Las células y los tejidos en el cuerpo están sometidos a diversas señales mecánicas, incluyendo las cepas de tracción. Sin embargo, los efectos de estas señales en la biología de las células neuronales aún no se han estudiado extensamente y entendido completamente. En el sistema nervioso central, las fuentes de la cepa mecánica incluyen crecimiento del desarrollo1,2,3,4, procesos fisiológicos tales como flexión de la médula espinal, sangre y líquido cefalorraquídeo palpitaciones y afecciones patológicas como trauma, hinchazón de Axon, cicatrices gliales o crecimiento tumoral5,6,7,8. Vale la pena investigar cómo la tensión de tracción afecta a la diferenciación de oligodendrocitos y la posterior mielinización de los axones, que es un proceso crítico en el sistema nervioso central del vertebrado. Utilizando un dispositivo de deformación de diseño personalizado y placas de multipozo elastoméricos, las obras anteriores9,10 han demostrado que la cepa uniaxial estática puede aumentar la diferenciación de oligodendrocitos a través de cambios globales en la expresión génica 10. para comprender mejor los mecanismos de la mecanotransducción de cepas en estas células, se debe rediseñar el anterior aparato experimental como se describe aquí, para permitir la imagen de fluorescencia de alta resolución de la dinámica nuclear en la vida células bajo tensión. Específicamente, se desarrolla una placa de polidimetilsiloxano de un solo pozo, y se rediseña la configuración de imágenes para permitir la toma de imágenes de lapso de tiempo de las células vivas bajo tensión utilizando una lente de inmersión de aceite 100x. Para eliminar los efectos ópticos negativos de polidimetilsiloxano en la vía de la luz, las células se muestran no a través de la placa de polidimetilsiloxano, pero en la posición invertida, a través del vidrio de la cubierta que cubre el compartimiento de la célula. Utilizando este nuevo diseño de imágenes, se registran cientos de películas de lapso de tiempo de alta resolución, de núcleos celulares individuales dentro de las células adherentes intactas, donde la cromatina se etiqueta etiquetando la histona H2B a la proteína fluorescente verde. Estas películas demuestran que la tensión de tracción induce cambios en la estructura de la cromatina y la dinámica que son consistentes con la progresión de la diferenciación de oligodendrocitos.
La toma de imágenes de células vivas bajo tensión aplicada es técnicamente desafiante y requiere un diseño de dispositivo compatible con el sistema del microscopio. El diseño personalizado descrito aquí presenta una alternativa barata a las soluciones comerciales. Sus dimensiones permiten su instalación en etapas de microscopio e imágenes de células vivas a alta resolución espacial durante la deformación aplicada. La configuración de imágenes está diseñada para facilitar la toma de imágenes de células vivas utilizando una lente de inmersión de aceite de 100x con la mayor claridad, a través del vidrio de la cubierta, no a través de la capa de placa de polidimetilsiloxano que de otra manera disminuye la calidad de imagen y es común en la mayoría configuraciones de imágenes bajo tensión. El dispositivo, con una placa montada que contiene las células, también se puede almacenar fácilmente en la incubadora. Este dispositivo está diseñado para aplicar la cepa uniaxial a substratos que facilitan el cultivo de células adherentes y mantienen una tensión estable y uniforme durante varios días. La configuración descrita aquí se puede utilizar para la imagen de alta resolución de varios tipos de células adherentes bajo tensión, por lo que es aplicable a los estudios de mecanotransducción en muchos campos de la mecanobiología celular.