على واجهة مدهونة للسماح بالحركة الدورانية والخطية. |
| المحطة الجراحية وشوكة التثبيت | Whale Manufactoring | مخصص | لاستئصال الصفيحة |
| الفقرية SomnoSuite وحدة توصيل الأيزوفلوران منخفضة التدفق | Kent Scientific | SS-01 | إدارة التخدير الجراحي مع مبخر رقمي متكامل |
| من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 1.5 بوصة بعد التركيب | ThorLabs | P50 / M | لتركيب المحطة الجراحية على طاولة بصرية للتصوير |
| ثنائي الفوتونشوكة لقط مضادة للتركيب مقاس 1.5 بوصة بعد | ThorLabs | PF175 | لتثبيت تركيب المحطة الجراحية على طاولة بصرية للتصوير ثنائي الفوتون |
| جهاز هارفارد المثالي للعظام | 72-6065 | ترقق العظام لاستئصال الصفيحة | |
| الفقرية حمام مائي | فيشر ساينتفيك | 15-462-10 | الكي الملحي |
| الدافئ FST | 18010-00 | الكي البسيط | |
| وسادة التدفئة | القياسية | BF11222 | 1.9 بوصة × 4.5 بوصة سخان سيليكون مع 20 بوصة خيوط تفلون ، 10 واط ، 5 فولت |
| K نوع مسبار المستقيم المقترن بالحرارة | Physitemp | RET3 | قياس درجة حرارة جسم الفأر |
| الفازلين | Sigma | 8009-03-8 | مسبار المستقيم التشحيم |
| وحدة تحكم حرارية منظمة التغذية المرتدة | مخصصة | NA | تشمل البدائل المتاحة تجاريا سلسلة Physitemp TCAT |
| PVA الجراحية للعين | القندس الزائر دولي | 40400-8 | امتصاص الدم |
| ماكينة تشذيب كهربائية | Wahl | 41590-0438 | تشذيب فرو |
| الماوس ، # 11 | FST | 14002-14 | الأدوات الجراحية |
| ، # 5 | FST | 11254-20 | أداة جراحية |
| ، # 4 | FST | 14002-14 | أداة جراحية |
| ملقط مسنن تيتاتنيوم | WPI | 555047FT | أداة جراحية |
| مقص قزحية التيتانيوم | WPI | 555562S | أداة جراحية |
| لاصق الأنسجة Vetbond | 3M | 084-1469SB | تحضير سطح الأنسجة لأكريليك الأسنان |
| صينية خلط السيراميك | Jack Richeson | 420716 | خلط عامل أكريليك الأسنان مع مسرع |
| أكريليك الأسنان Orthojet | Lang Dental | 1520BLK ، 1503BLK | ربط دائم بلوحة خلفية للأنسجة |
| زجاج غطاء دائري صغير ، # 1 سمك ، 3 مم | جهاز هارفارد | 64-0720 | نافذة بصرية |
| NaCl | Fisher Scientific | 7647-14-5 | ل aCSF |
| KCl | Fisher Scientific | 7447-40-7 | ل aCSF |
| Glucose | Fisher Scientific | 50-99-7 | ل aCSF |
| HEPES | Sigma | 7365-45-9 | ل aCSF |
| MgCl2 & ميددوت. 6H2O | فيشر العلمي | 7791-18-6 | ل aCSF |
| CaCl2< / sub>· ؛ 2H2< / sub>O | Fisher Scientific | 10035-04-8 | ل aCSF |
| كاربروفين | ريماديل | QM01AE91 | تسكين |
| المياه المضادة للجراثيم | هنري شاين | 2587428 | مخفف للكاربروفين |
| إيزوفلوران | هنري شاين | 11695-6776-2 | مرحب التخدير |
| باكستر | 0338-0117-04 | الترطيب للماوس | |
| Agarose High EEO | Sigma | A9793 | نقطة هلام 34-37 درجة مئوية |
| مرهم تشحيم بصري | Akwa Tears | 68788-0697 | منع جفاف القرنية |
| MOM مجهر |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.