الغشاء المشيمي (CAM) لجنين الطيور هو أداة مفيدة للغاية وقابلة للتطبيق لمختلف مجالات البحث. نموذج خاص من البيضاوي السابق من السمان الياباني CAM مناسب للتحقيق في العلاج الضوئي الديناميكي.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
الغشاء المشيمي (CAM) لجنين الطيور هو أداة مفيدة للغاية وقابلة للتطبيق لمختلف مجالات البحث. نموذج خاص من البيضاوي السابق من السمان الياباني CAM مناسب للتحقيق في العلاج الضوئي الديناميكي.
الغشاء المشيمي (CAM) لجنين الطيور هو غشاء رقيق خارج الجنين يعمل كعضو تنفسي أساسي. خصائصه تجعله نموذجا تجريبيا ممتازا في الجسم الحي لدراسة تكوين الأوعية الدموية ، ونمو الورم ، وأنظمة توصيل الأدوية ، أو التشخيص الضوئي الديناميكي (PDD) والعلاج الضوئي الديناميكي (PDT). وفي الوقت نفسه، يتناول هذا النموذج شرط استبدال التجارب ببديل مناسب. يسمح الجنين المزروع ب Ex ovo بسهولة تطبيق المادة والوصول إليها ومراقبتها وتوثيقها. الأكثر استخداما هو CAM الفرخ. ومع ذلك ، تصف هذه المقالة مزايا CAM السمان الياباني كنموذج منخفض التكلفة وعالي الإنتاجية. ميزة أخرى هي التطور الجنيني الأقصر ، والذي يسمح بدوران تجريبي أعلى. يتم استكشاف مدى ملاءمة CAM السمان ل PDD و PDT للسرطان والالتهابات الميكروبية هنا. على سبيل المثال ، يتم وصف استخدام المحسس الضوئي hypericin مع البروتينات الدهنية أو الجسيمات النانوية كنظام توصيل. تم تحديد درجة الضرر من الصور في الضوء الأبيض والتغيرات في شدة التألق لأنسجة CAM تحت الضوء البنفسجي (405 نانومتر) ، جنبا إلى جنب مع تحليل المقاطع النسيجية. أظهر CAM السمان بوضوح تأثير PDT على الأوعية الدموية والأنسجة. علاوة على ذلك ، يمكن ملاحظة تغييرات مثل النزيف الشعري ، والجلطة ، وتحلل الأوعية الصغيرة ، ونزيف الأوعية الكبيرة. يعد CAM للسمان الياباني نموذجا واعدا في الجسم الحي للتشخيص الضوئي الديناميكي وأبحاث العلاج ، مع تطبيقات في دراسات تكوين الأوعية الدموية للورم ، وكذلك العلاج المضاد للأوعية الدموية ومضادات الميكروبات.
نموذج غشاء الدجاج chorioallantoic (CAM) معروف جيدا ويستخدم على نطاق واسع في مختلف مجالات البحث. وهو عضو خارج الجنين غني بالأوعية الدموية يوفر تبادل الغازات ونقل المعادن1. نظرا لشفافية هذا الغشاء وإمكانية الوصول إليه ، يمكن ملاحظة الأوعية الدموية الفردية وتغييراتها الهيكلية في الوقت الفعلي2. على الرغم من المزايا ، فإن CAM الفرخ لديه أيضا بعض القيود (على سبيل المثال ، مرافق تربية أكبر ، وإنتاج البيض ، واستهلاك الأعلاف) التي يمكن تجنبها باستخدام أنواع الطيور الأخرى. في هذا البروتوكول ، يتم وصف نموذج CAM بديل ل ex ovo باستخدام جنين السمان الياباني (Coturnix japonica). نظرا لصغر حجمه ، فإنه يسمح باستخدام عدد أكبر بكثير من الأفراد التجريبيين من CAM الدجاج. علاوة على ذلك ، فإن التطور الجنيني الأقصر لمدة 16 يوما لأجنة السمان هو ميزة أخرى. تظهر أول أوعية أكبر على CAM السمان في اليوم الجنيني (ED) 7. يمكن مقارنة ذلك مباشرة مع تطور جنين الفرخ (المراحل 4-35) ؛ ومع ذلك ، فإن المراحل المتأخرة من التطور لم تعد قابلة للمقارنة وتتطلب وقتا أقل لجنين السمان3. من المثير للاهتمام هو الحدوث المنتظم للتفرع الوعائي الدقيق على غرار الدجاج CAMs 4,5,6. النضج الجنسي السريع ، وارتفاع إنتاج البيض ، والتربية منخفضة التكلفة هي أمثلة أخرى تفضل استخدام هذا النموذج التجريبي7.
غالبا ما يستخدم نموذج CAM للطيور في دراسات العلاج الضوئي الديناميكي (PDT)8. يستخدم PDT لعلاج عدة أشكال من السرطان (الأورام الموضعية الصغيرة) وغيرها من الأمراض غير الورمية. مبدأها هو في توصيل دواء الفلورسنت ، وهو محسس للضوء (PS) ، إلى الأنسجة التالفة وتنشيطه بضوء الطول الموجي المناسب. أحد PS المحتملين المستخدمين في الأبحاث هو hypericin ، المعزول أصلا من نبتة سانت جون الطبية (Hypericum perforatum)9. تعتمد تأثيرات الحساسية الضوئية القوية لهذا المركب على خصائصه الكيميائية الضوئية والفيزيائية الضوئية. تتميز هذه بقمم إثارة التألق المتعددة في نطاق 400-600 نانومتر ، مما يحفز انبعاث التألق عند حوالي 600 نانومتر. الحد الأقصى لامتصاص hypericin داخل النطاق الطيفي هو في نطاق 540-590 نانومتر ، والحد الأقصى للتألق في نطاق 590-640 نانومتر9. لتحقيق هذه التأثيرات الحساسة للضوء ، يتم إثارة hypericin بواسطة ضوء الليزر بطول موجي يبلغ 405 نانومتر بعد الإدارة المحلية10. في وجود الضوء ، يمكن أن يظهر hypericin تأثيرات مبيد للفيروسات ومضاد للتكاثر وسام للخلايا11 ، في حين لا توجد سمية جهازية ، ويتم إطلاقه بسرعة من الكائن الحي. Hypericin هي مادة محبة للدهون تشكل مجاميع غير قابلة للذوبان في الماء وغير فلورية ، وهذا هو السبب في أن عدة أنواع من الناقلات النانوية ، مثل الجسيمات النانوية البوليمرية12,13 أو البروتينات الدهنية عالية ومنخفضة الكثافة (HDL ، LDL) 14,15 ، تستخدم للمساعدة في توصيلها واختراقها في الخلايا. نظرا لأن CAM هو نظام يعاني من نقص المناعة بشكل طبيعي ، يمكن زرع الخلايا السرطانية مباشرة على سطح الغشاء. كما أن النموذج مناسب تماما لتسجيل مدى تلف الأوعية الدموية الناجم عن PDT وفقا لدرجة محددة16,17. يمكن استخدام ضوء أقل كثافة مقارنة ب PDT للتشخيص الضوئي الديناميكي (PDD). تؤدي مراقبة الأنسجة تحت ضوء LED البنفسجي المثير أيضا إلى التنشيط الضوئي للمحسسات الضوئية18،19،20 التي تؤدي إلى انبعاث ضوء الفلورسنت ، ومع ذلك فهي لا توفر طاقة كافية لبدء تفاعل PDT وإتلاف الخلايا. إنه يجعلها أداة جيدة لتصور الورم وتشخيصه أو مراقبة الحرائك الدوائية ل PSs14,15 المستخدمة.
توضح هذه المقالة إعداد فحص CAM للسمان ex ovo مع معدلات البقاء على قيد الحياة أكثر من 80٪. تم تطبيق هذه الثقافة السابقة بنجاح في عدد كبير من التجارب.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد أجري البحث وفقا للمبادئ التوجيهية المؤسسية. يجب تعقيم جميع المعدات والكواشف أو تعقيمها بنسبة 70٪ من الإيثانول أو الأشعة فوق البنفسجية.
1. حضانة البيض
2. إعداد ثقافة البيضة السابقة
ملاحظة: بعد الحضانة الأولية ، يكون البيض مناسبا لبدء زراعة البيضة السابقة.

الشكل 1: إعداد ثقافة البيضة السابقة . (أ) بيض السمان الياباني أثناء تخزينه واحتضانه. (ب) تطهير سطح البيض بالإيثانول. (ج) يتم قطع قشر البيض بالمقص. (د) يتم إفراغ محتوى البويضة في البئر. (ه) إعداد الجنين بشكل صحيح 3 أيام ، مع تطوير الأوعية الدموية CAM. (و) لوحات الاستزراع المخزنة في حاضنة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: لوحة زراعة 6 آبار مع الأجنة وحلقات السيليكون الموضوعة في الأعلى.
3. تلقيح الخلايا السرطانية
ملاحظة: تتطلب جميع الإجراءات استخدام خزانة تدفق صفحية معقمة.

الشكل 3: تلقيح الطب التكميلي والبديل بالأورام . (أ) شفط الكرويات باستخدام ماصة، و (ب) الزرع على سطح الطب التكميلي والبديل. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
4. تطبيق محسس للضوء
5. PDD و PDT

الشكل 4: علاج الطب التكميلي والبديل بضوء الليزر. تم التقاط هذه الصورة لأغراض توضيحية. بالنسبة ل PDD أو PDT ، يجب أن تكون الغرفة مظلمة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
6. إعداد الطب التكميلي والبديل لمزيد من التقييم

الشكل 5: أنسجة الطب التكميلي والبديل لتحليل الكسور. بعد PDT ، يتم إصلاح CAM وتثبيته على شريحة وتجفيفه لتحليل الفركتل. تم التقاط الصورة في ضوء أبيض باستخدام جهاز إضاءة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
توطين الورم على سطح CAM صعب في الضوء الأبيض. من المتوقع أن يتم تناول المحسس الضوئي (هنا ، hypericin) المستخدم في PDD بشكل انتقائي من قبل الورم ويساعد على تصور الورم. أظهرت إضافة hypericin واستخدام ضوء الفلورسنت (على سبيل المثال ، 405 نانومتر) موضع الورم (سرطان الخلايا الحرشفية TE1) بشكل جيد للغاية (الشكل 6A). أظهر التحليل النسيجي أن الخلايا السرطانية الحيوية تغزو الأنسجة السليمة. كانت الهياكل متحدة المركز للخلايا الحرشفية غير الطبيعية، والتي غالبا ما توصف في أنسجة سرطان الخلايا الحرشفية (لؤل...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لنجاح زراعة البيضة السابقة ، من المهم اتباع البروتوكول أعلاه. علاوة على ذلك ، إذا لم يتم فتح البيض بعناية كافية أو لم تكن هناك رطوبة كافية أثناء الزراعة ، فإن كيس صفار البيض يلتصق بالقشرة وغالبا ما يتمزق. إن بدء زراعة البيضة السابقة في وقت حوالي 60 ساعة من حضانة البيض يضمن ارتفاع معدل بقاء الأجنة على قيد الحياة ، لأنها بالفعل كبيرة بما يكفي للبقاء على قيد الحياة من المناولة. في مراحل النمو اللاحقة ، يصبح CAM أرق ويلتصق بقشر البيض ، مما يؤدي إلى تمزق الغشاء.
من يوم الحضانة 7 ف...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح.
تم دعم العمل من قبل VEGA 2/0042/21 و APVV 20-0129. مساهمة V. Huntošová هي نتيجة لتنفيذ المشروع: مجتمع علمي مفتوح للبحوث الحديثة متعددة التخصصات في الطب (اختصار: OPENMED) ، ITMS2014 +: 313011V455 بدعم من البرنامج التشغيلي للبنية التحتية المتكاملة ، بتمويل من ERDF.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 6-لوحة ثقافة الخلايا الآبار | Sarstedt | 83.392 | البوليسترين الشفاف ، معقم |
| CO2< / sub> حاضنة ESCO CCL-0508 | ESCO ، سنغافورة | CCL-050B-8 | CO2< / sub> حاضنة ثقافة الخلايا |
| cryocut Leica CM 1800 | Reichert-Jung ، الولايات المتحدة الأمريكية | ||
| الكاميرا الرقمية Canon EOS 6D II | Canon ، اليابان | ||
| ليزر 405 نانومتر | بصريات المحيط ، الولايات المتحدة الأمريكية | ||
| DMSO | سيجما ألدريتش | 67-68-5 | ثنائي ميثيل سلفوكسيد |
| إيوزين | سيجما ألدريتش | 15086-94-9 | |
| الإيثانول | سيجما ألدريتش | 64-17-5 | |
| فرشاة دقيقة الحجم 2 | فرشاة فابر كاستل | 281802 لفصل CAM ومعالجة | |
| الجلوتارالديهايد | سيجما ألدريتش | 111-30-8 | |
| هيماتوكسيلين | سيجما ألدريتش | 517-28-2 | |
| هايبريسين | سيجما ألدريتش | 84082-80-4 | |
| حاضنة السير ميدي | السير Sedl any, جمهورية | حاضنة السحب القسري لحاضنة الحضانة الأولية | |
| Memmert IF160 | Memmert, ألمانيا | حاضنة دوران الهواء القسري لحضانة CAM | |
| Kaiser slimlite plano, صندوق إضاءة LED | Kaiser, ألمانيا | 2453 | Transilluminator |
| LED ضوء 405 نانومتر | دائرية LED | ||
| ضوء عدسة ماكرو Canon MP- E 65 مم f / 2.8 | كانون ، مجهر اليابان | ||
| Kapa 2000 | Kvant ، سلوفاكيا | المجهر البصري | |
| ميكروتوم Auxilab 508 | Auxilab ، إسبانيا | الميكروتوم الدوار اليدوي | |
| paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | 30525-89-4 | |
| Paraplast Plus | Sigma-Aldrich | P3683 | parafin medium لتضمين الأنسجة |
| PBS | Sigma-Aldrich | P4417 | عازلة للفوسفات الملحي |
| Castroviejo | Orimed | OR66-108 | مقص صغير لبرنامج فصل CAM |
| ImageJ 1.53 | مخزون برنامج معالجة وتحليل الصور | في المجال | |
| العام HDL | Sigma-Aldrich | 437641-10MG | مخزون البروتينات الدهنية عالية الكثافة |
| LDL | Sigma-Aldrich | 437644-10MG | البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة |
| Tissue-Tek O.C.T. مركب | ساكورا فينيتيك | 4583 | مركب درجة حرارة القطع الأمثل 118 مل زجاجات ضغط |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.