
Figura 2: Comparación morfológica entre los embriones en cultivo CE 1 y en Sumergida Papel de filtro Sandwich Cultura. marcos con lapso de tiempo seleccionados muestran los embriones a intervalos de 3 horas. Las tramas se cambian de tamaño para dar una visión general de la morfología del embrión completo. Los embriones fueron emparejados por edad a la etapa 7 somitas (HH9) 15. 0 hr indica el inicio de cada experimento. Anterior es siempre a la izquierda. Las imágenes fueron adquiridas mediante la iluminación de campo oscuro. (A) de embriones en cultivo CE 1, culta lado ventral hacia arriba sobre un agar-albúmina inferiores a 1,33. Imágenes de alta calidad pueden ser adquiridas, como el embrión está confinado en la dirección z. (B y C) Dos embriones cultivados en el sándwich de papel de filtro sumergido: (B) lado ventral y (C) dorsal hacia arriba.Los embriones en el sándwich de papel filtro se desarrollan sin diferencias cualitativas durante al menos 27 horas. Desarrollan la circulación sanguínea funcional y flexión craneal y cervical y se convierten con éxito. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
adquisición de lapso de tiempo depende del sistema de microscopio disponible. En este estudio, una larga distancia de trabajo, se utilizó el microscopio zoom vertical. El factor de zoom se establece en 5X. En combinación con la ampliación 16X del ocular, esto dio lugar a 80X de ampliación total, con una resolución teórica de 1,3 m / pixel (como se indica en el software de microscopio) 30. Para aumentar el campo de visión, los embriones fueron imágenes panorámicas horizontales como de cinco sub-imágenes (azulejos). Por lo tanto, una región de baldosas, que consta de cinco baldosas superpuestas, se definió 29. Esta región azulejofue posicionado de manera que cubra completamente la abertura elíptica del soporte de papel de filtro en su extensión horizontal (Figura 2B - 0 hr). Cada baldosa tenía un tamaño de 2.048 x 2.048 píxeles, que cubre un campo de visión de aproximadamente 2,7 mm, y las baldosas se adquirieron con un solapamiento de 10%, resultando en total del campo de visión de aproximadamente 12 mm x 2,7 mm para el panorama. El xy platina motorizada mueve con respecto al objetivo con una velocidad de aproximadamente 1,75 mm / sec entre la adquisición de las baldosas separadas 29. La imagen en directo se centró en el mesodermo presomitic anterior y los somitas más formadas recientemente (el enfoque de la investigación de nuestro grupo). Para compensar el engrosamiento y la curvatura de los embriones en la dirección z, z-pilas pequeñas (de cinco a siete planos diferentes, con una distancia de 30 micras) fueron adquiridas en cada punto de tiempo 30. Estos fueron seleccionados alrededor del plano focal de la punta anterior del mesodermo presomitic. La duración del intervalo de tiempo ACQuisition se fijó a 50 h, y los intervalos de imágenes de 3, 4, o 10 min se eligieron 31. La calidad de la adquisición de lapso de tiempo podría mejorarse mediante la reorientación de cada de 5 - 10 h, y la redefinición de la pila Z alrededor del nuevo plano focal óptima. Al final del experimento, toda la serie de tiempo fue editado manualmente, y subconjuntos de imágenes que contienen el plano z con el mejor enfoque se crea y se guarda en una carpeta independiente 32. Estos subconjuntos de imágenes fueron el tiempo cosido para crear una serie temporal completa de imágenes con enfoque óptimo. Las fichas de cada imagen de esta serie de tiempo completo se cosen y se fusionan juntos sin corrección de sombreado 30, y los marcos de lapso de tiempo se exportan como imágenes JPEG de tamaño 100% y el 95% de compresión 32. Los marcos de lapso de tiempo se importan como una secuencia de imágenes en el software de edición de vídeo profesional. Las detalladas 100% zooms se estabilizaron, y el contraste total se ajustó a nuestro gusto. Los últimos tiempos de lapsos eran codificard con el códec H.264 y exportados en formato MPEG-4 contenedores. Las películas se muestran a una velocidad de 15 fotogramas / segundo (fps) y una resolución de 1.920 x 1.080 píxeles.
La Figura 2 muestra una comparación entre un embrión en CE cultura 1 (Figura 2A) y dos embriones en el cultivo de papel de filtro sumergido sándwich, uno de haber sido cultivadas lado ventral hacia arriba (Figura 2B) y el otro lado uno dorsal (Figura 2C). Todos los embriones fueron a los siete somite etapa (HH9) 15 y la imagen con una resolución temporal de 4 minutos (Figura 2A y B) o 10 min (Figura 2C) de la misma edad. Los cuadros seleccionados de intervalos de 3 horas se representan. El cultivo CE (Figura 2A) permitió imagen muy estable debido a que el embrión se reclina sobre un agar estables albúmina inferiores a 1,33. Todo el embrión se mantuvo en un plano focal a lo largo de tse entera de lapso de tiempo. Esto podría ser beneficioso para los experimentos más cortos (varias horas) y embriones muy tempranos, pero viene con una fuerte confinamiento del embrión en la dirección z, posiblemente impidiendo su éxito en el desarrollo de tres dimensiones en el largo plazo. En el principio, el confinamiento sólo dio lugar a un ligero aplanamiento lateral de la cabeza del embrión en comparación con un embrión cultivaron en el sándwich de papel de filtro sumergido con su lado ventral hacia arriba (comparar Figura 2A y 2B en 0 hr). Más tarde, se deteriora el giro de la cabeza (Figura 2 A - 21 horas) y el latido del corazón se ralentizó. circulación de la sangre casi se detuvo. Ver Suplementario película 1 para el lapso de tiempo completa del embrión en la cultura de la CE. El panel superior en esta película muestra una visión completa del embrión, mientras que el panel de la izquierda inferior visualiza el desarrollo del corazón en la resolución completa. La segmentación del mesodermo presomitic en somitas puede ser seen detalle en la parte inferior derecha.
Los embriones en el sándwich de papel de filtro sumergido, por otro lado, fueron limitados en su expansión tridimensional sólo por la tensión natural de las membranas que rodean ellos. Podrían ser cultivadas ya sea con su ventral (Figura 2B) o el lado dorsal hacia arriba (Figura 2C). De cualquier manera, los embriones mostró somitogenesis continua, y las cabezas vueltas. Desarrollaron flexión craneal y cervical y la circulación sanguínea funcional. Tanto los embriones en el sándwich de papel filtro se obtuvieron imágenes con el foco en el mesodermo de segmentación, de manera que las partes de la cabeza se movió poco a poco fuera de foco como los embriones crecieron, engrosadas, y comenzaron a girar, mientras que la parte segmentación del mesodermo se mantuvo en el foco (comparar Figura 2B y 2C a las 21 horas a 27 horas). Película suplementario 2 muestra la película de lapso de tiempo completa del embrión representadoen la Figura 2B. El intervalo de imagen fue de 4 min. El panel superior de esta película muestra una visión completa del embrión. El desarrollo del embrión fue fotografiada consecutivamente durante 46 horas, pero después de aproximadamente 30 horas, el foco en el mesodermo segmentación se perdió debido al engrosamiento general y giro del tejido embrionario. El panel inferior izquierdo muestra el desarrollo temprano del corazón en la resolución completa de los marcos de lapso de tiempo adquiridos. A través de la fusión de los primordios cardiaca emparejado en ambos lados de la línea media, se forma una estructura tubular casi recta, que más tarde comienza a latir y doblado a la derecha. El panel inferior derecho muestra el mayor número de somitas formadas recientemente y la punta anterior del mesodermo presomitic en alta resolución y seguimiento de la formación de nuevos somitas lo largo del tiempo. Película suplementario 3 muestra otro embrión cultivado y fotografiado lado ventral hacia arriba en el sándwich de papel filtro sumergido. El intervalo de imagen fue de 4 min. La película cubre THel desarrollo del embrión e de la etapa HH5-6 aproximadamente etapa HH14 15, más o menos 27 horas de tiempo de cultivo. La cabeza doblez formas y progresa en sentido posterior. El corazón se forma a partir de su primordios bilateral, comienza a latir, y dobla a la derecha. Los primeros tres a cuatro somitas se forman simultáneamente. somitas adicionales desprenden de forma secuencial desde la punta anterior del mesodermo presomitic. El panel inferior muestra la región de la cabeza del embrión en resolución completa, permitiendo la observación del pliegue cabeza y la formación del corazón temprano en gran detalle. Debido a la transparencia del embrión, el cierre del tubo neural se puede observar en el futuro región de la cabeza. Suplementario Película formación de somite 4 pantallas en el mismo embrión en su totalidad la resolución sobre la imagen en tiempo completo en el panel inferior. Película suplementario 5 muestra el lapso de tiempo completa del embrión dorsal cultivadas hacia arriba (Figura 2C). El intervalo de imágenes fue de 10 min. Mientras que la UPPer panel muestra el desarrollo del embrión a partir de los siete somite etapa (HH9) a aproximadamente etapa HH16-17, el panel inferior se recorta para mostrar los cambios morfológicos en el cerebro temprano en esa etapa de resolución completa. La inflamación local del tubo neural se puede observar, lo que lleva a la regionalización del prosencéfalo, el mesencéfalo y rombencéfalo, que se dividirá en las cinco subregiones del cerebro embrionario en etapas posteriores 13. Además, el crecimiento de las vesículas ópticas se puede ver claramente. Después de aproximadamente 30 horas en cultivo, el embrión se está muriendo.
Para mostrar la compatibilidad de la sándwich de papel de filtro sumergido con manipulaciones de microcirugía, varias microperlas de poliestireno (~ 40 m de diámetro) se implantaron en o en las proximidades del mesodermo presomitic de un embrión de pollo en el cultivo de papel sándwich de filtro sumergido. Las microperlas se lavaron en PBS para eliminar el tampón de almacenamiento y IMPlanted antes de cubrir el medio de cultivo con la capa de aceite mineral ligero (comparar con el paso 2.18 de la sección de protocolo). Una pipeta Pasteur de vidrio se utiliza para transferir las perlas a la superficie de embriones, en observación a través de los oculares del microscopio. Cinco hoyos fueron creados en el endodermo raspando suavemente con una aguja de acupuntura. Una herramienta en forma de J a medida, creado por estiramiento y plegado de una pipeta Pasteur de vidrio en una llama, se usa para manipular las perlas y empuje con cuidado en los agujeros hasta que se convirtieron inmóvil. Tres agujeros se llenaron con una perla cada uno (Figura 3A - 3B 0 h, y *) y dos agujeros con dos bolas cada uno (Figura 3 A - 0 hr). La figura 3A muestra, en marcos de lapso de tiempo seleccionados, el desarrollo del embrión de pollo después de la implantación de microcirugía de las perlas. Tres bolas fueron incorporados con éxito en el tejido en el lugar deseado, y su movimiento fue fotografiada sobre elcurso del experimento en gran detalle (Figura 3B). No pareció verse afectada por la manipulación o la presencia de las perlas del desarrollo del embrión. Ver Suplementario película 6 para la película completa de lapso de tiempo. El intervalo de imagen fue de 4 min.

Figura 3: Time-lapse después Microbead implantación. La prueba de principio experimento que muestra la compatibilidad de la sándwich de papel de filtro sumergido con implante de microperlas. La cabeza del embrión está a la izquierda, pero no fue fotografiada durante este experimento. Las imágenes fueron adquiridas mediante la iluminación de campo oscuro. (A) seleccionado de lapso de tiempo marcos que muestra el embrión manipulado a intervalos de 3 horas después de la implantación de siete microperlas (~ 40 m de diámetro). El embrión alargada y continua formada somit adicionalES. Tres bolas parecen haber sido correctamente instalado y se movió en sentido medial con el flujo de tejido de más de 18 horas de cultivo. Las otras cuatro cuentas salieron de sus agujeros de entre 6 y 9 horas de cultivo y se dejó posteriormente. (B) Vista detallada de las tres perlas individuales (B1 a B3) implantado en el mesodermo presomitic al inicio del experimento (0 h, B *) y después de 12 horas de incubación (B **). El número de los somitas just-forman se indica (S9 en B * y S18 en B **). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Suplementario Película 1: EC-cultura ventral hacia arriba. Embrión en cultivo CE 1, culta lado ventral hacia arriba, desde la etapa de siete somitas (HH9) 15 en adelante en una Botto agar-albúminam 1,33. El intervalo de imagen fue de 4 min. El tiempo relativo se muestra en la esquina superior izquierda. Imágenes de alta calidad podrían ser adquiridas, como el embrión fue confinado en la dirección z. Después de 21 horas, el latido del corazón y el flujo sanguíneo casi fueron detenidos y el embrión se habían empezado a desintegrarse. El panel superior muestra una visión general el cambio de tamaño del embrión, mientras que los paneles inferiores visualizar el desarrollo del corazón (panel izquierdo) y la segmentación del mesodermo presomitic (panel derecho) en resolución máxima (100% de zoom). (Haga clic derecho para descargar).

Película suplementario 2: Filtro sumergido Sandwich del papel Hasta lado ventral. De embriones cultivados en el sándwich de papel sumergido desde la etapa de siete somitas (HH9) 15 en adelante, sid ventrale hacia arriba. El intervalo de imagen fue de 4 min. El tiempo relativo se muestra en la esquina superior izquierda de la FC y el mínimo, el reinicio después de 24 horas. El panel superior muestra una visión general redimensionada del desarrollo del embrión durante 46 horas, de forma consecutiva. El panel inferior izquierdo visualiza el desarrollo del corazón temprano durante las primeras 10 h de la adquisición de imágenes en resolución máxima (100% de zoom). El panel inferior derecho representa la segmentación del mesodermo durante aproximadamente 30 h de desarrollo en resolución máxima (100% de zoom) hasta que el enfoque se pierde debido al engrosamiento general y torneado de tejido embrionario. (Haga clic derecho para descargar).

Película suplementario 3: Cabeza Fold Formación. De embriones cultivados lado ventral hacia arriba en el sándwich de papel filtro sumergido desde el quead-process / etapa de la cabeza veces (HH5-6) 15 hasta aproximadamente la etapa 22 somitas (HH14) 15 durante aproximadamente 27 horas de tiempo de cultivo. El intervalo de imagen fue de 4 min. El tiempo relativo se muestra en la esquina superior izquierda de horas y minutos, el reinicio después de 24 horas. El panel superior muestra una visión general redimensionada del desarrollo del embrión. El panel inferior muestra la región de la cabeza del embrión en resolución máxima (100% de zoom). se puede observar la formación del pliegue cabeza y el corazón temprana y el cierre del tubo neural. (Haga clic derecho para descargar).

Película suplementario 4: somitogenesis. De embriones cultivados lado ventral hacia arriba en el sándwich de papel filtro sumergido desde el / la cabeza veces escenario al proceso de la cabeza (HH5-6) 15aproximadamente a la etapa 22 somitas (HH14) 15 durante aproximadamente 27 horas de tiempo de cultivo. El intervalo de imagen fue de 4 min. El tiempo relativo se muestra en la esquina superior izquierda de horas y minutos, el reinicio después de 24 horas. El panel superior muestra una visión general redimensionada del desarrollo del embrión. El panel inferior muestra el mesodermo paraxial segmentar en resolución máxima (100% de zoom). (Haga clic derecho para descargar).

Película suplementario 5: Filtro sumergido Sandwich del papel Hasta lado dorsal. Embrión lado dorsal cultivadas en el sándwich de papel filtro sumergido de la somite etapa siete (HH9) 15 hasta aproximadamente la etapa HH16-17 15. El intervalo de imágenes fue de 10 min. Se muestra el tiempo relativoen la esquina superior izquierda de la FC y el mínimo, el reinicio después de 24 horas. El panel superior muestra una visión general redimensionada del desarrollo del embrión. El panel inferior muestra los cambios morfológicos en el cerebro temprano en resolución máxima (100% de zoom). El embrión murió después de aproximadamente 30 horas en cultivo. (Haga clic derecho para descargar).

Película suplementario 6: microperlas implantados. Embryo cultivaron lado ventral hacia arriba en el sándwich de papel de filtro sumergido durante aproximadamente 19 horas, a partir de la etapa de somite nueve (HH9-10) 15. El intervalo de imagen fue de 4 min. El tiempo relativo se muestra en la esquina superior izquierda de horas y minutos. El panel superior muestra una visión general el cambio de tamaño de la región de la cola con siete microperlas implantan en el prmesodermo esomitic. El panel inferior muestra la región con microperlas implantadas en resolución máxima (100% de zoom). (Haga clic derecho para descargar).