أبريل 20, 2018
هنا نقدم طريقة لنموذج بشرية في المختبر للإصابة تمتد في شكل 96-جيدا في مقياس الوقت ذات صلة بتأثير الصدمة. وهذا يشمل أساليب لاختلاق ألواح المط، التحديد الكمي إهانة الميكانيكية واستزراع وإصابة الخلايا وتصوير وتحليل محتوى عالية تحديد حجم الإصابة.
الهدف العام لهذا النموذج هو إنشاء نمط ظاهري للصدمات العصبية ذات الصلة سريريا بتنسيق 96 بئرا لتسهيل المقارنة الفعالة والمتزامنة للإصابة التي لحقت بها في ظل ظروف تجريبية متعددة. الغرض الأساسي من هذا النموذج هو تمكين شاشات اكتشاف الأدوية ذات النمط الظاهري عالية المحتوى في الصدمات العصبية ، مع الخلايا العصبية المشتقة من الخلايا الجذعية متعددة القدرات التي يسببها الإنسان. تحتفظ الألواح المستخدمة في هذا النموذج بهندسة الألواح المكونة من 96 بئرا القياسية في الصناعة ، مما يحافظ على توافقها مع آلات الفحص الحالية عالية المحتوى ، مثل الأذرع الروبوتية والمجاهر الآلية.
للبدء ، ضع الجانب السفلي للوحة 96 بئرا بلا قاع لأعلى داخل منظف بلازما 200 واط لمدة 60 ثانية على طاقة عالية. بعد ذلك ، ضع الطبق في 200 مل من 1.5٪ APTES المحضرة حديثا في ماء منزوع الأيونات ، بحيث يكون الجانب السفلي لأسفل ، لمدة 20 دقيقة في غطاء الدخان. بعد 10 دقائق من الحضانة ، استخدم الملقط لوضع غشاء سيليكون معالج بالبلازما فوق مستطيل ورق زبدة مقاس 7.5 × 11 سم ، وقم بمحاذاة لوح ألومنيوم 7.5 × 11.05 سم على الجزء السفلي من مشبك تصنيع اللوحة.
ثم استخدم الملقط لمحاذاة غشاء السيليكون وورق البرشمان على لوح الألمنيوم. في نهاية فترة الطلاء ، قم بإزالة اللوحة التي لا نهاية لها من حمام APTES ، وتخلص من المحلول الزائد. اغمس اللوحة التي لا قاع لها في حمامين مائيين متتاليين سعة 200 مل لمدة خمس ثوان لكل غمس ، وتخلص من الماء الزائد.
بعد التجفيف الكامل بالهواء المضغوط ، ضع اللوحة التي لا قاع لها في الجزء العلوي من مشبك تصنيع اللوحة ، وأغلق المشبك برفق للضغط على اللوحة التي لا قاع لها والسيليكون معا. لمحاذاة كتلة المسافة البادئة ، استخدم مشابك المسرح لتثبيت اللوحة على مسرح جهاز التمدد أسفل الكاميرا مع تغذية حية ، ووضع ضوء قبة فوق الجهاز. قم بتشغيل برنامج التحكم في الجهاز على الكمبيوتر المتصل بجهاز الإصابة ، وانقر فوق نافذة التشغيل لتشغيل مشروع الصدمة العصبية في المختبر.
من نافذة المشروع ، انقر نقرا مزدوجا فوق الأدوات الافتراضية للتحكم في الحركة وتعقب الموضع. أغلق القفص المحيط بجهاز الإصابة ، وانقر على السهم الموجود في أداة التحكم في الحركة الافتراضية لتشغيل الجهاز. انقر بالقرب من الجزء السفلي لخفض المسرح إلى مسافة ملليمترين من ملامسة المسافات البادئة ، ثم انقر فوق إيقاف لإيقاف الأداة الافتراضية.
في نافذة المشروع ، انقر بزر الماوس الأيمن فوق المحور الأول ، وانقر فوق لوحة الاختبار التفاعلية. أدخل 500 وحدة في حقل موضع الهدف في النافذة التي تظهر لتعيين حجم الخطوة إلى 50 ميكرومتر. ثم انقر فوق Go بشكل متكرر ، حتى تتلامس اللوحة أولا مع أي مسافات بادئة ، وتحقق من وجود اتصال على الصورة الحية التي تعرضها الكاميرا.
سيتم الإبلاغ عن موضع المرحلة الرأسية في الجزء العلوي الأيسر من نافذة لوحة الاختبار التفاعلية. اخفض اللوحة أكثر حتى يتلامس كل بئر مع المسافات البادئة ، وحرك الكاميرا والمسرح حسب الضرورة لعرض اللوحة بأكملها. لاحظ موضع المرحلة الرأسية الذي تم الإبلاغ عنه عندما تكون جميع المشاركات على اتصال ، وأغلق لوحة الاختبار التفاعلية.
بعد ذلك ، قم بتشغيل الأداة الافتراضية للتحكم في الحركة ، وانقر فوق أعلى لرفع المسرح ، باستخدام زر الإيقاف لإيقاف الأداة الافتراضية عندما تكون المرحلة في موضعها. افتح الباب لإلغاء تنشيط الجهاز ، ثم قم بفك المسمار اللولبي الموجود في الزاوية الذي اتصل أولا لخفض الزاوية ، وشد المسمار المقابل لرفع الزاوية التي جعلت الاتصال أخيرا. كرر خفض الكتلة ومراقبتها وضبطها حتى تتلامس اللوحة مع جميع المسافات البادئة في وقت واحد.
تعدالمحاذاة الدقيقة لكتلة المسافة البادئة مهمة لتحقيق إصابة موحدة عبر جميع آبار اللوحة. افتح الباب لإلغاء تنشيط الجهاز مرة أخرى ، وأدخل مسامير الربط في الفتحات الموجودة على كتلة المسافة البادئة. ثم اربط البراغي في موضعها ، ولاحظ موضع المسرح الذي أبلغت عنه لوحة الاختبار التفاعلية عندما تتلامس اللوحة.
لتمديد اللوحة، قم بتغيير اسم الملف في حقل مسار الملف في موضع التحقق من الأداة الظاهرية إلى اسم ملف فريد، وانقر فوق السهم تشغيل. اضبط عمق المسافة البادئة ومدتها وحقول مدة الإصابة والإصابة في الأداة الافتراضية للوحة التحكم في الحركة. مع وضع اللوحة في وضع الصفر ، قم بتشغيل الأداة الافتراضية للوحة التحكم في الحركة ، وانقر فوق جرح لوضع مسافة بادئة للوحة.
انقر فوق أعلى لتحريك المسرح لأعلى ، وانقر فوق إيقاف عندما تكون اللوحة في الموضع العلوي ، وافتح الباب لإلغاء تنشيط جهاز الإصابة. ثم افحص سجل الإزاحة للمرحلة المعروضة في الأداة الافتراضية لتتبع الموضع للتأكد من تطبيق الحد الأقصى المحدد للإزاحة ، وتصدير البيانات إلى برنامج جداول بيانات مناسب. لتقييم امتداد غشاء السيليكون ، بعد معالجة البلازما ، ضع اللوحة على سطح ناعم ، وقم بتجهيز النتوء الصغير على ختم بالحبر من قلم تحديد دائم.
أدخل الختم في البئر الأول المراد اختباره ، واضغط لضمان نقل الحبر بشكل جيد. عندما يتم ختم جميع الآبار ، ضع الكاميرا عالية السرعة على حامل ذراع الرافعة فوق جهاز الإصابة مع ضبط العدسة على أصغر نقطة F مرقمة بحيث يحتوي مجال الرؤية على 12 نقطة بادئة في شبكة ثلاثة في أربعة. مع وجود المكان في موضع نقطة الصفر ، بنقرة واحدة على زر التسجيل في برنامج الكاميرا بحيث يقرأ الزناد ، وقم بتشغيل الضوء المحوري الساطع المنتشر.
ثم قم بوضع مسافة بادئة للوحة كما هو موضح للتو ، وأطفئ الضوء المحوري. لإصابة مزرعة الخلايا ، أضف 100 ميكرولتر من الخلايا العصبية المشتقة من الخلايا الجذعية متعددة القدرات المعالجة باللامينين والتي يسببها الإنسان إلى كل بئر من الصفيحة المعالجة بالبلازما ، واسمح للخلايا بالالتصاق بقاع اللوحة لمدة 15 دقيقة في درجة حرارة الغرفة قبل وضع اللوحة في حاضنة زراعة الخلايا. بعد يومين إلى ثلاثة أيام من الثقافة ، قم بتثبيت اللوحة على مرحلة جهاز الإصابة ، واضبط موضع الغطاء لتأمين اللوحة دون تعريض الثقافات للهواء المحيط.
بعد ذلك ، مع وضع اللوحة في موضع نقطة الصفر ، ضع مسافة بادئة للوحة كما هو موضح للتو. ستحتوي الثقافة المثلى غير المصابة على عدد قليل من الكتل المكونة من أكثر من خمس خلايا ، إن وجدت ، وستكون الخلايا العصبية فردية وطويلة ونحيلة ومنحنية ، مع القليل من الخرز أو بدونه. في ظل الظروف المثالية ، يجب أن تقترب صلاحية الثقافات عن كثب من الجدوى المحددة في ورقة بيانات الشركة المصنعة ، ويجب أن تشبه الثقافات الموجودة على السيليكون تلك التي يتم الاحتفاظ بها على ركائز الثقافة الصلبة التقليدية.
زيادة كثافة الخلايا يزيد من عدد وحجم الكتل التي تتشكل في الثقافة ، بينما تؤدي زيادة تركيز اللامينين عادة إلى مواجهة هذا التأثير. في الثقافات المصابة بسلالة ذروة بنسبة 57٪ ، بعد أربع ساعات من الإصابة ، يتم تقصير الخلايا العصبية أو فقدانها ، وبعضها يحتوي على خرز مع تكتل أظهرته الخلايا القابلة للحياة المتبقية. والجدير بالذكر أن علاجات اللامينين ذات الجرعة العالية تقلل من شدة إصابة مزارع الخلايا بطريقة تعتمد على التركيز ، كما يتضح من الزيادات في طول العصبية وقابلية الخلية للحياة في المزارع المعالجة بجرعة أعلى من اللامينين.
أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم مراعاة المهل الزمنية على سبيل المثال ، تستغرق إزالة السموم من الغشاء ثلاثة أيام ، ويجب أن تعالج الألواح المصنعة طوال الليل قبل الاستخدام. لا تنس أن جهاز الإصابة يحتوي على ملف صوتي قوي لدفع حركته ، ويجب على المرء دائما الابتعاد عن الجهاز عندما يكون نشطا ، وإيقاف تشغيل الجهاز فقط عندما تكون المرحلة في الجزء العلوي من سفرها.
تقدم هذه الدراسة طريقة لإنشاء نموذج بشري مختبري لإصابة التمدد باستخدام تنسيق 96 بئرًا يتناسب مع صدمات الارتطام. يتيح هذا النموذج إجراء فحوصات اكتشاف الأدوية ذات المحتوى المظهري العالي باستخدام عصبونات مشتقة من خلايا جذعية بشرية مستحثة متعددة القدرات، وذلك من خلال السماح بمقارنة الإصابات تحت ظروف تجريبية متعددة.
تمكّن هذه الطريقة من إجراء فحص ظاهري عالي الإنتاجية للعلاجات المستخدمة في حالات الإصابات العصبية باستخدام عصبونات مشتقة من الخلايا الجذعية البشرية المستحثة متعددة القدرات (iPSC) في تنسيق 96 بئراً، مما يعالج الفجوة الانتقالية في اكتشاف أدوية إصابات الدماغ الرضية (TBI). ومن خلال محاكاة ملفات الإجهاد الميكانيكي ذات الصلة سريرياً، فإنها تدعم تقليل المخاطر الآلية وتعزز الثقة التنبؤية في التحقق المبكر من الأهداف. وتتكامل هذه المنصة مع البنية التحتية الحالية للفحص عالي المحتوى، مما يحسن من جاهزية المقايسة وكفاءة فرز مجموعة الأدوية.
تندرج هذه الطريقة ضمن تسلسل الاكتشاف بدءًا من التحقق من الهدف وصولاً إلى تحديد المركبات الرائدة، مما يتيح إجراء الفحص الميكانيكي قبل الالتزام بمرحلة الدراسات قبل السريرية.