Aquí, presentamos dos metodologías novedosas, psPACT y mPACT, para lograr la máxima transparencia óptica y posterior análisis microscópico de vascularización del tejido en el roedor intacto todo CNS.
Artículo de método
Aquí, presentamos dos metodologías novedosas, psPACT y mPACT, para lograr la máxima transparencia óptica y posterior análisis microscópico de vascularización del tejido en el roedor intacto todo CNS.
Desde el desarrollo de la claridad, un bioelectroquímicos limpieza técnica permite mapeo tridimensional fenotipo dentro de tejidos transparentes, una multitud de metodologías de novela claro incluyendo cúbicos (proyección de imagen de cerebro claro y sin obstrucciones cócteles y análisis computacional), interruptor (todo el sistema de control de tiempo de interacción) y la cinética de los productos químicos, mapa (ampliada análisis del proteoma), Pacto (técnica de claridad pasivo), se han establecido para ampliar las herramientas existentes para el análisis microscópico de tejidos biológicos. El presente estudio pretende mejorar y optimizar el procedimiento de Pacto original para una gran variedad de tejidos de roedores intactos, incluyendo el todo sistema nervioso central (CNS), riñones, bazo y embriones de ratón todo. Denominado psPACT (Pacto de proceso separado) y mPACT (Pacto modificado), estas nuevas técnicas proporcionan medios altamente eficaces de asignación de circuitos de células y visualizar estructuras subcelulares en los tejidos normales y patológicos intactos. En el siguiente protocolo, proporciona un contorno detallado, paso a paso cómo lograr separación máxima del tejido con mínima invasión de su integridad estructural a través de psPACT y mPACT.
Un objetivo fundamental de la investigación científica y clínica consiste en lograr una comprensión completa de la estructura de órgano y función; sin embargo, la naturaleza extremadamente compleja de órganos mamíferos a menudo sirve como una barrera para alcanzar plenamente este objetivo1. CLARIDAD (intercambian lípidos claro cruzado por hibridación acrilamida rígido compatible con la proyección de imagen Tisssue-hidrogel)2,3,4, que implica la construcción de un híbrido basados en acrilamida hidrogel de tejidos intactos, logra separación óptica de una variedad de órganos, incluyendo el cerebro, el hígado y el bazo, mientras que preserva su integridad estructural5. CLARIDAD así ha permitido no sólo la visualización, sino también la oportunidad de disecar finamente complejas redes celulares y morfologías de tejido sin necesidad de seccionar.
Para lograr la separación de tejido, claridad emplea métodos electroforéticos para eliminar el contenido de lípidos de la muestra de mano. Mientras que la claridad se ha observado para producir híbridos de tejido-hidrogel físicamente estable, los estudios han demostrado que el uso de métodos de electroforesis tejido claro (ETC) produce resultados variables en cuanto a la calidad del tejido, incluyendo dorado, daño del epítopo, y pérdida de proteína de5,6. Para tratar estos temas, protocolos modificados como Pacto (pasivo claridad técnica), que sustituye el tratamiento etc. con una técnica pasiva, detergente iónico delipidation basado, han sido desarrollados7,8,9. A pesar de lograr una mayor consistencia en los resultados, sin embargo, pacto requiere más tiempo para obtener la máxima separación. Además, ninguna de estas técnicas todavía se aplicaron a la forma entera de la CNS, o en modelos más grandes roedores como las ratas y conejillos de Indias.
El presente estudio pretende abordar estas limitaciones proponiendo metodologías novela, psPACT (Pacto de proceso separado) y mPACT (Pacto modificado), para facilitar la rápida liquidación de CNS todo los órganos internos en modelos de ratón y rata10. Específicamente, psPACT procesos de tejidos en acrilamida 4% y 0.25% VA-044 en dos pasos separados durante la formación del hidrogel; mPACT esencialmente implica los mismos pasos, pero complementa la solución claro basado en SDS 0,5% α-thioglycerol como un reactivo clave. Ambas técnicas aprovechan la endógena sistémica y cerebroespinal circulatorio para reducir significativamente el tiempo necesario para producir la separación óptica. Como una prueba de principio, nos demuestran el uso de la microscopia confocal para analizar patrones de vasos sanguíneos en los tejidos despejado10.
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Todos los procedimientos han sido aprobados por el Comité de ética de la investigación adecuada en el Colegio de medicina de la Universidad de Yonsei. Todos los animales experimentales son sacrificados con arreglo a las directrices del Comité de cuidado de los animales de laboratorio en la Universidad de medicina de la Universidad de Yonsei.
1. preparación de reactivos
PRECAUCIÓN: Paraformaldehido (PFA), acrilamida y sodio dodecil sulfato (SDS) son tóxicos irritantes y por lo tanto debe manejarse en una campana de humos con equipo de protección personal (PPE, bata, guantes, gafas protectoras).
2. anestesia y la cirugía de la perfusión
PRECAUCIÓN: PFA acrilamida son tóxicos irritantes y por lo tanto debe manejarse en una campana de humos con PPE apropiado.
3. toda perfusión y disección de la rata
PRECAUCIÓN: PFA acrilamida son tóxicos irritantes y por lo tanto debe manejarse en una campana de humos con PPE apropiado.
Nota: Los siguientes pasos de perfusión todo son un similar a un protocolo que se utiliza en un estudio previo por Woo et al. (2016) 10 , 11.
4. hidrogel monómero infusión y polimerización del SNC de rata y ratón
PRECAUCIÓN: Acrilamida, SDS, α-thioglycerol y PFA son irritantes y por lo tanto deben manejarse en una campana de humos y con PEE apropiado.
5. Índice de refracción que empareja y el Immunostaining del CNS despejado
Nota: nllantas (Nycodenz solución basada en Índice de refracción que empareja) consiste en 0,8 g/mL Nycodenz polvo disuelto en 30 mL de tampón base (0,01% de azida sódica y Tween-20 en PBS de 0,1 M, pH 8.0). Se recomienda que la solución esté en a 37 ° C agitando incubadora para permitir la adecuada solvatación del polvo.
6. tratamiento de la imagen
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Generación de un modelo transparente del CNS todo claro pasivo optimizado técnicas
Espacio óptico de los tejidos CNS todo ratón y rata se logró rápidamente utilizando diversas técnicas de compensación pasiva (figura 1). Un esquema de tejido claro con el tiempo se muestra en la figura 2A. A diferencia del método original del Pacto, psPACT (Pacto de proce...
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Mientras que los métodos de extracción pasiva, no electroforéticas emplean en pacto mejoró significativamente la consistencia alcanzada con tejido anterior claro métodos tales como la claridad2,3,4,7 , 8, la técnica aún tiene varios defectos, el más acuciante de que es la longitud de tiempo requerido para lograr el máximo tejido claridad12
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Los autores no tienen nada que revelar.
Este trabajo fue apoyado por el proyecto cerebro Corea 21 PLUS para ciencias médicas, Universidad de Yonsei. Además, este trabajo fue apoyado por una beca de la Fundación Nacional de investigación de Corea (NRF-2017R1D1A1B03030315).
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Dodecil Sulfato de Sodio (SDS) | Affymetrix, Inc. | 75819 | Solución de limpieza |
| Nycodenz | Axia-Shield | 1002424 | solución nRIMS |
| Solución de acrilamida al 40% Bio | Rad Laboratories, Inc. | 161-0140 | Polimerización (A4P0) |
| 2,2&agudo;-Azobis[2-(2-imidazolin-2-il)propano] Dihidrocloruro | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 017-19362 | Polimerización (VA-044) |
| 1-Tioglicerol | Sigma-Aldrich | M1753-100ML | Solución de limpieza (mPACT) |
| Tween-20 | Georgiachem | 9005-64-5 | Solución nRIMS |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8787-50ML | Inmunotinción |
| Albúmina sérica bovina (BSA) | Bovogen | BSA100 | Heparina inmunoteñida |
| Merck Millipore | 375095 | Perfusión (PBS) | |
| Azida de sodio | Sigma-Aldrich | S2002-25G | solución nRIMS |
| Anticuerpo PECAM-CD31 | Santa Cruz Biotechnology Inc. | sc-28188 | Tinción inmunológica |
| de cabra anti-IgG Cy3 conjugado fluorescente | Jackson ImmunoResearch Inc. | 111-165-003 | Tinción inmunológica |
| al 4% de paraformaldehído | Tech & Innovación | BPP-9004 | Perfusión, Polimerización |
| 20X Solución salina tamponada con fosfato (pH 7.4) | Tech & Innovación | BPB-9121 | Perfusión, Tampón |
| 10 mL stripette | Coatar | 4488 | Transferencia de solución |
| Tubo de 50 mL | Falcon | 352070 | Tubo de limpieza |
| 35 mm Placa de cultivo celular | SPL | 20035 | |
| Imagen Placa confocal | SPL | 211350 | |
| Imagen Jeringa de 1 mL Korea | vaccine Co., Ltd | 26G 1/2 | Anestesiar |
| Jeringa de 50 mL | Vacuna coreana Co., Ltd | 21G1 1/4 | |
| Acrilamida | Sigma-Aldrich | A3553 | Polimerización (A4P0) |
| Papel Whatman 3MM | Sigma-Aldrich | Z270849 | Papel secante para la eliminación de gel |
| Microscopio confocal | Zeiss | LSM780 | Imaging |
| ZEN lite Software | Zeiss | ZEN 2012 | Imaging |
| Bomba peristáltica | Longerpump | BT100-1F | Perfusión |
| EasyGel | Lifecanvas Technologies | EasyGel | Sistema de hibridación de gel tisular |
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