מאמר שיטה

שימוש במערכים מרובי אלקטרודות למדידת פיזיולוגיה סינפטית בספירות קוקולטורה תלת-ממדית

8 ביולי 2025

במאמר זה

תקציר

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מקור: Cvetkovic, C., et al. מידול מיקרו-מעגלים סינפטיים עם תרביות תלת-ממדיות של אסטרוציטים ונוירונים מתאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים. J. Vis. Exp. (2018)

סרטון זה מדגים את הליך השימוש במערך רב-אלקטרודות (MEA) למדידת פיזיולוגיה סינפטית בספירות קוקולטורה תלת-ממדיות. שיטה זו מאפשרת להבין את הדינמיקה של הרשת העצבית ואת פעילות פרץ הרשת הסינפטית בתוך הספירות התלת-ממדיות.

פרוטוקול

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מדידה של פיזיולוגיה סינפטית חיה עם מערכי מולטיאלקטרודות (MEAs)

1. הכינו MEAs לתרבית תאים.

  1. נקו את פני השטח של כל MEA עם 1 מ"ל של חומר ניקוי למשך שעה אחת. יש לשטוף במים סטריליים שעברו דה-יוניזציה (DI), לשטוף באתנול 70% לעיקור ולאחר מכן לייבש באוויר בארון בטיחות ביולוגית תחת אור UV.
    הערה: MEAs ניתן לאחסן במי DI ב 4 ° C בתנאים סטריליים עד השימוש.
  2. הכינו תמיסה של 0.5 מ"ג/מ"ל של פולי-אורניתין (אש"ף) על ידי המסת 50 מ"ג אש"ף לתוך 100 מ"ל של מאגר חומצה בורית. צפו את פני השטח של כל MEA ב-1 מ"ל אש"ף כדי להפוך אותו להידרופילי ולדגור ב-37°C למשך 4 שעות לפחות. הסר את אש"ף ושטוף את פני השטח במי DI.
  3. יש לדלל תמיסת ציפוי מטריצה חוץ-תאית (ECM) במדיה בזאלית (DMEM/F12) להכנת תמיסת מלאי של 1 מ"ג/מ"ל. לפתרון עבודה, השהה מחדש 3 מ"ל של מלאי ECM ל- 33 מ"ל של מדיה DMEM/F12 מקוררת מראש, והביא את הנפח הכולל ל- 36 מ"ל לריכוז של 80 מיקרוגרם / מ"ל.
  4. הוסף 1 מ"ל של פתרון עבודה ECM לכל MEA ודגור ב 37 ° C למשך 4 שעות לפחות.
  5. הסירו את ה-ECM ומקמו את הכדורים ב-1.5 מ"ל של מדיה על משטח MEA, כדי לוודא שהכדורים ממוקמים על גבי מערך האלקטרודות (איורים 1A, 1A'). אפשר לתקשורת לדבוק במשך יומיים. החליפו מחצית מהמדיה כל 2-3 ימים (או לעתים קרובות יותר במידת הצורך), וודאו שהכדורים אינם מופרעים.
    הערה: הוספת גורמי גדילה עשויה לשפר את הישרדות התרבות והתבגרותה.

2. למדוד את הפעילות החשמלית של ספירות עצביות.

  1. הגדר מערכת מערך מרובה אלקטרודות (MEA) עם שלב ראש מבוקר טמפרטורה. צור תוכנה עם מסנן מעבר גבוה של 5 הרץ, מסנן מעבר נמוך של 200 הרץ וסף ספייק של סטיית תקן (SD) של 5x.
  2. הניחו את ה-MEA על הבמה ותיעדו פעילות חשמלית ספונטנית (איור 1B, B'). שמור נתונים גולמיים, כולל תדירות ספייק ומשרעת, לצורך ניתוח סטטיסטי.
    הערה: ניתן להשתמש במערכת זילוח עם MEA כדי להוסיף חומרים פרמקולוגיים או להגביר את זרימת המדיה הטרייה להקלטה לטווח ארוך. כרצונך, ניתן לבצע עיבוד נוסף של קוצים.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
איור 1: פיזיולוגיה סינפטית חיה מייצגת של ספירות עצביות במערכים מרובי אלקטרודות (MEAs). (א, א') MEAs משמשים למדידת הפיזיולוגיה הסינפטית החיה של ספירות עצביות. ספירות של iNeurons (A) או קו-תרבויות של iNeurons ו-hAstros (A') ניתנות לתרבית על משטחי MEA עם מצעים המחקים ECM (ראה שלב 4.1). (ב', ב') חלקות רסטר של פעילות חשמלית ספונטנית מייצגת שנמדדו על פני כל האלקטרודות (ציר...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
לא הוכרז על ניגוד עניינים.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
DMEM/F12תרמופישר10565-042עם תוסף GlutaMAX
אנטי/אנטיתרמופישר15240062
B27תרמופישר17504044מוסף מדיה
הפאריןסיגמאH3149-50KUריכוז עבודה: 2 מ"ג / מ"ל
מטריצת קרום מטריג'לקורנינג354230פתרון ציפוי ECM. ריכוז עבודה: 80 מ"ג / מ"ל. הכינו על קרח וודאו שהפיפטה, הצינורות והמדיה מקוררים מראש.
מערכת MEA 2100מערכות רב ערוציותMEA2100
N2תרמופישר17502048מוסף מדיה
פולי-ל-אורניתין (אש"ף)סיגמאP3655-100MGריכוז עבודה: 0.5 מ"ג / מ"ל

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

מאמרים קשורים