1. חלק 1: תרבות hNPCs ב PuraMatrix
- לקראת לדור של פיגום עם ריכוז PuraMatrix של 0.25% ללא laminin אחד צריך להכין את הפתרונות הבאים
- הכן תמיסה המכילה 20% סוכרוז ו תמיסה המכילה 10% סוכרוז מומס במים מזוקקים סטריליים.
- עבור 1 120 μl פתרון שילוב של הפתרון סוכרוז 20% עם 120 μl של מים מזוקקים בתוך שפופרת מ"ל 1.5 חרוטי.
- במשך 2 μl 60 פתרון שילוב של הפתרון PuraMatrix עם 60 μl של פתרון סוכרוז 20% צינור חרוטי 1.5 מ"ל.
הכנה של פיגום עם ריכוז PuraMatrix של 0.25% בתוספת laminin (8 מיקרוגרם לכל מטריקס 100 μl) אחד צריך להכין את הפתרונות הבאים.
- עבור μl פתרון 1 לערבב 72 של מים מזוקקים עם 120 μl של פתרון סוכרוז 20% ו 48 laminin μl בצינור מ"ל 1.5 חרוטי.
- במשך 2 פתרון לערבב פתרון PuraMatrix 60 μl עם 60 μl של הפתרון סוכרוז 20% צינור חרוטי 1.5 מ"ל.
- עבור embedment של תאים PuraMatrix להכין 4-היטב בתרבות צלחת התא במקום זכוכית מעוקר לכסות להחליק (13 מ"מ קוטר) בשתי בארות. אחסן את הצלחת הספסל נקי לשימוש מאוחר יותר. תלושי זכוכית לכסות משמשים רק עבור מחקרים immunocytochemical. אם לא stainings immunocytochemical מיועדים, בשלב יכול להיות פסח.
כדי להכין את hNPCs אנקפסולציה באחד פיגומים 3D יש להכין את הפתרונות הבאים. לדלל את Benzonase בפתרון טריפסין / EDTA, באמצעות גורם לדילול של 1:10.000. לקבלת תערובת פתרון Trypsin-Inhibitor/Benzonase: DMEM/F12 + Benzonase 25U/μl + 1% HSA + מעכבי טריפסין (0.5mg/ml).
- ניתוק התאים על ידי הוספת 500 μl פתרון טריפסין / Benzonase ו דגירה של 5 דקות באינקובטור (37 ° C-CO, 5% 2). עצור את התגובה פתרון Trypsin-Inhibitor/Benzonase. בהמשך צנטריפוגות התאים מנותקת במשך 5 דקות ב 3000 x ז שטפו תאים עם פתרון 5 מ"ל סוכרוז 10% צנטריפוגות שוב. בטל supernatant.
- Resuspend התאים פתרון סוכרוז 10%, הפתרון הסופי אמור להכיל תא 1x10 6 תאים / מ"ל.
הצעדים הבאים, 1.8-1.11, צריך להיעשות מהר ככל האפשר, בגלל ה-pH הנמוך של התמיסה PuraMatrix, אשר עלול להזיק לתאים.
- מערבבים 60 μl של השעיה תא עם פתרון 1.
- הוסף 120 μl של פתרון 1, המכיל את התאים, אל צינור חרוטי עם פתרון 2 ומערבבים היטב.
- מקום 100 μl של התערובת מיד לכסות כל תלושי התגורר צלחת 4-הבאר.
- מוסיפים לאט בינוני 200 μl תרבית תאים לכל היטב לאחר 2-3 דקות אחר μl 200. זה יהיה ליזום את הרכבה עצמית של מטריקס.
- דגירה גאמות על 37 מעלות צלזיוס, במשך 1h ב הספסל נקי על צלחת חימום או אזור חם של ספסל נקי שלך. במידת האפשר שלא להזיז את הצלחת כמו זה עלול לפגוע והרכבה של מטריצות.
- הסר ביותר של המדיום, אבל לא הכל, כדי להימנע מטריצות נופלים יבש, עם פיפטה 1000 μl. הוסף 500 μl של המדיום כדי לשטוף מטריצות עבור 10 דקות. לבסוף להסיר את המדיום ולהוסיף 500 בינוני טרי μl והמקום צלחת תרבות באינקובטור (37 ° C-CO, 5% 2). כמו מטריצות רגישים ההלם צלחות צריך להתרגש כמו פחות ככל האפשר מאוחסן, במידת האפשר, בתוך חממה נפרד.
- HNPCs השתמשו כאן היו התרבו במשך 7 ימים ב-3D פיגומים והבחנה ביוזמת הנסיגה של גורמי גדילה 13. בינוני שונתה כל 2-3 ימים.
2. חלק 2: מכתים Immunocytochemical של מטריצות כולו
- לקראת הליך מכתים אחד צריך להכין: abחיץ פתרון נעילה המורכב בסרום 5% עז נורמלי 0.3% טריטון X-100 (מומס PBS, פתרון paraformaldehyde 4% על בסיס 0.1 מ PBS ואם יש צורך בפתרון עם 4 ',6-Diamidin-2 ", phenylindoldihydrochlorid DAPI) עבור מכתים גרעינים המכיל 100 ng DAPI / מ"ל מומס PBS. דוגמאות היו רכוב בתערובת של Mowiol ו DABCO.
- כדי לשטוף מטריצות להסיר את המדיום עם פיפטה 1000 μl ולשטוף הפיגומים עם PBS פעם אחת במשך 5 דקות.
- כדי לתקן את הפיגומים להסיר את PBS ולהוסיף 400 μl של paraformaldehyde (4% ב 0.1 M PBS) היטב כל דגירה מטריצות במשך 30 דקות בטמפרטורת החדר. פיגומים קבועים ניתן לאחסן PBS בתוספת 0.02% NaN 3 על 4 מעלות צלזיוס למשך מספר שבועות עד מספר חודשים.
- לקראת מכתים לשטוף את הפיגומים עם PBS במשך 5 דקות.
- דגירה פיגומים בחסימת פתרון חיץ. פתרון חסימת שונתה שלוש פעמים כל 2-3 שעות subsequently פיגומים הודגרו בפתרון חסימת מעל בלילה 4 ° C.
- הסר את הפתרון למאגר חסימת ומוסיפים את הנוגדן העיקרי מומס PBS בתוספת סרום 1% עזים נורמלי דגירה מטריצות מעל בלילה 4 ° C.
- הסר את הפתרון נוגדן ראשוני לשטוף פיגומים 4 פעמים למשך 2 שעות, ולאחר מכן במשך הלילה בבית 4 ° C עם PBS.
- הסר את PBS ולהוסיף את הפתרון עם נוגדן המשני, מומס PBS בתוספת סרום 1% עזים רגילות, עבור 4 שעות בטמפרטורת החדר בחושך.
- שטפו את דגימות עם PBS 4-6 פעמים 1 שעות, ולאחר מכן במשך הלילה בבית 4 ° C בחושך.
- עבור מכתים גרעינים אפשר להוסיף 400 μl של הפתרון DAPI למשך 30 דקות.
- להר דגימות אחד צריך שקופיות מיקרוסקופ. הוסף 50 μl Mowiol / Dabco על שקופיות מיקרוסקופ. הסר את מכסה מחליק מהצלחת 4-הבאר ולשים אותם בזהירות על המדיום גובר.
- כאן השתמשנו 8000 Biozeroמיקרוסקופ (Keyence, גרמניה, קרלסרוהה) להשיג micrographs יחיד Z-ערימות. מחסנית מכילה 30 תמונות בודדות עם מרחק של 1-2 מיקרומטר. שימוש בתוכנה הנתח המתאים לטשטש את הטבועות הקרינה הוסר לפני התחזיות מלא של Z-ערימות יוצרו.
3. חלק 3: שחרור hNPCs מן פיגומים לצורך ניתוח זרימת cytometry
- מראש על מנת לשחרר את התאים מן הפיגומים לשטוף את הפיגומים עם 500 HBSS μl.
- העברת פיגומים באמצעות פיפטה 1000 μl אל צינור חרוטי 15 מ"ל המכיל תרבות בינוני התא.
- כדי לשבש את הפיגומים מכנית resuspend הפתרון תא מספר פעמים עם פיפטה 1000 μl ובהמשך צנטריפוגות הפתרון XG ב 3000 עבור 5 דקות.
- הסר את supernatant עם טפטפת, להוסיף 500 μl של פתרון טריפסין / Benzonase ו resuspend פעמים התא גלולה מספר.
- דגירה התאים 5 דקותבשעה 37 ° C בתמיסה טריפסין / Benzonase. כדי להפסיק את תגובת להוסיף 1 Trypsin-inhibitor/Benzonase פתרון מ"ל פיפטה למעלה ולמטה מספר פעמים.
- צנטריפוגה ההשעיה תא 5 דקות XG ב 3000, להסיר את supernatant לשטוף את התאים עם חיץ מ"ל 2 HBSS. חזור על פעולה זו פעמיים. הליך זה יהיה להסיר שאריות מטריקס.
- לעבור את ההשעיה תא פתרון שוקת מסננת תא (גודל הנקבוביות 70 מיקרומטר) כדי להסיר אגרגטים לאסוף את התאים במדיום תרבית תאים. התאים המתקבלים ניתן seeded למשל שוב על תלושי לכסות ללימודי פונקציונלי כמו מהדק תיקון או מדידות fluometric. כדי לעבד את התאים עבור cytometry זרימה, לתקן את התאים באופן מיידי (ראה 4.1).
4. חלק 4: כימות βIII-טובולין תאים חיובית על ידי זרימת cytometry
- תיקון התאים שוחרר שהושגו בשלב 3.7 עם PFA 1% במשך 15 דקות בטמפרטורת החדר.
- צנטריפוגה ההשעיה תא דקות 5 ב 3000 XG ו removהדואר supernatant. אם יש צורך, התאים יכולים להיות מוכנים להיות מאוחסן על 4 מעלות צלזיוס לצורך ניתוח מאוחר יותר. לכן התאים resuspend במאגר לשטוף (PBS בתוספת BSA 0.5% ו 0.02% Na-אזיד).
- כדי להמשיך עם ההכנות cytometry הזרימה, צנטריפוגה ההשעיה תא 10 דקות ב 350 XG, להשליך את supernatant ו resuspend התאים μl 25 הפתרון נוגדן. לכן הנוגדן הראשון הוא מעורב עם חיץ saponin בריכוז 1:100 למשל βIII-טובולין. חיץ saponin מורכב PBS עם ריכוז saponin של 0.5%, ריכוז BSA של 0.5% ואת ריכוז Na-אזיד של 0.02%.
- לדגור על השעיית התא עם הנוגדן הראשון h 2 בטמפרטורת החדר על שייקר. כביקורת שלילית להכין מדגם ללא הנוגדן הראשון.
- עבור השלב כביסה ראשית הוסף 300 μl חיץ saponin ישירות אל התאים. צנטריפוגה ההשעיה תא דקות 5 ב 350 x ז עבור שלב הכביסה השנייה, לבטל אתsupernatant, הוסף 300 μl ו חיץ צנטריפוגות ההשעיה תא דקות 5 ב 350 x ז
- הסר את supernatant ולהוסיף 25 μl פתרון המכיל את הנוגדנים משניים (למשל אלקסה פלואוריד 647, 1:1000, מומס חיץ saponin). דגירה תאים עם 1h את הנוגדן משני בטמפרטורת החדר, בחושך.
- עבור השלב כביסה ראשית הוסף 300 μl חיץ saponin ישירות אל התאים. צנטריפוגה ההשעיה תא דקות 5 ב 350 x ז עבור שלב הכביסה השנייה, לבטל את supernatant, להוסיף 300 חיץ μl ו צנטריפוגות ההשעיה תא דקות 5 ב 350 x ז
- בטל supernatant ו resuspend התאים חיץ 500 μl לשטוף לניתוח cytometry הזרימה.
5. נציג תוצאות
דוגמה hNPCs תרבותי של הרכבה עצמית הידרוג פיגום PuraMatrix מוצג באיור 1. HNPCs לגדול מבנים כמו spheric ב PM ללא שינוי. במצב זה תרבותים, תאים בקושי יכול להיות מוכר באור השידור, למרות צרורות של תהליכים בין הספירות גלויים (תאנה 1A). בהתאם לתנאי התרבות של סוג תא בשימוש, המטריצה ניתן לשנות למשל על ידי הוספת laminin. עבור קו התא hNPC ReNcell VM (Millipore) laminin יש צורך להשרות דפוס צמיחה עם אגרגטים פחות צפוף אבל חלוקה הומוגנית יותר של התאים (1B תאנה). העצמאית של שינויים, המטריצה ניתן ללמוד גזירה עצבי למשל. איור 1C מציג מכתים את hNPCs עבור הסמן העצבית βIII-טובולין. בדוגמה זו התאים גדלו במשך 7 ימים במטריצה הבדיל לאחר מכן במשך 4 ימים, שם היה בידול המושרה על ידי נסיגה של EGF הצמיחה גורמים bFGF. 13 גופים תא רשת צפופה של תהליכים נבנה על ידי תאים ניתן מוכר בקלות. עם זאת, ברור כי כימות של מספר התא זמן רב, כמו מספר רב שלתמונות של אזורים שונים של המטריצה יש לנתח, על מנת לקבל בסיס נתונים אמין לניתוח סטטיסטי. ב 1D תאנה אפשר לראות דוגמה של תאים שוחרר מבית מטריקס ו קלוע ובהמשך מחליק המכסה. תאים אלה עשויים לשמש מחקרים תפקודית.
שחרורו של התאים מן 3D-פיגומים מציעה את האפשרות לנתח פרמטרים שונים כמו ביטוי של חלבונים סמן או שיעור ההישרדות של התאים על ידי מכתים AnnexinV / PI או assay TUNEL. תרשים 2 מציג דוגמה של ניתוח תזרים cytometry של אחוז βIII-טובולין + תאים. בקרה שלילית (תאים שאינם מסומנים על טובולין, βIII) מוצגת דמות 2A. בקרות אלה משמשים כדי לקבוע את השער לגילוי מאוחר של βIII-טובולין + תאים (תאנה 2B). השוואה של ספירה ידנית של תאים על ידי ניתוח זרימת cytometry מוצגת דמות 2C. אחוז βIII-טובולין תאים + היה determעומד לבחינה על ידי ספירת מספר התאים הכולל (באמצעות מכתים DAPI גרעינית) ומספר βIII-טובולין תאים + בתמונות פלואורסצנטי.

באיור 1. hNPCs בתרבית PuraMatrix הרכבה עצמית הידרוג פפטיד.) hNPCs הגלום PuraMatrix (PM) לגדול, מבנים spheric צפופה, שם הקוטר של הכדורים יכול להיות עד עד מאות מיקרומטר מספר. בין הספירות אפשר לזהות צרורות של תהליכים נבנה על ידי התאים (חיצים). ב) תאים הגלום PuraMatrix בתוספת laminin (PML) לגדול מבנים פחות צפוף, להפיץ יותר homogenously. ב laminin בתוספת מטריצה ניתן לזהות תאים בודדים באזורים פחות צפופים (חיצים), אולם זה אפשרי בקושי לכמת את מספר התאים. ג) hNPCs הבדיל במשך 4 ימים בסמן להביע PML עצביים כמו טובולין-βIII (ירוק). כדי evaluate אחוז התאים החיוביים יש לקבוע את מספר הסלולרי סך ידי מכתים גרעינים כמו DAPI (כחול). Microphotograph מציג את התחזית המלאה של מחסנית-z של תמונות שצולמו באמצעות מיקרוסקופ Biozero-8000. ד) תאים שוחרר מבית מטריקס ניתן seeded על תלושי לכסות למשל ללימודי תפקודית נוספת. Microphotograph מראה תאים בתרבית עבור 3d, בהמשך להליך שחרור. מכתים עבור טובולין-βIII (אדום) מגלה מורפולוגיה דומה בתאי מתארח הפיגום 3D.

באיור 2. Cytometry זרימת התאים ניתוח שוחרר מבית PuraMatrix. כדי להתגבר על כימות זמן רב של microphotographs השתמשנו פרוטוקול לשחרר בתאים בתרבית PuraMatrix מתן גישה לניתוח מהיר של cytometry הזרימה. ) תאים בלא כתם שימשו בקרה שלילית, להגדיר את השער (מסגרת שחורה) לצורך ניתוח מאוחר יותרלמשל של βIII-טובולין תאים. ב) כדי לכמת את אחוז טובולין-βIII + התאים את השער אותו, להגדיר שליטה שלילית, היה בשימוש. תאים חיובי להופיע בחלק הימני של ציר X, שם גם אוכלוסייה ביניים נצפתה (מסגרת מקווקו), קרוב לוודאי פסולת התא המייצג. ג) השוואה של תאים נספר ותאי ידני נספר על ידי זרימת cytometry גילה שיעור גבוה בהרבה של תאים חיובי, שבו תלות זמן של מספר טובולין-βIII + היה דומה, המציין את האמינות של פרוטוקול cytometry הזרימה.