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Artículo de método

Cultivo de explantes de neuronas espirales murinas en matrices de electrodos múltiples

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8 de julio de 2025

En este artículo

Resumen

Fuente: Hahnewald, S., et al Cultivo de explantes de neuronas ganglionares espirales y electrofisiología en matrices de electrodos múltiples. J. Vis. Exp. (2016)

Este video muestra el proceso para aislar explantes de ganglios espirales del oído interno y co-cultivarlos con el órgano de Corti en una matriz de electrodos múltiples. Los ganglios espirales se extraen cuidadosamente y se seccionan en secciones de tejido más pequeñas o explantes. Estos explantes se cultivan en el área activa de la matriz de electrodos múltiples para promover el crecimiento del proceso neuronal.

Protocolo

Todos los procedimientos relacionados con la recolección de muestras se han realizado de acuerdo con las directrices del IRB del instituto.

1. Preparar soluciones para experimentos

  1. Prepare la solución de recubrimiento de matriz extracelular (ECM) (consulte la tabla de materiales): Descongele la mezcla de ECM en hielo. Diluir la mezcla de ECM 1:10 en medio de cultivo básico (sin factores neurotróficos ni suero fetal bovino (FBS)) y almacenar en hielo.
  2. Prepare el medio de cultivo (consulte la tabla de materiales): Prepare un stock de medio neurobasal que no contenga FBS ni factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF). Complemente los medios neurobasales con FBS fresco (10%) y BDNF (5 ng/ml) justo antes de añadirlos al cultivo celular.
  3. Prepare la solución extracelular (ver Tabla de Materiales).

>2. Lavado y esterilización de MEAs

>NOTA: Los MEAs utilizados para los experimentos contienen 68 electrodos dispuestos en una cuadrícula rectangular (Figura 1E). Cada electrodo tiene un tamaño de 40 x 40 μm2 con un espaciado de 200 μm de centro a centro. Los electrodos están hechos de platino. Los electrodos están conectados a los contactos correspondientes por un circuito hecho de óxido de indio y estaño. Este circuito está aislado por una capa de 5 μm de SU-8. Consulte la tabla de materiales para obtener más información sobre el proveedor. Otros diseños de MEA pueden ser adecuados para estos experimentos.

  1. Para MEAs nuevos: Enjuáguelos sumergiéndolos en etanol al 70% durante 30 segundos y lávelos con agua destilada durante 30 segundos. Trabaje en una campana de flujo laminar.
  2. Deje secar el MEA durante 30 minutos en una campana de flujo laminar.
  3. Coloque cada MEA en una placa de Petri estéril individual (35 mm x 10 mm) y selle con papel de aluminio. Los AMUMA se pueden almacenar hasta que se utilicen.
  4. Para los MEAs usados: Incubar los MEAs en una placa de Petri (35 mm x 10 mm) que contenga 1 ml de solución enzimática (ver Tabla de Materiales) O/N en un agitador orbital a RT para eliminar el material biológico. A continuación, continúe como en el paso 2.1.
    nota: Manipule los MEA con cuidado utilizando pinzas con puntas recubiertas de goma.

>3. Preparación de MEAs para Experimentos de Cultivo

  1. Retire la lámina de sellado y deje el MEA en la placa de Petri (35 mm x 10 mm) durante todo el experimento.
  2. Recubrir los MEAs con la solución preparada en 1.1: Utilice una punta de pipeta fría de 200 μl (almacenada a -20 °C) para pipetear 50 μl de solución de recubrimiento a cada MEA, cubriendo toda el área del electrodo.
  3. Deje que los MEA se cubran durante 30 minutos a 1 hora en RT.
  4. Retire la solución de recubrimiento con una pipeta. Aplicar 100 μl de medio de cultivo suplementado con 10% de FBS y 5ng/ml de BDNF y dejar actuar en RT hasta la siembra del tejido.
  5. Coloque 2 placas de Petri que contengan los MEA recubiertos en una placa de Petri grande (94 mm x 16 mm) y agregue una tercera placa de Petri pequeña que contenga 1,5 ml de solución salina tamponada con fosfato (PBS) para la humidificación.
    nota: La adición de una pequeña placa de Petri (paso 3.5) que contenga PBS es crucial para minimizar significativamente la evaporación del medio de cultivo.

>4. Disección de ganglios en espiral

NOTA: La disección macroscópica se puede realizar fuera de la campana de flujo laminar (Paso 4.1 a 4.4). Para la disección fina, las condiciones estériles (campana de flujo laminar) son obligatorias (a partir del paso 4.5).

  1. Eutanasia de animales (ratones de 5-7 días de edad) por decapitación sin anestesia previa.
  2. Esterilizar la cabeza rociándola con etanol al 70%.
  3. Al sujetar la cabeza, corte la conexión entre la piel y el cráneo con una tijera afilada a lo largo de la línea sagital.
  4. Corta el cráneo sagitalmente y retira el cerebro con unas tijeras afiladas o romas.
  5. Corte los huesos temporales del cráneo y colóquelos en una placa de Petri que contenga una solución salina equilibrada de Hanks (HBSS) estéril y helada.
  6. Con un microscopio de disección, diseccione la bulla timpánica con pinzas finas y aísle el oído interno.
  7. Retire el hueso de la cóclea con pinzas finas.
  8. Retire el ligamento espiral y la estría vascular (SV) juntos sosteniendo con pinzas la porción basal del ganglio espiral (SG) y el SV y desenrollando lentamente el SV desde la base hasta el ápice
  9. Aislar el órgano de Corti (OC), el SG y el modiolo (Figura 1A-C).
  10. Separe el OC del SG y el modiolo sosteniendo con pinzas la porción basal del SG y el OC y desenrollando lentamente el OC desde la base hasta el ápice.
  11. Corte explantes laterales (de 200 a 500 μm de diámetro) del ganglio espiral aún adherido al modiolo (Figura 1D) con pinzas y un microbisturí.

5. Cultivo de explantes de ganglios espirales en MEAs

  1. Colocar dos explantes ganglionares espirales junto a los electrodos sobre el MEA previamente preparado con 100 μl de medio de cultivo.
  2. Coloque el órgano de Corti a una distancia aproximada de 5 mm de la zona del electrodo.
  3. Utilice fórceps para fijar los explantes y el órgano de Corti en el MEA evitando dañar el tejido.
  4. Coloque los MEA con cuidado en la incubadora y cultive a 37 °C y 5% de CO2. Al día siguiente, inspeccione visualmente que los explantes se hayan adherido al MEA.
    nota: Si los explantes no han adherido O/N, rara vez lo harán en los próximos días. El OC se coloca adyacente al cultivo para el soporte trófico/neurotrófico.
  5. Añadir 100 μl de medio de cultivo que contenga un 10% de FBS y BDNF diariamente durante 5 días consecutivos.
  6. El día 6, agregue 2 ml de medio de cultivo que contenga 10% de FBS y 5 ng/ml de BDNF y cultive el tejido durante 13 días adicionales.

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Resultados

figure-results-1
Figura 1. Preparación de cultivos celulares. (A) Oído interno de ratón recién disecado. La línea discontinua blanca indica la ubicación de la cóclea, la línea discontinua negra indica la región vestibular. (B) Oído interno de ratón después de la extirpación de la pared ósea coclear. Los giros cocleares se indican mediante líneas discontinuas blancas. (C) El ganglio espiral (SG) y el modiolo, el órgan...

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Divulgaciones

No se han declarado conflictos de interés.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Medio neurobasalInvitrogen21103-04924 ml (para 25 ml)
HEPESInvitrogen15630-080250 μl (para 25 ml)
GlutamaxInvitrogen35050-061250 μl (para 25 ml)
B27Invitrogen17504-044500 μl (para 25 ml)
FBSGIBCO10099-14110% (para 25 ml)
BDNFSistemas de investigación y desarrollo248-BD-025/CFFinal 5 ng/ml (para 25 ml)
NaCl145 mM
Kcl4 mM
MgCl21 mM
CaCl22 mM
HEPES5 mM
Na-piruvato2 mM
glucosa5 mM
PbsInvitrogen10010023
BsasigmaA4503-50G2%
Tritón X-100sigmaX1000.01%
Placa de Petri 35 mmHuberlab7.627 102
Placa de Petri 94 mmHuberlab7.633 180
Pinza Dumont #5WPI (en inglésAño 14098
Pinza Dumont #55WPI (en inglés14099
Solución enzimática: Terg-a-ZymesigmaZ273287-11KG
Mezcla de matriz extracelular (MEC): Matrigel TMCorning356230
Electrodos MEAQwane Biociencias(Lausana, Suiza)
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Etiquetas

Neuronas del ganglio espiralcultivo en matriz de multielectrodosórgano de Cortiaislamiento de explantes de tejidocrecimiento de neuritasrecubrimiento con matriz extracelularsuplementación con BDNFmedio de cultivo con FBSincubación a 37 grados Celsius5 por ciento de CO2