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方法文章

非人灵长类动物脑组织的制备用于包埋前免疫组织化学与电子显微镜观察

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DOI:

10.3791/55397

2017年4月3日

本文内容

摘要

本文提供了一种简便、低成本且省时的化学固定方法,使用丙烯醛固定剂固定灵长类动物脑组织,可实现长期保存,并适用于透射电子显微镜所需的包埋前免疫组织化学分析。

摘要

尽管光学显微镜技术取得了所有进步 在神经科学领域,电子显微镜仍是研究和表征神经元超微结构与形态细节(如突触连接)的唯一工具。通过严格的冷冻固定方法可实现脑组织在电镜观察中的良好保存,但这些技术成本较高,且限制了免疫标记的应用——而免疫标记对于理解特定神经系统的连接性至关重要。为此,已发展出冷冻置换技术,以实现冷冻固定与免疫标记的结合。然而,这些方法的可重复性通常依赖于昂贵的冷冻设备。此外,该技术获得可靠结果的过程耗时较长,且对操作技能要求较高。因此,传统的化学固定脑组织方法,特别是使用丙烯醛作为固定剂的方法,仍然是将电子显微镜与免疫组织化学相结合的一种高效、低成本的方案。本文提供了一种可靠的实验流程,采用化学丙烯醛固定法,可有效保存灵长类动物脑组织,并适用于包埋前免疫组织化学染色及透射电子显微镜观察。

引言

光学显微镜技术,包括共聚焦显微镜和双光子显微镜,已被证明是研究 体内 神经元突起等结构1,2尽管光学显微镜(LM)水平的典型空间分辨率约为200 nm,但近年来利用不同光源(如极紫外光和软X射线显微技术)的技术进步已显著将该分辨率提升至接近10 nm的空间分辨率。3,4,5其他成像技术的进步包括磁共振成像与组织学的结合,为测量髓鞘厚度提供了一种新方法 体内,这一参数传统上仅能在电子显微镜(EM)水平下测量6,7尽管在光学显微镜(LM)水平上的这些进展为研究生命过程提供了极佳的工具,但对突触接触等结构进行详细观察和表征仍需依赖电子显微镜(EM),其分辨率可达0.5 nm。然而,电子显微镜观察要求样品必须死亡并在一定程度上经过化学固定剂处理和脱水等处理方式,以保持细胞结构的完整性。因此,由于电子束引起的辐射损伤、对比度低、膜结构的形变,或在脱水及环氧树脂包埋后可能出现的假象,高分辨率下生物样品的观察仍具有挑战性。8,9,10.

通过使用"Cryo EM of Vitrified Sections" 或 CEMOVIS 技术,可将样本以接近天然状态的形式保存,用于结构分析。该方法涉及将样本快速冷冻并包埋于玻璃态冰中,随后在低温电子显微镜下观察超薄切片11,12。此技术可在样本保持固态且充分水合的状态下进行观察,从而避免脱水过程所导致的结构伪影13。然而,该方法需要配备用于冷冻超薄切片的额外设备,以及对常规电镜进行低温观测所需的附加装置,导致显著增加的成本。此外,CEMOVIS 方法无法应用免疫标记技术,因为抗体通常需在室温(RT)下孵育。另一种替代方案是采用冷冻置换法,将冷冻固定的样本在低温保护性化学试剂中缓慢解冻,随后包埋于Lowicryl等特殊树脂中,从而实现超微结构分析与免疫组织化学的结合12。可在包埋后对此类样本进行免疫标记。然而,冷冻置换与冷冻固定技术耗时较长,需安装额外设备,且样本仍需暴露于有机溶剂和化学固定剂中,即使在低温条件下,也可能改变细胞的超微结构14,15。因此,尽管光学显微镜和电子显微镜技术均已取得显著进展,化学固定脑组织(特别是使用丙烯醛固定)仍是将免疫组织化学与电镜技术相结合的一种低成本且高效的方法16

近几十年来,人们进行了许多尝试,以寻找能够提供最佳组织保存效果的醛类混合物。在20世纪60年代之前,唯一可用于电镜(EM)且效果可接受的化学固定剂是四氧化锇。然而,四氧化锇具有高度毒性和昂贵成本,限制了其通过血管系统用于固定脑等器官。丙烯醛于20世纪50年代末被引入,作为一种适用于电镜观察细胞结构的动物组织保存的可靠方法17。与其他醛类相比,丙烯醛在浸入式固定时能更深入地渗透组织,反应速度更快,并能良好保存细胞质成分,同时使组织收缩最小化17。这一特性使得丙烯醛固定在新鲜组织中的应用明显优于其他醛类,能够更准确地定位活体分子化合物,如酶和其他蛋白质18。事实上,多年来丙烯醛固定已被验证为一种简便、高效且低成本的电镜水平可视化方法,适用于多种物种(包括两栖类和啮齿类),因其能有效稳定肽和蛋白质、保留抗原性,并在与其他醛类固定剂联合使用时提供相对完整的超微结构16,18,19,20,21。针对啮齿类动物的丙烯醛固定方案此后已实现标准化并被广泛使用,尤其是Pickel研究组将其应用于电镜水平的双重免疫标记16,22。少数研究组已在非人灵长类脑组织中使用丙烯醛固定23。然而,据我们所知,目前仅有一篇已发表的方案详细描述了适用于非人灵长类且兼容电镜免疫标记的丙烯醛化学固定方法24

本文提供了一种简便且可靠的方法,可使用丙烯醛对非人灵长类动物脑组织进行高效的化学固定,从而实现长期保存,并可用于包埋前免疫标记及透射电镜检查。

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方案

伦理声明:所有涉及动物的实验方案均经拉瓦尔大学动物保护委员会(Comité de Protection des Animaux de l'Université Laval)批准,并遵循加拿大动物护理委员会《实验动物护理与使用指南》(第2版)的规定。本文所述方案针对体重约800 g的成年动物进行了优化。固定剂的用量应根据动物体型进行相应调整。

1. 心脏灌注溶液的制备

  1. 按照以下步骤配制1 L 50 mM磷酸钠缓冲盐溶液(PBS)。溶液应在灌注前最多24小时内配制,并于4 °C保存至使用。
    1. 用量筒量取800 mL蒸馏水倒入1 L烧杯中。加入5.87 g无水磷酸氢二钠(Na₂HPO₄)。2HPO4),1.20 克一水合磷酸二氢钠(NaH₂PO₄·H₂O)2PO4·H2O)和 9 g 氯化钠(NaCl)。搅拌至溶解。
    2. 用5 N NaOH逐步调节pH至7.4。加蒸馏水定容至1 L。
      警告:NaOH 是一种腐蚀性化学化合物。请穿戴适当的个人防护装备(PPE;实验服、手套、护目镜), 等等.).
  2. 按照以下步骤配制 2 L 的 4% 多聚甲醛(PFA)溶液。该溶液应在手术前最多 24 小时内配制,并于 4 °C 保存至使用。
    1. 在2 L烧杯中量取1.5 L蒸馏水。加入23.48 g无水磷酸氢二钠(Na₂HPO₄)2HPO4) 和 4.80 克一碱基一水合磷酸钠(NaH2PO4·H2O)。搅拌至溶解,加入蒸馏水定容至 2 L。
    2. 在通风橱中加热溶液,直至温度达到约45 - 55 °C。切勿加热至60 °C以上。
    3. 逐渐将80 g PFA加入溶液中,搅拌至完全溶解(约30–60分钟)。持续监测温度,确保其低于60 °C。
      警告:PFA 粉末具有高度挥发性,接触眼睛或皮肤时具有高毒性,吸入或摄入时有危险。请佩戴个人防护装备,并在通风橱中小心使用。
    4. 将溶液冷却至 4 °C 后过滤,于 4 °C 保存。
  3. 按照以下步骤配制 1 L 的 3% 丙烯醛(acrolein)0.1 M 磷酸盐缓冲液(PB)。磷酸盐缓冲液(PB)应在灌注前最多 24 小时内配制。
    警告:丙烯醛吸入后具有高毒性,可造成即时损伤。若经皮肤吸收,也具有腐蚀性和高毒性。该物质为致癌物和致突变物。请穿戴适当的个人防护装备,并在通风条件下使用。 通风橱
    1. 量取800 mL蒸馏水,加入8.66 g无水磷酸氢二钠(Na₂HPO₄)。2HPO4) 和 5.38 克一碱式一水合磷酸钠(NaH2PO4·H2O)。搅拌至所有盐完全溶解,加入蒸馏水定容至 1 L。将溶液保存于 4 °C。
    2. 手术前,将900 mL PB溶液转移至1 L玻璃容器中,在通风橱内加入30.94 mL 97%丙烯醛溶液。用PB溶液定容至1 L,搅拌均匀。过滤溶液后置于4 °C保存。

2. 经心脏灌注与脑组织解剖

  1. 在整个手术过程中将溶液保持在冰上。通过将管路插入即将使用的第一个溶液(PBS;50 mM)中并开启泵,直到管路中无气泡残留,以完成泵的准备工作。对猕猴进行经心灌注时,使用21 G针头,并将流速设定为约80 mL/min。
  2. 通过肌肉注射给予氯胺酮(20 mg/kg)、赛拉嗪(4 mg/kg)和乙酰丙嗪(0.5 mg/kg)混合物以麻醉动物。使用异氟烷(3%)维持动物的镇静状态。
  3. 将动物的四肢固定在通风台上。
  4. 使用手术刀切除至腋窝处的皮肤。切开腹肌。使用重型手术剪小心避开重要器官,从侧方剪开肋骨。
  5. 用手术剪剪开膈肌,并抬起肋骨以暴露心脏。一旦切开膈肌,应迅速操作,因为心脏将在数分钟内停止跳动。
  6. 用手术刀片去除心包膜,将针头插入左心室。用手术刀小心地在右心房做一小切口。立即以72 mL/min的速度启动泵,并固定针头位置。如有可能,倾斜动物身体,使其头部低于心脏水平。
    注意:插入针头时需小心,避免刺穿室间隔。
    1. 用约300 mL PBS冲洗血液,直至肺部呈白色且右心房无血液流出。
  7. 停止泵运行,迅速将管路/管子转移至3%丙烯醛溶液中,重新启动泵。待心脏停止跳动后,逐渐将泵速提高至80 mL/min。灌注约500 mL丙烯醛溶液。
  8. 停止泵运行,迅速将管路转移至4%多聚甲醛(PFA)溶液中,再次启动泵。此步骤需使用约1 L的PFA。
    注意:当动物前肢变得僵硬且颈部变硬时,表明固定已完成。
  9. 切除头部,并小心地将脑组织从颅骨中分离出来。操作时注意避免手术器械损伤脑组织。理想的灌注效果表现为脑组织颜色苍白(无血迹残留)且质地坚硬(图1A)。
  10. 将完整的脑组织浸入4% PFA中,在4 °C下固定1小时。
  11. 使用低温振动切片机(4 °C)将脑组织按所需切面连续切成50 µm厚的切片,并收集于PBS(0.1 M)中(图1B)。
    注意:此步骤可根据具体实验方案采用多种方式进行。可在振动切片前分离半球,也可保持完整。若脑组织过大无法放置于振动切片机载物台上,可将其切成较小的组织块。此步骤完成后,切片可长期保存于-30 °C的防冻液中,防冻液由40% PB(50 mM)、30%甘油和30%乙二醇配制而成。

3. 包埋前免疫组织化学(图1C)

  1. 配制4 L Tris缓冲盐水(TBS,50 mM,pH 7.6)贮存液,步骤如下。
    1. 在4 L烧杯中量取2 L蒸馏水,加入24.23 g三羟甲基氨基甲烷(THAM;C4H11一氧化氮3),搅拌至溶解。
    2. 用约148 mL的1 N HCl将pH值调节至7.6。应谨慎加入酸,以避免pH值低于7.6。总体积应为4 L。
      警告:盐酸具有强腐蚀性。请穿戴适当的个人防护装备。
  2. 选取包含待进行电镜免疫组织化学处理的目标区域的切片(来自步骤2.11)。
  3. 漂洗游离切片3次 在 PBS(0.1 M,pH 7.4)中,室温下孵育 5 分钟 以冲洗防冻液溶液。
  4. 配制 0.5% 的 NaBH 溶液4 用 PBS 稀释。
    1. 称取 0.05 g NaBH₄。4 用10 mL PBS稀释,不加盖。此溶液需在使用前现配。
  5. 将切片置于新配制的 NaBH 溶液中孵育4 室温下孵育30分钟。轻轻摇动。勿封盖。
  6. 洗涤 3 次 在室温下用 PBS 洗涤 10 分钟,剧烈振荡,直至反应气体完全消失。
  7. 用 PBS 稀释 2% 相应的正常血清和 0.5% 冷鱼胶,配制用于电镜的封闭液。
    注意:应计算好用量,以确保足以完成接下来的三个步骤。使用与二抗宿主动物相同物种的血清。 避免使用抗原修复方法或添加少量吐温(以增强抗体渗透),因为这些方法会显著损害组织质量。
  8. 室温下用封闭液孵育切片1小时,轻轻振荡。
  9. 用封闭液稀释一抗,配制一抗溶液。
    注意:一抗的浓度通常与光镜免疫组织化学相同,但建议预先测试不同抗体浓度,因为某些一抗可能不适用于丙烯醛固定。若出现此情况,可使用含0.1–2%戊二醛与4%多聚甲醛的混合液进行心脏灌注,亦可获得类似结果。同时需优化孵育时间和温度。
  10. 在室温下,将切片置于一抗溶液中,轻轻振荡孵育过夜。孵育时间和温度应采用先前已验证的条件。
  11. 在室温下,用 PBS 轻柔振荡洗涤切片,每次 5 分钟,共洗涤 3 次。
  12. 用封闭液将生物素标记的二抗稀释1000倍,配制1:1000的溶液。
    注意:二抗必须针对用于制备一抗的宿主物种产生。
  13. 在室温下将切片置于二抗溶液中孵育1.5小时,轻轻摇动。
  14. 在二抗孵育结束前至少60分钟,配制亲和素-生物素-过氧化物酶(ABC)溶液。
    1. 使用校准过的移液器量取每毫升8.80 µL的A溶液和B溶液,用PBS稀释。
    2. 室温下轻轻摇动至少60分钟,以确保亲和素与生物素分子完全结合。
  15. 在二抗溶液中孵育后,于室温下用 PBS 洗涤 3 次,每次 10 分钟。
  16. 在室温下将切片置于ABC溶液中孵育1小时,轻轻振荡。
  17. 用 PBS 洗涤一次,再用 TBS 洗涤两次,每次 10 分钟,室温下轻轻摇动。
  18. 配制新鲜的含0.005% H₂O₂的0.05% 3,3'-二氨基联苯胺(DAB)溶液2O2 用TBS稀释。
    1. 称取12.5 mg DAB,溶于25 mL冷TBS中。避光保存。
      警告:DAB 粉末具有高度挥发性,吸入后有害,且具有致癌性和致畸性。因此,孕妇或哺乳期妇女即使在稀释情况下也不应操作该产品。操作时应佩戴 N95 口罩,并穿戴个人防护装备(PPE)。
    2. 过滤溶液,加入 4.5 µL 的 30% H2O2 使用前立即
  19. 在室温下将切片置于DAB溶液中孵育3至7分钟,轻轻摇动。
    注意:为了防止背景染色过深,棕色沉淀不应过深,应相应优化孵育时间。
  20. 通过在冷的TBS中快速洗涤两次,然后在室温下于冷的TBS中轻轻振荡洗涤两次,每次10分钟,再在PB中轻轻振荡洗涤两次,每次10分钟,以终止反应。
    注意:必须使用PB(而非PBS),以彻底去除任何残留的NaCl,因为NaCl会与锇反应并形成晶体。

4. 用于电子显微镜观察的四氧化锇固定与包埋

  1. 用 PB 缓冲液配制 1% 四氧化锇(OsO4)溶液。避光保存。
    警告:锇具有高度毒性,不可接触皮肤、眼睛或口腔,不可吸入。若误食可致死亡。仅可在通风橱内操作,并穿戴适当的个人防护装备(PPE)。
  2. 将切片置于通风橱中,在室温下用 OsO4 溶液孵育 30 分钟(不振荡),并用铝箔覆盖以避光。在加入 OsO4 溶液前,需将切片完全展平。
    注意:此步骤后切片会变得非常深色且坚硬,操作时应格外小心。
  3. 在锇酸固定期间,配制疏水性环氧树脂。
    1. 将环氧树脂混合物各组分按适当比例加入一个大塑料杯中(20 g 环氧树脂、20 g 固化剂、0.6 g 促进剂和 0.4 g 增塑剂)。用木棒或塑料移液管搅拌,直至获得均匀的棕色溶液。
      注意:必须严格按照各组分的精确比例进行配制。
    2. 根据待处理切片的数量,将等量混合物转移至适当大小的铝杯中,静置备用。
  4. 用 PB 缓冲液在室温下低速振荡洗涤经锇酸固定的切片,每次 10 分钟,共洗涤 3 次。
  5. 依次用下列梯度乙醇溶液对切片进行脱水,每步 2 分钟:35% 乙醇中 2 次;50%、70%、80%、90% 和 95% 乙醇中各 1 次;100% 乙醇中 3 次 。
  6. 将切片转移至玻璃瓶中,通过在丙烯酸甲酯中孵育 3 次(每次 2 分钟)完成脱水过程。
    警告:丙烯酸甲酯是一种高度挥发性和有毒的有机溶剂,接触或吸入、误食后可能对眼睛或皮肤造成严重损伤。已被归类为 2 类致癌物。仅可在通风橱内使用,并穿戴个人防护装备(PPE)。该物质还具有高度易燃性,应远离任何热源。
    注意:由于丙烯酸甲酯为有机溶剂,与塑料不相容,因此在本步骤前应小心将切片转移至玻璃瓶中。此时切片极为脆弱,操作需谨慎。也可选择在步骤 4.5 之前即将切片转移至玻璃瓶中。
  7. 将切片逐一小心转移至铝杯中,尽量避免接触空气。将切片平埋于预先混合好的疏水性环氧树脂中,并在通风橱内室温孵育过夜。
    注意:此步骤中切片已完全脱水且极为脆弱,操作时应格外小心。
  8. 使用石蜡油制备涂有润滑脂的载玻片以及涂有润滑脂的塑料盖玻片。
  9. 将铝杯在 60 °C 下孵育最多 12–15 分钟以软化树脂。将切片小心展平于载玻片的涂脂面,盖上涂脂的盖玻片,并小心挤出残留空气。
  10. 将载玻片在 60 °C 下孵育 48 小时。
    注意:孵育时间不得超过 48 小时,否则树脂会变得过硬。
  11. 移除塑料盖玻片。

5. 透射电子显微镜超薄切片观察的样品制备

  1. 使用双目显微镜定位目标区域,并切割一块约1 mm的微小四边形组织2 用手术刀。
  2. 将树脂块的尖端打磨平整,并将方形小块粘附于其上(图1C)。在切片前,让胶水至少干燥1小时或过夜。
  3. 使用超薄切片机将方形组织块切成80 µm厚的切片(图1D).
    1. 将树脂块垂直放置于超薄切片机载物台上,使用锋利的剃刀刀片逐渐切割树脂块的每一侧,形成侧面光滑的梯形。
    2. 将平台置于水平位置,并旋转模块,使梯形的最长边朝下。
    3. 使用金刚石修块工具或玻璃刀修整四方形样品的表面。将超薄切片机设置为以1 mm/s的速度切割300 µm厚的切片。调整刀片使其与四方形样品垂直平行,并呈现约1°的微小水平角度。
      注意:此角度可使操作者几乎平行于组织块表面进行切削,从而更有可能发现免疫标记的结构。使用金刚石修块工具并采用这些参数时,树脂呈现闪亮的白色;当切割到组织时,颜色会变为紫色或略带绿色。 
    4. 使用带有盛有蒸馏水舟槽的超薄45°钻石刀切取80 µm厚的切片, 用二甲苯浸润的吸水纸轻轻擦拭切面以使其平滑,并将连续切片收集于聚乙烯醇包被的镍质载网或裸露的150目铜网上图1E).
  4. 将载网放入载网储存盒中。
  5. 用柠檬酸铅对载网进行染色。
    1. 使用5 mL注射器和0.2 µm注射式滤器,将过滤后的柠檬酸铅贮存液与过滤的蒸馏水按1:1比例配制成溶液。避光保存。
      注意:柠檬酸铅储备液应每月新鲜配制,以避免形成固体沉淀。储备液配方详见材料安全数据表。此外,若需染色的载网系列较多,当稀释液变浑浊时应及时更换。
    2. 将每张载网置于稀释液滴上,使切片面与溶液接触,孵育3分钟。
    3. 使用小镊子夹住载网,先后在两个盛有蒸馏水的烧杯中彻底冲洗。
    4. 用吸水纸轻轻吸去多余水分。将载网放入载网盒中储存。在透射电子显微镜(TEM)观察切片前,静置30分钟。 图1F).

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结果

本部分展示了在透射电子显微镜水平观察经3%丙烯醛与4%多聚甲醛混合液化学固定后的灵长类动物脑组织免疫染色样本所获得的代表性结果。超微结构保存良好,表现为髓鞘相对完整,双层膜结构清晰可见(图2A)。突触连接以及来自微环境的神经元结构可被明确识别(图2B)。在电镜下,以二氨基联苯胺(DAB)免疫沉淀物标记的神经元结构因其胞质或轴浆内充满沉淀物而得以辨认。质膜以及细胞器的外表面也通常可见电子致密沉淀物的包被(图3)。

在本实验中,我们使用了针对5-羟色胺转运体(SERT)、胆碱乙酰转移酶(ChAT)或酪氨酸羟化酶(TH)的抗体,以可视化松鼠猴苍白球外侧段(GPe)或内侧段(GPi)中经免疫标记的神经元结构(图3)。为此,我们采用了一种固定液组合,既能保持抗原性,又能保存超微结构,从而实现细致的形态学观察。尽管上述经心灌流固定...

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讨论

本文介绍了一种可靠的非人灵长类动物经心脏灌注及适用于电镜样本检测的包埋前免疫组织化学染色方案。尽管典型的冷冻电镜技术(如CEMOVIS)能够良好地保存脑组织超微结构,但其限制了免疫组织化学染色的应用12。其他技术,包括冷冻置换和Tokuyasu法,虽可实现包埋后免疫染色,但由于过程中需要额外设备,成本较高,且耗时较长、技术难度大12,14,15。此外,为了有效使用冷冻固定方法,样本必须相对较小(使用高压冷冻时厚度不超过200 µm28,常压下仅为10 µm29)。理想情况下,灵长类脑组织的冷冻固定需取自活检样本,这会导致难以准确定位目标区域。该问题必须通过立体定位坐标来规避。上述采用丙烯醛化学固定结合包埋前免疫染色的技术,为灵长类脑组织样本制备和电镜水平的免疫标记提供了一种简便、低成本、高效且可靠的方法。按照本...

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

本研究由加拿大自然科学与工程研究理事会(NSERC,项目号 401848-2011,授予 M.P.)提供资助。M.P. 获得了魁北克健康研究基金会(Fonds de recherche du Québec-Santé (FRQ-S))的职业奖项。L.E. 获得了魁北克健康研究基金会的博士奖学金(FRQ-S 14D 29441)。我们感谢 Marie-Josée Wallman 提供的技术支持。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
无水磷酸氢二钠(Na2HPO4Fisher scientificS374-500
一水合磷酸二氢钠(NaH2PO4·H2O)EM ScienceSX0710-1
氯化钠(NaCl)Fisher scientificS271-3
羟甲基氨基甲烷(THAM)Fisher scientificT370-500
HCl EMDHX0603-31 N 稀释液。产品具有腐蚀性。使用时应采取适当防护措施。
NaOHEMDSX0590-15 N 稀释液。产品具有腐蚀性。使用时应采取适当防护措施。
多聚甲醛(PFA)SigmaP61484% 稀释液。粉末形式高度挥发且剧毒。应在通风橱内谨慎操作,并采取适当防护措施。
丙烯醛(90%)Sigma1102213% 稀释液。产品剧毒。应在通风橱内操作,并采取适当防护措施。
尸体解剖通风台MopecCE400
电子灌注泵cole parmermasterflex L/S 7523-90
灌注针头terumo NN-1838R18 G 11/2
针头terumo NN-2713R21 G 1/2
氯胺酮20 mg/kg
赛拉嗪4 mg/kg
乙酰丙嗪0.5 mg/kg
手术刀
手术刀片Feather           lance201011           J9913手术使用 No.22,电镜使用 No.11
手术剪
咬骨钳
振动切片机LeicaVT 1200S每次使用前校准刀片(在设备允许的情况下)
振动切片机刀片GilletteGIN 642107
甘油Fisher scientificG33-430% 稀释液
乙二醇Fisher scientificE178-430% 稀释液
硼氢化钠(NaBH4SigmaS-9125
正常马血清(NHS)Jackson immunoResearch Laboratories008-000-1212% 稀释液
冷鱼明胶Aurion900.0330.5% 稀释液。原始产品浓度为 40%
一抗,SERTSanta Cruz biotechnologySC-14581/500 稀释
一抗,ChATChemicon (Millipore)AB144P1/25 稀释
一抗,THImmunoStar229411/1,000 稀释
生物素化二抗,山羊来源Vector laboratoriesBA-95001/1,000 稀释
生物素化二抗,小鼠来源Vector laboratoriesBA-20001/1,000 稀释
Vectastain Elite ABC 试剂盒Vector laboratoriesPK6100每毫升 A 和 B 各 8.8 µL
3,3'-二氨基联苯胺(DAB)SigmaD56370.05% 稀释液。粉末形式高度挥发且有毒。废弃物不得倒入水槽。
过氧化氢(H2O2)30%Fisher scientificH-3230.005% 稀释液
四氧化锇(OsO4Electron microscopic science2% 19152
4% 19150
原始溶液可为 2% 或 4%。注意计算最终 1% 稀释液时所用的浓度。产品对光极为敏感。锇具有高度毒性。仅可在通风橱内使用,并采取适当防护措施。
Durcupan 防水环氧树脂SigmaA: M 环氧树脂(44611)
B: 固化剂 964(44612)
C: 加速剂 960(DY 060)(44613)
D: 增塑剂(44614) 
聚合前在 58 °C 下加热 48 小时,之后方可作为废弃物处理。
铝制样品杯Electron microscopic science70048-01
乙醇commercial alcohols1019C用蒸馏水稀释至适当浓度
环氧丙烷Electron microscopic science20401有机溶剂。高度挥发且有毒。应在通风橱内使用。
未镀膜中等载玻片brain research laboratories3875-FR用矿物油涂抹表面
塑料膜(Aclar 包埋膜)Electron microscopic science50425-25用矿物油涂抹表面
超薄切片机Leica UC7EM UC7
钻石修块刀(ultratrim)Diatome UT 1081也可使用玻璃刀替代
45° Diatome 钻石刀Diatome MC13437配备小舟
二甲苯Fisher scientificX5SK-4
150 目铜网Electron microscopic scienceG150-cu
铜网盒Electron microscopic science71138最多可存放 100 个铜网
柠檬酸钠Anachemia81983
硝酸铅SigmaL-6258将 1.33 g 硝酸铅和 1.76 g 柠檬酸钠溶于 42 mL 预先煮沸并冷却的蒸馏水中,待硝酸铅完全转化为柠檬酸铅后,加入 8 mL 1 N NaOH,配制成储备液。pH 值应约为 12。溶液应储存于密封塑料瓶中,并避光保存。
注射器terumo SS-05L5 mL
注射器滤器Corning4312220.2 µm
吸水纸(bibulous paper)Electron microscopic science70086-1
Parafilm 封口膜Laboratory filmPM-999
矿物油SigmaM5904

参考文献

  1. Pozzi, P., Gandolfi, D., et al. High-throughput spatial light modulation two-photon microscopy for fast functional imaging. Neurophotonics. 2 (1), 015005(2015).
  2. Zhou, Y., et al. A comparison study of detecting gold nanorods in living cells with confocal reflectance microscopy and two-photon fluorescence microscopy. J. Microsc. 237 (2), 200-207 (2010).
  3. Chao, W., Kim, J., Rekawa, S., Fischer, P., Anderson, E. H. Demonstration of 12 nm resolution Fresnel zone plate lens based soft X-ray microscopy. Opt. Express. 17 (20), 17669-17677 (2009).
  4. Wachulak, P., Bartnik, A., Fiedorowicz, H. A 50 nm spatial resolution EUV imaging-resolution dependence on object thickness and illumination bandwidth. Opt Express. , (2011).
  5. Wachulak, P., et al. A compact "water window" microscope with 60 nm spatial resolution for applications in biology and nanotechnology. Microsc. Microanal. , 1-10 (2015).
  6. Stikov, N., et al. In vivo histology of the myelin g-ratio with magnetic resonance imaging. Neuroimage. 118, 397-405 (2015).
  7. Stikov, N., et al. Quantitative analysis of the myelin g-ratio from electron microscopy images of the macaque corpus callosum. Data Brief. 4, 368-373 (2015).
  8. Mollenhauer, H. H. Artifacts caused by dehydration and epoxy embedding in transmission electron microscopy. Microsc. Res. Tech. 26 (6), 496-512 (1993).
  9. Henderson, R. Realizing the potential of electron cryo-microscopy. Q. Rev. Biophys. 37 (1), 3-13 (2004).
  10. Sander, B., Golas, M. M. Visualization of bionanostructures using transmission electron microscopical techniques. Microsc. Res. Tech. 74 (7), 642-663 (2011).
  11. Ren, G., Rudenko, G., Ludtke, S. J., Deisenhofer, J., Chiu, W., Pownall, H. J. Model of human low-density lipoprotein and bound receptor based on cryoEM. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107 (3), 1059-1064 (2010).
  12. Webster, P., Schwarz, H., Griffiths, G. Preparation of cells and tissues for immuno EM. Methods Cell Biol. 88, 45-58 (2008).
  13. Kürner, J., Medalia, O., Linaroudis, A. A., Baumeister, W. New insights into the structural organization of eukaryotic and prokaryotic cytoskeletons using cryo-electron tomography. Exp. Cell Res. 301 (1), 38-42 (2004).
  14. Humbel, B. M. Freeze-substitution. Handbook of cryo-preparation methods for electron microscopy. 13, 319-341 (2009).
  15. Stierhof, Y., Humbel, B. M., van Donselaar, E., Schwarz, H. Cryo-fixation, freeze-substitution rehydration and Tokuyaso cryo-sectioning. Handbook of cryo-preparation methods for electron microscopy. 14, 344-365 (2009).
  16. Leranth, C., Pickel, M. V. Electron microscopic pre-embedding double-immunohistochemical methods. Neuroanatomical tract-tracing methods 2. , 129-172 (1989).
  17. Luft, J. H. The use of acrolein as a fixative for light and electron microscopy. Anat. Rec. 133, 305-305 (1959).
  18. Saito, T., Keino, H. Acrolein as a fixative for enzyme cytochemistry. J. Histochem. Cytochem. 24 (12), 1258-1269 (1976).
  19. King, J. C., Lechan, R. M., Kugel, G., Anthony, E. L. Acrolein: a fixative for immunocytochemical localization of peptides in the central nervous system. J. Histochem. Cytochem. 31 (1), 62-68 (1983).
  20. Sabatini, D. D., Bensch, K., Barrnett, R. J. Cytochemistry and electron microscopy. The preservation of cellular ultrastructure and enzymatic activity by aldehyde fixation. J. Cell Biol. 17, 19-58 (1963).
  21. Karlsson, U., Schultz, R. Fixation of the central nervous system for electron microscopy by aldehyde perfusion: I. Preservation with aldehyde perfusates versus direct perfusion with osmium tetroxide with special reference to membranes and the extracellular space. J. Ultrastruct. Res. 12, 160-186 (1965).
  22. Sesack, S. R., Pickel, V. M. Dual ultrastructural localization of enkephalin and tyrosine hydroxylase immunoreactivity in the rat ventral tegmental area: multiple substrates for opiate-dopamine interactions. J. Neurosci. 12 (4), 1335-1350 (1992).
  23. Mathai, A., Ma, Y., Paré, J., Villalba, R. M., Wichmann, T., Smith, Y. Reduced cortical innervation of the subthalamic nucleus in MPTP-treated parkinsonian monkeys. Brain. 138 (4), 946-962 (2015).
  24. Villalba, R. M., Paré, J., Smith, Y. Three-dimensional electron microscopy imaging of spines in non-human primates. Transmission electron microscopy methods for understanding the brain. 115, 81-103 (2016).
  25. Eid, L., Champigny, M., Parent, A., Parent, M. Quantitative and ultrastructural study of serotonin innervation of the globus pallidus in squirrel monkeys. Eur. J. Neurosci. 37 (10), 1659-1668 (2013).
  26. Eid, L., Parent, A., Parent, M. Asynaptic feature and heterogeneous distribution of the cholinergic innervation of the globus pallidus in primates. Brain Struct. Funct. 221, 1139-1155 (2016).
  27. Eid, L., Parent, M. Morphological evidence for dopamine interactions with pallidal neurons in primates. Front. Neuroanat. 9, 111-114 (2015).
  28. McDonald, K. High-pressure freezing for preservation of high resolution fine structure and antigenicity for immunolabeling. Methods Mol. Biol. 117, 77-97 (1999).
  29. Gilkey, J., Staehelin, L. Advances in ultrarapid freezing for the preservation of cellular ultrastructure. J. Electron Microsc. Tech. 3, 177-210 (1986).
  30. Korogod, N., Petersen, C. C. H., Knott, G. W. Ultrastructural analysis of adult mouse neocortex comparing aldehyde perfusion with cryo fixation. eLife. 4, (2015).
  31. Karlsson, U., Schultz, R. Fixation of the central nervous system for electron microscopy by aldehyde perfusion: III. Structural changes after exsanguination and delayed perfusion. J. Ultrastruct. Res. 14, 47-63 (1966).
  32. Schultz, R. L., Maynard, E. A., Pease, D. C. Electron microscopy of neurons and neuroglia of cerebral cortex and corpus callosum. Am. J. Anat. 100 (3), 369-407 (1957).
  33. Gocht, A. Use of LR white resin for post-embedding immunolabelling of brain tissue. Acta Anat. (Basel). 145 (4), 327-339 (1992).
  34. Eldred, W. D., Zucker, C., Karten, H. J., Yazulla, S. Comparison of fixation and penetration enhancement techniques for use in ultrastructural immunocytochemistry. J. Histochem. Cytochem. 31 (2), 285-292 (1983).
  35. Manocha, S. L. Effect of glutaraldehyde fixation on the localization of various oxidative and hydrolytic enzymes in the brain of rhesus monkey, Macaca mulatta. Histochem. J. 2 (3), 249-260 (1970).
  36. Mrini, A., Moukhles, H., Jacomy, H., Bosler, O., Doucet, G. Efficient immunodetection of various protein antigens in glutaraldehyde-fixed brain tissue. J. Histochem. Cytochem. 43 (12), 1285-1291 (1995).
  37. Storm-Mathisen, J., Ottersen, O. P. Immunocytochemistry of glutamate at the synaptic level. J. Histochem. Cytochem. 38 (12), 1733-1743 (1990).
  38. Hwang, S. J., Rustioni, A., Valtschanoff, J. G. Kainate receptors in primary afferents to the rat gracile nucleus. Neurosci. Lett. 312 (3), 137-140 (2001).
  39. Palay, S. L., McGee-Russeel, S. M., Gordon, S. Jr, Grillo, M. A. Fixation of neural tissues for electron microscopy by perfusion with solutions of osmium tetroxide. J. Cell Biol. 12, 385-410 (1962).
  40. Corthell, J. Chapter 9, Perfusion and Immersion Fixation. Basic Molecular Protocols in Neuroscience: Tips, Tricks, and Pitfalls. , 1st ed, Academic Press. 83-90 (2014).
  41. Helander, K. G. Formaldehyde prepared from paraformaldehyde is stable. Biotech. Histochem. 75 (1), 19-22 (2000).
  42. van Harreveld, A., Khattab, F. I. Perfusion fixation with glutaraldehyde and post-fixation with osmium tetroxide for electron microscopy. J. Cell. Sci. 3 (4), 579-594 (1968).
  43. Renno, W. M. Post-embedding double-gold labeling immunoelectron microscopic co-localization of neurotransmitters in the rat brain. Med. Sci. Monit. 7 (2), 188-200 (2001).
  44. Ellisman, M. H., Deerinck, T. J., Shu, X., Sosinsky, G. E. Picking Faces out of a Crowd: Genetic Labels for Identification of Proteins in Correlated Light and Electron Microscopy Imaging. Methods Cell Biol. 111, 139-155 (2012).
  45. Labrecque, S., et al. Hyperspectral multiplex single-particle tracking of different receptor subtypes labeled with quantum dots in live neurons. J. Biomed. Opt. 21 (4), 046008(2016).
  46. Bailey, R., Smith, A., Nie, S. Quantum dots in biology and medicine. Physica E Low Dimens. Syst. Nanostruct. 25 (1), 1-12 (2004).
  47. Perkovic, M., et al. Correlative light- and electron microscopy with chemical tags. J. Struct. Biol. 186 (2), 205-213 (2014).

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