
איור 2: השוואת מורפולוגי בין העוברים EC תרבות 1 ובתרבות סנדוויץ מסנן נייר שקוע. מסגרות זמן לשגות נבחרים להראות את העוברים על 3 במרווחים hr. מסגרות תשתנינה לתת סקירה של מורפולוגיה עובר מלאה. העוברים היו גיל בהתאמה לשלב 7-somite (HH9) 15. hr 0 מציין את תחילת כל ניסוי. Anterior היא תמיד שמאלה. תמונות נרכשו באמצעות תאורה darkfield. (א) העובר בתרבות EC 1, בצד גחון בתרבית עד על-חלבון אגר 1,33 תחתון. תמונות באיכות גבוהה ניתן לרכוש, כמו העובר כלוא בתוך-בכיוון z. (B ו- C) שני עובר בתרבית כריך נייר פילטר השקוע: (ב) בצד גחון עד ו- (ג) הגבה פונה כלפי מעלה.עוברים את הכריך נייר פילטר להתפתח ללא הבדלים איכותיים עבור שעה 27 לפחות. הם מפתחים את זרימת דם פונקציונלית כפפו גולגולת צוואר רחם ולהפוך בהצלחה. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
רכישת זמן לשגות תלויה במערכת מיקרוסקופ זמינה. במחקר זה, מרחק עבודה ארוך, מיקרוסקופ זום הזקוף היה בשימוש. גורם זום נקבע 5X. בשילוב עם הגדלה 16X של העינית, זה הביא 80x הגדלה מוחלטת, עם רזולוציה תיאורטי של 1.3 מיקרומטר / פיקסל (כאמור התוכנה מיקרוסקופ) 30. כדי להגדיל את השדה של נוף, עובר הם צלמו כמו פנורמות אופקיות של חמש תמונות משנה (אריחים). לכן, אזור אריח, מורכבת מחמישה אריחים חופפים, הוגדר 29. באזור אריח זההוצב כך שיכסה את הצמצם אליפטי מלא של מוביל נייר הסינון בתוסף האופקי שלה (איור 2 ב - 0 hr). היה כל אריח בגודל של 2,048 x 2,048 פיקסלים, המשתרע על שדה של נוף של כ -2.7 מ"מ, ואריחים נרכשו עם חפיפה של 10%, וכתוצאה מכך בתחום של נוף כולל של כ 12 מ"מ x 2.7 מ"מ עבור הפנורמה. XY-הבמה הממונעת עברה ביחס המטרה עם מהירות של כ 1.75 מ"מ / sec בין רכישת האריחים הנפרדים 29. תמונת חיים התמקדה mesoderm presomitic הקדמי ואת somites ביותר הקים לאחרונה (מוקד המחקר של הקבוצה שלנו). כדי לפצות על העיבוי והמסתלסל של העוברים-בכיוון z, Z- ערימות קטנות (חמישה עד שבעה מטוסים שונים, תוך שמירת מרחק של 30 מיקרומטר) נרכשו בכל נקודת זמן 30. אלה נבחרו ברחבי מישור המוקד של הקצה הקדמי של mesoderm presomitic. משך ACQ זמן לשגותuisition נקבע ל -50 שעות, ומרווחי הדמיה של 3, 4, או 10 דקות נבחרו 31. איכות רכישת הזמן לשגות עשויה להשתפר באמצעות refocusing כל 5 - hr 10 ו מגדיר מחדש את Z- המחסנית סביב מטוס המוקד האופטימלי החדש. בסוף הניסוי, כל הזמן-הסדרה נערכה באופן ידני, וקבוצות משנה של תמונות המכילות את Z- מטוס עם המוקד הטוב ביותר נוצרה והצילה לתיקייה נפרדת 32. תת אלה של התמונות היו פעם תפורות ליצור זמן-סדרה שלמה של תמונות עם פוקוס אופטימלי. האריחים של כל תמונה של סדרת-במשרה מלאה זה נתפרו התמזגו יחד ללא צורך בתיקון הצללה 30, ומסגרות זמן לשגות יוצאו כמו JPEG-תמונות של 100% בגודל 95% דחיסה 32. מסגרות זמן לשגות יובאו כרצף תמונה לתוך תוכנת עריכת וידאו מקצועית. מתקרב 100% המפורטים התייצבו, והניגוד הכולל הותאם לטעמו שלנו. The-נסיגות בפעם האחרונה היו לקודדד עם codec H.264 וייצא במיכלים MPEG-4. סרטים מוצגים בקצב מסגרת של 15 מסגרות / שנייה (fps) ו רזולוציה של 1,920 x 1,080 פיקסלים.
איור 2 מציג השוואה בין עובר בתרבות 1 EC (איור 2 א) ושני עוברים בתרבות כריך נייר הסינון השקוע, להיות אחד בצד גחון בתרבית עד (תרשים 2B) ואת הצד אחד הגבה האחר עד (איור 2 ג). כל העוברים היו גיל בהתאמה לשבעה שלב somite (HH9) 15 צלם עם רזולוציה זמנית של 4 דקות (איור 2 א 'וב') או 10 דקות (איור 2 ג). מסגרות נבחרות של 3 במרווחים hr מתוארים. תרבות EC (האיור 2 א) מותר הדמיה יציבה מאוד בשל העובר נח על אגר-חלבון יציב 1,33 תחתון. העובר כולו נשאר במישור אחד מוקדי ברחבי tהוא זמן לשגות כולו. זה יכול להיות מועיל עבור ניסויים קצרים (כמה שעות) ועובר מאוד מוקדם, אבל זה מגיע עם כליאה חזקה של העובר-בכיוון z, ואולי פוגע פיתוח תלת הממדים המוצלח שלה בטווח הארוך. בהתחלה, כליאת ביאה רק השטחה לרוחב קלה של הראש של העובר לעומת עובר בתרבית כריך נייר פילטר השקוע עם צד הגחון שלה עד (השווה איור 2 א ו -2 ב 0 hr). מאוחר יותר, התנועה הסיבובית של ראש נפגמה (איור 2 א - 21 שעות) ואת פעימות הלב האט. זרימת הדם כמעט הפסיק. ראה משלימים סרט 1 בפעם לשגות המלאה של העובר בתרבות EC. הפנל העליון בסרט הזה מציג סקירה מלאה של העובר, בעוד הפנל על השמאלית התחתונה מדמיין את התפתחות הלב ברזולוציה מלאה. פילוח של mesoderm presomitic לתוך somites יכול להיות seen בפירוט בצד הימני התחתון.
עוברים את הכריך נייר פילטר שקוע, מצד שני, היו מוגבלים התרחבות תלת ממדי שלהם רק על ידי המתח הטבעי של הקרומים המקיפים אותם. הם יכולים להיות מתורבתים גם עם הגחון שלהם (התרשים 2B) או הגבה כלפי מעלה (איור 2 ג). כך או כך, את העוברים הראו somitogenesis הרציפה, וראשיהם פנו. הם פתחו כפפו גולגולת צוואר רחם ואת זרימת דם פונקציונלית. שניהם עוברים את כריך נייר פילטר הם צלמו עם התמקדות mesoderm הסגמנטציה, כך חלקים של הראש נע בהדרגה מחוץ לפוקוס כמו העוברים גדלו, מעובים, ומחלים לפנות, ואילו חלק הפילוח של mesoderm נשאר בפוקוס (השווה איור 2B ו 2C ב 21 שעות ל -27 שעות). סרט משלימה 2 מציג את הסרט זמן לשגות מלאה של העובר מתוארבאיור 2B. מרווח ההדמיה היה 4 דקות. הפנל העליון של הסרט הזה מציג סקירה מלאה של העובר. ההתפתחות של העובר הייתה צלמה ברציפות מעל 46 שעות, אך לאחר כ -30 שעות, התמקדות mesoderm הפילוח לאיבוד בשל העיבוי הכולל המפנה של הרקמה העוברית. הפנל השמאלי התחתון מציג את ההתפתחות המוקדמת של הלב ברזולוציה מלאה של מסגרות הזמן לשגות רכש. באמצעות היתוך של primordia הלב לזווג משני צידי קו האמצע, מבנה צינורי ישר כמעט נוצר, אשר לאחר מכן הוא מתחיל להכות וכיפוף ימינה. הפנל הימני התחתון מראה את somites ולאחרונה בנוי והקצה הקדמי של mesoderm presomitic ברזולוציה מלאה ועוקב היווצרות somites החדש לאורך זמן. סרט משלימה 3 מראה אחר העובר תרבותי צילמו בצד הגחון למעלה כריך נייר סינון שקוע. מרווח ההדמיה היה 4 דקות. סרט מכסה הפיתוח הדואר של העובר משלב HH5-6 לכ שלב 15 HH14, על כ 27 שעות של זמן ותרבות. הראש לקפל צורות ומתקדמות בדיעבד. צורות הלב מן primordia הדו-הצדדי, מתחילה לפעום, ומתכופפות ימינה. את somites שלושה כדי ארבעת הראשונים ליצור בו זמנית. somites נוסף יוצא מגוף ברצף מהקצה הקדמי של mesoderm presomitic. הפנל התחתון מראה את אזור הראש של העובר ברזולוציה מלאה, המאפשר התצפית של קפל ראש היווצרות לב מוקדם פירוט גבוה. בשל השקיפות של העובר, סגירת הצינור העצבי ניתן להבחין באזור הראש בעתיד. סרט 4 היווצרות somite מציג משלימה באותה העובר ברזולוציה מלאה לאורך זמן הדמיה מלאה הפאנל התחתון. סרט משלימה 5 מראה את זמן לשגות מלאה של למעלה בצד תרבותי הגבי העובר (איור 2 ג). מרווח ההדמיה היה 10 דקות. בעוד uppאה לוח מציג את התפתחות העובר משבע הבמה somite (HH9) לכ הבמה HH16-17, הפאנל התחתון חתוכה להצגת שינויים מורפולוגיים במוח מוקדם בשלב זה ברזולוציה מלאה. הנפיחות המקומית של הצינור העצבי ניתן לצפות, המוביל אל הממד האזורי של המוח הקדמי, המוח התיכון, ו למוח האחורי, אשר יחלק לחמש אזורי המשנה של המוח העוברי ב בשלבים מאוחרים יותר 13. בנוסף, הצמיחה של השלפוחית האופטית ניתן לראות בבירור. לאחר כ 30 שעות בתרבות, העובר גוסס.
כדי להציג את התאימות של כריך נייר פילטר השקוע עם מניפולציות מייקרו, כמה microbeads פוליסטירן (~ 40 מיקרומטר קוטר) הושתלו לתוך או בקרבת והמזודרם presomitic של עובר עוף בתרבות כריך נייר השקוע המסננת. Microbeads נשטפו PBS להסיר חיץ אחסון implanטד לפני המכסה את מדיום התרבות עם שכבת שמן מינרלי אור (השווה לשלב 2.18 של סעיף הפרוטוקול). פיפטה זכוכית פסטר שמשה להעברת החרוזים אל פני השטח העוברים, בהשגחת הדרך העינית של המיקרוסקופ. חמישה חורים שנוצרו endoderm ידי גירוד אותו בעדינות עם מחט דיקור. כלי מחוייט בצורת J, נוצרו על ידי מתיחה וכיפוף פיפטה פסטר זכוכית בתוך להבה, שמש כדי לתפעל את החרוזים ולדחוף אותם בזהירות לתוך החורים עד שהם הפכו נייחים. שלושה חורים היו מלאים חרוז אחד אחד (איור 3 א - 0 שעה ו 3B *) ושני חורים עם שני חרוזים כל אחת (איור 3 א - 0 hr). מופעים איור 3 א, ב שנבחר מסגרות זמן לשגות, התפתחות העובר חומוס לאחר ההשתלה microsurgical של חרוזים. שלושה חרוזים שולבו בהצלחה לתוך הרקמה במקום הרצוי, ותנועתם הייתה צלמה עלבמהלך הניסוי בפירוט גבוה (איור 3 ב). ההתפתחות של העובר לא נראה כי הוא פגום על ידי מניפולציה או נוכחות של חרוזים. ראה משלימה סרט 6 עבור הסרט זמן לשגות מלא. מרווח ההדמיה היה 4 דקות.

איור 3: זמן לשגות הדמיה לאחר Microbead השרשה. הוכחה של עיקרון ניסוי מראה את התאימות של כריך נייר פילטר השקוע עם השתלת microbead. ראש העובר נמצא בצד השמאל, אבל זה לא היה צלם במהלך הניסוי הזה. תמונות נרכשו באמצעות תאורה darkfield. (א) נבחר זמן לשגות מסגרות מראה העובר מניפולציות על 3 במרווחים שעות לאחר ההשתלה של שבעה microbeads (~ 40 מיקרומטר קוטר). העובר מוארך ברציפות נוצר somit נוסףes. שלושה חרוזים נראים חובר כראוי ועברו מדיאלית עם זרם הרקמות מעל 18 שעות של התרבות. חרוזי הארבעה אחרים יצאו מחוריהם בין 6 ל 9 שעות של תרבות ונסחפו בדיעבד. (ב) תצוגה מפורטת של שלושת החרוזים היחידים (B1 כדי B3) מושתל לתוך mesoderm presomitic לתחילת הניסוי (0 hr, B *) ואחרי 12 שעות של דגירה (B **). המספר של somites רק יוצרי מותווה (S9 ב * B ו- S18 ב B **). אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

משלימה סרט 1: EC-תרבות הגחון כלפי מעלה. העובר בתרבות 1 EC, בצד הגחון בתרבית עד, משבע הבמה somite (HH9) 15 ואילך על botto אגר-חלבוןמ 1,33. מרווח ההדמיה היה 4 דקות. השעה ביחס מוצגת בפינה השמאלית העליונה. תמונות באיכות גבוהה יכולות להירכש, כמו העובר היה כלוא בתוך-בכיוון z. אחרי 21 שעות, את פעימות הלב ואת זרימת הדם נעצרו כמעט ואת העובר התחיל להתפורר. הפאנל העליון מציגה סקירה בגודל שונה של העובר, ואילו הפנלים התחתונים לדמיין פיתוח הלב (פאנל משמאל) ופילוח של mesoderm presomitic (פאנל מימין) ברזולוציה מלאה (100% זום). (קליק ימני להוריד).

סרט משלימה 2: למעלה בצד הגחון סנדוויץ נייר סינון שקוע. העובר בתרבית כריך נייר השקוע משבע במת somite (HH9) 15 ואילך, sid הגחוןדואר פונה כלפי מעלה. מרווח ההדמיה היה 4 דקות. השעה ביחס מוצגת בפינה השמאלית העליונה ב שעה ו דקות, הפעלה מחדש לאחר 24 שעות. הפאנל העליון מציגה סקירה בגודל שונה של התפתחות העובר מעל 46 שעות, בזו אחר זו. הפנל השמאלי התחתון מדמיין פיתוח לב מוקדם במהלך רכישת תמונה 10 השעות של הראשונות ברזולוציה מלאה (100% זום). הפנל הימני התחתון המתארות פילוח mesoderm פני כ 30 שעות של פיתוח ברזולוציה מלאה (100% זום) עד המיקוד הולך לאיבוד בשל עיבוי כולל מפנה של רקמה עוברית. (קליק ימני להוריד).

סרט משלימה 3: גיבוש מקפלים ראש. עובר תרבותי גחון כלפי מעלה ב כריך נייר פילטר השקוע מן הואאד-תהליך / ראש-פי שלב (HH5-6) 15 לכ בשלב 22-somite (HH14) 15 על בערך 27 שעות של זמן ותרבות. מרווח ההדמיה היה 4 דקות. השעה ביחס מוצגת בפינה השמאלית העליונה H ו דקות, הפעלה מחדש לאחר 24 שעות. הפאנל העליון מציגה סקירה בגודל שונה של התפתחות העובר. הפאנל התחתון מציג את אזור הראש של העובר ברזולוציה מלאה (100% זום). ההיווצרות של קפל הראש והלב מוקדם סגירת הצינור העצבי ניתן לצפות. (קליק ימני להוריד).

סרט משלימה 4: somitogenesis. עובר תרבותי גחון כלפי מעלה ב כריך נייר פילטר השקוע המשלב חזיתית התהליך / הראש-פי (HH5-6) 15כ בשלב 22-somite (HH14) 15 על בערך 27 שעות של זמן ותרבות. מרווח ההדמיה היה 4 דקות. השעה ביחס מוצגת בפינה השמאלית העליונה H ו דקות, הפעלה מחדש לאחר 24 שעות. הפאנל העליון מציגה סקירה בגודל שונה של התפתחות העובר. הפאנל התחתון מתאר את המזודרם הפרקסיאלית פילוח ברזולוציה מלאה (100% זום). (קליק ימני להוריד).

סרט משלימה 5: למעלה בצד הגבה סנדוויץ נייר סינון שקוע. עובר הגבה תרבותי כלפי מעלה ב כריך נייר פילטר השקוע משבע במת somite (HH9) 15 לכ במת HH16-17 15. מרווח ההדמיה היה 10 דקות. השעה ביחס מוצגתבפינה השמאלית העליונה ב שעה ו דקות, הפעלה מחדש לאחר 24 שעות. הפאנל העליון מציגה סקירה בגודל שונה של התפתחות העובר. הפאנל התחתון מתאר שינויים מורפולוגיים במוח מוקדם ברזולוציה גבוהה יותר (100% זום). העובר מת לאחר כ -30 שעות בתרבות. (קליק ימני להוריד).

משלימה סרט 6: microbeads מושתלים. העובר בצד הגחון בתרבית בתוך כריך נייר פילטר מתחת למים במשך כ -19 שעות, החל מהשעה תשע הבמה somite (HH9-10) 15. מרווח ההדמיה היה 4 דקות. השעה ביחס מוצגת בפינה השמאלית העליונה H ו דקות. הפנל העליון מציג סקירה בגודל שונה של אזור הזנב עם שבעה microbeads מושתל לתוך יחסי הציבורmesoderm esomitic. הפאנל התחתון מראה את האזור עם microbeads מושתל ברזולוציה גבוהה יותר (100% זום). (קליק ימני להוריד).