Name: Vorbereitung und Live-Imaging regenerierender Hydra-Sphäroide (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-02-20T14:10:00.000+00:00
Duration: 7 min 4 s
Description: Erfahren Sie die Vorbereitung und Live-Imaging regenerierender Hydra-Sphäroide für die Entwicklungsbiologie. Dieses Protokoll ermöglicht Zeitraffer-Aufnahmen der Organisatorbildung und Gewebemusterung mit Spinning-Disk-Konfokal- und Lichtscheibenmikroskopie.

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<ol><li>Bode, P. M., Bode, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+of+pattern+in+regenerating+tissue+pieces+of+hydra+attenuata%3A+I.+Head-body+proportion+regulation%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Formation of pattern in regenerating tissue pieces of hydra attenuata: I. Head-body proportion regulation.</a> Dev Biol. 78 (2), 484-496 (1980).</li>
<li>Fütterer, C., Colombo, C., Jülicher, F., Ott, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphogenetic+oscillations+during+symmetry+breaking+of+regenerating+hydra+vulgaris+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Europhys+Lett%22%5BJournal%5D)">Morphogenetic oscillations during symmetry breaking of regenerating hydra vulgaris cells.</a> Europhys Lett. 64 (1), 137(2003).</li>
<li>Weevers, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanochemical+patterning+localizes+the+organizer+of+a+luminal+epithelium%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Adv%22%5BJournal%5D)">Mechanochemical patterning localizes the organizer of a luminal epithelium.</a> Sci Adv. 11 (26), eadu2286(2025).</li>
<li>Oreopoulos, J., Berman, R., Browne, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chapter+9+-+Spinning-disk+confocal+microscopy%3A+present+technology+and+future+trends%5BTitle%5D)+AND+%22Meth+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Chapter 9 - Spinning-disk confocal microscopy: present technology and future trends.</a> Meth Cell Biol. 123, 153-175 (2014).</li>
<li>Stelzer, E. H. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light+sheet+fluorescence+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Meth+Primers%22%5BJournal%5D)">Light sheet fluorescence microscopy.</a> Nat Rev Meth Primers. 1 (1), 73(2021).</li>
<li>Moos, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Open-top+multisample+dual-view+light-sheet+microscope+for+live+imaging+of+large+multicellular+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Meth%22%5BJournal%5D)">Open-top multisample dual-view light-sheet microscope for live imaging of large multicellular systems.</a> Nat Meth. 21 (5), 798-803 (2024).</li>
<li>Soriano, J., Colombo, C., Ott, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydra+molecular+network+reaches+criticality+at+the+symmetry-breaking+axis-defining+moment%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+Lett%22%5BJournal%5D)">Hydra molecular network reaches criticality at the symmetry-breaking axis-defining moment.</a> Phys Rev Lett. 97 (25), 258102(2006).</li>
<li>Livshits, A., Shani-Zerbib, L., Maroudas-Sacks, Y., Braun, E., Keren, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+inheritance+of+the+actin+cytoskeletal+organization+determines+the+body+axis+in+regenerating+hydra%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Structural inheritance of the actin cytoskeletal organization determines the body axis in regenerating hydra.</a> Cell Rep. 18 (6), 1410-1421 (2017).</li>
<li>Hanson, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+monitoring+of+neural+activity+with+single-cell+resolution+in+behaving+hydra%5BTitle%5D)+AND+%22Sc+Rep%22%5BJournal%5D)">Automatic monitoring of neural activity with single-cell resolution in behaving hydra.</a> Sc Rep. 14 (1), 5083(2024).</li>
<li>Escobar, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Terminal+differentiation+precedes+functional+circuit+integration+in+the+peduncle+neurons+in+regenerating+hydra+vulgaris%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Dev%22%5BJournal%5D)">Terminal differentiation precedes functional circuit integration in the peduncle neurons in regenerating hydra vulgaris.</a> Neural Dev. 19 (1), 18(2024).</li>
<li>Ferenc, J., Tsiairis, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studying+Mechanical+Oscillations+During+Whole-Body+Regeneration+in+Hydra%5BTitle%5D)+AND+%22Whole-Body+Regenerat%22%5BJournal%5D)">Studying Mechanical Oscillations During Whole-Body Regeneration in Hydra.</a> Whole-Body Regenerat. 2450, 619-633 (2022).</li>
<li>Bossert, P., Galliot, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+to+use+hydra+as+a+model+system+to+teach+biology+in+the+classroom%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">How to use hydra as a model system to teach biology in the classroom.</a> Int J Dev Biol. 56 (6-8), 637-652 (2012).</li>
<li>Jemielita, M., Taormina, M. J., Delaurier, A., Kimmel, C. B., Parthasarathy, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparing+phototoxicity+during+the+development+of+a+zebrafish+craniofacial+bone+using+confocal+and+light+sheet+fluorescence+microscopy+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biophotonics%22%5BJournal%5D)">Comparing phototoxicity during the development of a zebrafish craniofacial bone using confocal and light sheet fluorescence microscopy techniques.</a> J Biophotonics. 6 (11-12), 920-928 (2013).</li>
<li>Icha, J., Weber, M., Waters, J. C., Norden, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phototoxicity+in+live+fluorescence+microscopy%2C+and+how+to+avoid+it%5BTitle%5D)+AND+%22Bioessays%22%5BJournal%5D)">Phototoxicity in live fluorescence microscopy, and how to avoid it.</a> Bioessays. 39 (8), 1700003(2017).</li>
<li>Ravichandran, Y., Vogg, M., Kruse, K., Pearce, D. J. G., Roux, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Topology+changes+of+hydra+define+actin+orientation+defects+as+organizers+of+morphogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Adv%22%5BJournal%5D)">Topology changes of hydra define actin orientation defects as organizers of morphogenesis.</a> Sci Adv. 11 (3), eadr9855(2025).</li>
<li>Maroudas-Sacks, Y., Garion, L., Suganthan, S., Popović, M., Keren, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Confinement+modulates+axial+patterning+in+regenerating+hydra%5BTitle%5D)+AND+%22PRX+Life%22%5BJournal%5D)">Confinement modulates axial patterning in regenerating hydra.</a> PRX Life. 2 (4), 043007(2024).</li>
<li>Bailles, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anisotropic+stretch+biases+the+self-organization+of+actin+fibers+in+multicellular+hydra+aggregates%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci%22%5BJournal%5D)">Anisotropic stretch biases the self-organization of actin fibers in multicellular hydra aggregates.</a> Proc Natl Acad Sci. 122 (32), e2423437122(2025).</li>
<li>Luu, P., Fraser, S. E., Schneider, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((More+than+double+the+fun+with+two-photon+excitation+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Comm+Biol%22%5BJournal%5D)">More than double the fun with two-photon excitation microscopy.</a> Comm Biol. 7 (1), 364(2024).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>20&times;/0.8 Plan-Apochromat-Objektiv</td><td>Zeiss</td><td>440640-9903-000</td><td>Für Spinning-Disk-Konfokalmikroskopie</td></tr><tr><td>20x/1.0 W Plan-Apochromat Wasser-Tauchobjektiv</td><td>Zeiss</td><td>421452-9700-000</td><td>Als Detektionsobjektiv im Zeiss Lightsheet 7 verwendet</td></tr><tr><td>3D-gedruckter Halter für FEP-Kammermontage</td><td></td><td></td><td>kundenspezifisch hergestellt</td></tr><tr><td>4-Well-Glasboden-Imaging-Platte (#1.5H)</td><td>Ibidi</td><td>80427</td><td></td></tr><tr><td>Agarose</td><td>Carl Roth</td><td>3810.4</td><td></td></tr><tr><td>Aluminiumform für FEP-Kammer</td><td></td><td></td><td>kundenspezifisch hergestellt</td></tr><tr><td>Calciumchlorid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C4901</td><td></td></tr><tr><td>Dosenablage</td><td>Durable</td><td>POWERCLEAN STANDARD 400</td><td></td></tr><tr><td>Zellkulturplatte (6 cm)</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>150288</td><td></td></tr><tr><td>D-(+)-Glucose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G8769</td><td></td></tr><tr><td>FEP-Folie (127 &mu;m Dicke)</td><td>Adtech Polymer Engineering</td><td></td><td></td></tr><tr><td>FluoSpheres carboxylatmodifiziert (0,2 &mu;m, dunkelrot)</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>F8807</td><td></td></tr><tr><td>Glaskapillar</td><td>Brand</td><td>701904</td><td></td></tr><tr><td>Glas-Pasteurpipette (150 mm)</td><td>VWR</td><td>612-1701</td><td></td></tr><tr><td>Hydra vulgaris</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Imaging-Software</td><td>Visitron</td><td>VisiView</td><td>Für Spinning-Disk-Konfokalmikroskopie</td></tr><tr><td>Invertiertes Lichtmikroskop</td><td>Zeiss</td><td>Axio observer 7</td><td>Für Spinning-Disk-Konfokalmikroskopie</td></tr><tr><td>Lichtblattmikroskop</td><td>Leica</td><td>Viventis Deep LS2</td><td></td></tr><tr><td>Lichtblattmikroskop</td><td>Zeiss</td><td>Lightsheet 7</td><td></td></tr><tr><td>Agarose mit niedrigem Schmelzpunkt</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>R0801</td><td></td></tr><tr><td>Magnesiumchlorid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M8266</td><td></td></tr><tr><td>Magnesiumsulfat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M2643</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskalpell</td><td>pfm medical</td><td>200300745</td><td></td></tr><tr><td>Pipettenköpfe</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kolbenstabstransferpette</td><td>Brand</td><td>701932</td><td></td></tr><tr><td>Kaliumchlorid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P9333</td><td></td></tr><tr><td>Sicherheits-Bunsenbrenner</td><td>INTEGRA Biosciences</td><td>FIREBOY plus</td><td></td></tr><tr><td>sCMOS-Kameras</td><td>Photometrics</td><td>Prime 95B</td><td>Für Spinning-Disk-Konfokalmikroskopie</td></tr><tr><td>Natriumbicarbonat</td><td>Fluka Analytical, Sigma-Aldrich</td><td>71630</td><td></td></tr><tr><td>Natriumcitratdihydrat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>W302600</td><td></td></tr><tr><td>Natriumpyruvat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P2256</td><td></td></tr><tr><td>Spinning-Disk-Konfokal-Scanning-Einheit (50 &mu;m Pinhole)</td><td>Yokogawa</td><td>CSU-W1</td><td>Für Spinning-Disk-Konfokalmikroskopie</td></tr><tr><td>Stereoskop</td><td>Leica</td><td>M80</td><td></td></tr><tr><td>TES</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T1375</td><td></td></tr><tr><td>Thermoformer</td><td>Yuyao Jintai Machine Factory</td><td>Jintai JT-18</td><td></td></tr><tr><td>Gewebekulturschale (10 cm)</td><td>VWR</td><td>734-2321</td><td></td></tr><tr><td>Tris-HCl-Puffer</td><td>Roche Diagnostics</td><td>10812846001</td><td></td></tr></tbody></table>

vorbereitung und live-imaging regenerierender hydra-sphäroide

Preparation and Live Imaging of Regenerating Hydra Spheroids

Vorbereitung und Live-Imaging regenerierender Hydra-Sphäroide

Hydra is renowned for its exceptional regenerative capacity. Remarkably, small regenerating fragments of Hydra tissue, called Hydra spheroids, can ...

preparation-and-live-imaging-of-regenerating-hydra-spheroids

Research

Forschung

JoVE Journal

Developmental Biology

Entwicklungsbiologie

Dieses Video demonstriert eine Technik zur Etablierung einer dreidimensionalen Kultur von Gliazellen. Gliazellen aus dem Rattengehirn sind in einer photovernetzbaren Polymermatrix eingekapselt, die extrazelluläre Matrixkomponenten enthält. Nach der Inkubation in einem Wachstumsmedium vermehren sich die Gliazellen innerhalb der Stützmatrix, um eine dreidimensionale Kultur zu bilden.

Etablierung einer dreidimensionalen Kultur von Gliazellen aus dem Rattengehirn

Stabil transgene Hydra werden durch Mikroinjektion von Plasmid-DNA in Embryonen hergestellt, gefolgt von zufälliger genomischer Integration und asexueller Vermehrung, um eine einheitliche Linie zu etablieren. Transgene Hydra werden verwendet, um Zellbewegungen zu verfolgen, Gene zu überexprimieren, die Promotorfunktion zu untersuchen oder die Genexpression mithilfe von RNAi zu unterbinden.

Erzeugung transgener Hydra Durch Mikroinjektion Embryo

Hier beschreiben wir eine Methode um dreidimensionale Sphäroid Kulturen der menschlichen nasalen Epithelzellen zu generieren. Sphäroide werden dann Laufwerk Cystic Fibrosis Transmembrane Leitwert Regulator (CFTR) stimuliert-abhängigen Ion und Fluid-Sekretion, Quantifizierung der Änderung der Sphäroid luminalen Größe als Proxy für CFTR-Funktion.

Generation der menschlichen Nase Epithelzelle Sphäroide für individualisierte Cystic Fibrosis Transmembrane Leitwert Regler Studie

Extrazelluläre Matrixliganden können auf Polyacrylamid-Hydrogele gemustert werden, um die Kultur menschlicher embryonaler Stammzellen in geschlossenen Kolonien auf konformen Substraten zu ermöglichen. Diese Methode kann mit Traktionskraftmikroskopie und biochemischen Assays kombiniert werden, um das Zusammenspiel zwischen Gewebegeometrie, zellgenerierten Kräften und Schicksalsspezifikation zu untersuchen.

Musterung der Geometrie menschlicher embryonaler Stammzellkolonien auf konformen Substraten zur Kontrolle der Gewebe-Level-Mechanik

Dieses Protokoll beschreibt die Verwendung eines genetisch kodierten Wasserstoffperoxid (H2O2)-Biosensors in kultivierten Zebrafischneuronen und Larven zur Beurteilung der physiologischen Signalfunktionen vonH2O2während der Entwicklung des Nervensystems. Es kann auf verschiedene Zelltypen angewendet und mit experimentellen Behandlungen modifiziert werden, um reaktive Sauerstoffspezies (ROS) in der allgemeinen Entwicklung zu untersuchen.

ROS Live Cell Imaging während der neuronalen Entwicklung

Die vorliegende Studie beschreibt Methoden zum Kultivieren, Einfrieren, Auftauen, Verarbeiten, Färben, Markieren und Untersuchen ganzer Sphäroide und Organoide unter verschiedenen Mikroskopen, während sie in einem Hydrogel in einem Mehrzweckgerät intakt bleiben.

Kultivierung, Einfrieren, Verarbeitung und Bildgebung ganzer Organoide und Sphäroide noch in einem Hydrogel

Hier stellen wir ein Protokoll vor, das eine schnelle, robuste und kostengünstige Herstellung von Tumorsphäroiden mit anschließender Hydrogelverkapselung ermöglicht. Es ist weit verbreitet, da es keine spezielle Ausrüstung erfordert. Es wäre besonders nützlich für die Erforschung von Sphäroid-Matrix-Wechselwirkungen und die Erstellung von In-vitro-Gewebephysiologie - oder Pathologiemodellen.

Herstellung und Verkapselung von Tumorsphäroiden in Polyethylenglykol-Hydrogelen zur Untersuchung von Sphäroid-Matrix-Wechselwirkungen

Organoide revolutionieren die personalisierte Gewebemodellierung für die Organentwicklung, Wirkstoffforschung und Krankheitsforschung. Die Organoid-Technik schreitet voran und führt zur Herstellung komplizierter synthetischer Gewebe. Ziel ist es, Morphogenese, Assembloid-Technologie und Biomatrizen zu integrieren, um das Tissue Engineering voranzutreiben. Dieses Protokoll hilft bei der Modellierung der Leberorganogenese und der Festlegung von Richtlinien für den Aufbau synthetischer Gewebe.

In-vitro-Kultivierungstechniken zur Modellierung der Leberorganogenese, zum Aufbau von Assembloiden und zum Design synthetischer Gewebe unter Verwendung menschlicher Zelllinien

In diesem Artikel beschreiben wir verschiedene Methoden zur Bildung von multizellulären Sphäroiden, um eine anschließende Multiparameter-Lebendzellmikroskopie durchzuführen. Unter Verwendung von Fluoreszenz-Lebensdauer-Bildgebungsmikroskopie (FLIM), zellulärer Autofluoreszenz, Färbefarbstoffen und Nanopartikeln wird der Ansatz zur Analyse des Zellstoffwechsels, der Hypoxie und des Zelltods bei lebenden dreidimensionalen (3D) Krebs- und Stammzell-abgeleiteten Sphäroiden demonstriert.

Herstellung und Multiparameter-Lebendzell-Fluoreszenz-Lebensdauer-Bildgebungsmikroskopie (FLIM) von mehrzelligen Sphäroiden

In dieser Arbeit werden der zweidimensionale (2D) Scratch Wound Migration Assay und der dreidimensionale (3D) Sphäroid-Sphäroide-Assay zusammen mit ihren jeweiligen nachgeschalteten Analysemethoden, einschließlich RNA-Extraktion und Immunzytochemie, als geeignete Assays zur Untersuchung der Angiogenese in vitro vorgestellt.

Untersuchung der Angiogenese auf funktioneller und molekularer Ebene durch Nutzung des Scratch Wound Migration Assay und des Spheroid Sprouting Assay

Wir präsentieren ein 3D-Glioblastom-Migrationsmodell unter Verwendung von von Patienten abgeleiteten magnetischen Gliomsphären, die aus neu diagnostizierten und wiederkehrenden Tumoren erzeugt wurden. Diese Plattform ermöglicht die Visualisierung patientenspezifischer Migrationsdynamiken und die Bewertung der therapeutischen Wirksamkeit. Der Test kann nach der Migration multiplexiert werden, um die Proteinlokalisierung und Expressionsmuster zu bewerten.

Reproduzierbarer 3D-Glioblastom-Migrationstest mit magnetischer Nanopartikel-vermittelter sphäroider Lokalisierung unter hypoxischen Bedingungen

Erfahren Sie die Vorbereitung und Live-Imaging regenerierender Hydra-Sphäroide für die Entwicklungsbiologie. Dieses Protokoll ermöglicht Zeitraffer-Aufnahmen der Organisatorbildung und Gewebemusterung mit Spinning-Disk-Konfokal- und Lichtscheibenmikroskopie.

Vorbereitung und Live-Imaging regenerierender Hydra-Sphäroide

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