כאן, אנו מספקים קלה, בעלות נמוכה, וזמן חסכוני פרוטוקול לתקן כימי רקמת מוח הפרימטים עם מקבע אקרולאין, המאפשר שימור לטווח ארוך התואמת טרום הטבעה אימונוהיסטוכימיה עבור במיקרוסקופ אלקטרוני הילוכים.
מאמר שיטה
כאן, אנו מספקים קלה, בעלות נמוכה, וזמן חסכוני פרוטוקול לתקן כימי רקמת מוח הפרימטים עם מקבע אקרולאין, המאפשר שימור לטווח ארוך התואמת טרום הטבעה אימונוהיסטוכימיה עבור במיקרוסקופ אלקטרוני הילוכים.
למרות כל ההתקדמות הטכנולוגית ברמה המיקרוסקופית האור, מיקרוסקופ אלקטרונים נשאר הכלי היחיד במדעי המוח לבחון ולאפיין פרטי ultrastructural ו מורפולוגי של נוירונים, כגון קשרים סינפטיים. שימור טוב של רקמת המוח עבור במיקרוסקופ אלקטרונים ניתן להשיג על ידי שיטות קריו-קיבוע קפדני, אך הטכניקות הללו הם די יקרים ולהגביל את השימוש immunolabeling, שהוא חיוני כדי להבין את הקישוריות של מערכות עצביות מזוהה. שיטות Freeze-החלפה פותחו כדי לאפשר שילוב של קיבעון קריו עם immunolabeling. עם זאת, השחזור של גישות מתודולוגיות אלה בדרך כלל מסתמך על מכשירי קירור יקרים. יתר על כן, השיג תוצאות אמינות עם טכניקה זו הוא גוזל זמן מאוד ומיומן-מאתגר. לפיכך, המוח הקבוע המסורתי כימי, במיוחד עם מקבע אקרולאין, נשאר זמן-יעיל שיטה זולה לשלב אלקטרוניםמיקרוסקופ עם אימונוהיסטוכימיה. כאן, אנו מספקים פרוטוקול ניסוי אמין באמצעות קיבוע acrolein כימי שמוביל לשימור רקמות מוח הפרימטים והוא תואם מראש הטבעת בדיקה מיקרוסקופית אלקטרונים אימונוהיסטוכימיה והעביר.
במיקרוסקופ אור, כולל confocal מיקרוסקופיה שני פוטונים, הוכיחה להיות כלי יעיל לחקר בתהליכים עצביים vivo, בין היתר 1, 2. למרות הרזולוציה המרחבית הטיפוסית ברמת האור המיקרוסקופית (LM) היא כ 200 ננומטר, התקדמות טכנולוגית אחרונה באמצעות מקורות אור שונים, כגון אולטרה סגול קיצוני וכן במיקרוסקופ רנטגן הרכה, גדל בעיקר החלטה זו החלטה מרחבית 10 ננומטר כמעט 3 , 4, 5. התקדמות טכנולוגית אחרת הדמיה כוללת בשילוב הדמיה בתהודה מגנטית עם היסטולוגיה ולספק שיטה חדשה למדידת העובי של מעטפת המיאלין in vivo, פרמטר זה היה למדידה באופן מסורתי רק על מיקרוסקופית אלקטרונים (EM) הרמה 6, 7. AlthouGH התקדמויות אלה ברמת LM לספק כלי מצוין ללימוד תהליכי חיים, נוף ואפיון מפורט של מבנים, כגון קשרים סינפטיים, יכול להיות מושגת רק עם EM, המציע רזולוציה שיכול להגיע 0.5 ננומטר. עם זאת, תצפית ברמת EM מחייבת דגימות להיות מת ושינה במובנים מסוימים, עם fixatives כימי ותהליכי התייבשות, על מנת לשמר את cytoarchitecture. לפיכך, בחינת דגימות ביולוגיות ברזולוציה גבוהה יכול להיות מאתגרת בשל נזקי קרינה מקרן האלקטרונים, ניגודיות נמוכה, סטיות מבניות של ממברנות, או אפילו נוכחות של חפצים שיכולים להתרחש התייבשות אפוקסי הבאים הטבעה 8, 9, 10.
שימור דגימות בצורתם המקורית לניתוח מבני יכול להיות מושגת על ידי שימוש "Cryo EM סעיפים מזוגגים" או CEMOVIS, גישת חתך כיכרוך מקפיא והטבעה המדגם במהירות קרח זגוגי בחינת הסעיפים תחת EM בטמפרטורה קריוגני 11, 12. הליך זה מאפשר בחינת דגימות בזמן שהם עדיין מוצקים hydrated מלא, ובכך לחסל חפצים הנגרמים על ידי התייבשות מעבד 13. עם זאת, שיטה זו כרוכה מכשירים נוספים קריו-ultramicrotomy, כמו גם מכשירים נוספים על EM הרגיל, על מנת לאפשר תצפית זו בטמפרטורות מאוד נמוכות, אשר יוצרות עלויות משמעותיות נוספות. בנוסף, הגישה CEMOVIS מונע את השימוש של immunolabeling טכניקות, מאז נוגדנים בדרך כלל צריך להיות וטופחו על RT. לחלופין, אפשר לשלב ניתוח ultrastructural עם נהלים אימונוהיסטוכימיים ידי שימוש בגישה הקפאת-החלפה, שבמהלכה דגימות קבוע קריו הם הפשירו לאט תוך immerged ב כימיקלים קריו-מגן והם הen מוטבע שרפים מיוחדים, כגון Lowicryls. פוסט-הטבעת immunolabeling יכול להתבצע אז על חומר כזה 12. עם זאת, הקפאה-החלפה וטכניקות קריו-קיבוע הן זמן רב. הם דורשים התקנה של ציוד נוסף ועדיין דורשים דגימות להיחשף ממס אורגני ו מקבעים כימי שיכול לשנות את cytoarchitecture, למרות השימוש בטמפרטורה נמוכה 14, 15. לפיכך, למרות כל ההתקדמות הטכנולוגית הן בבית LM ורמת EM, קיבוע כימי של רקמת המוח, במיוחד עם acrolein, נשאר שיטה בעלות נמוכה זמן יעיל לשלב אימונוהיסטוכימיה עם EM 16.
בעשורים האחרונים, נעשו ניסיונות רבים למצוא תערובת של אלדהידים המספקים לשימור רקמות הטוב. לפני 1960, מקבע כימי רק כי נתן תוצאות מקובל EM היה tetroxide אוסמיום. עם זאת, tetroxide אוסמיום הוא רעיל ביותר ויקר, מניעת השימוש בו דרך מערכת כלי דם כדי לתקן איברים כמו המוח. Acrolein הוצג בשנת 1950 מאוחר כשיטה אמינה לשימור רקמות בעלי החיים מתאים תצפית EM של מבנים הסלולר 17. זה חודר לרקמה עמוקה יותר ומגיב מהר יותר מאשר אלדהידים אחרים כאשר נעשה שימוש עבור קיבוע על ידי טבילה ומאפשר שימור טוב של רכיבים ציטופלסמית, עם הצטמקות מינימאלית של הרקמה 17. תכונה כזו נותנת קיבוע acrolein יתרון ברור על פני אלדהידים אחרים בעת שימוש ברקמה טריה, על ידי מתן אפשרות לוקליזציה מדויקת יותר של חי תרכובות מולקולריות, כגון אנזימים וחלבונים אחרים 18. ואכן, שיטה זו הוכחה לאורך השנים כשיטה יעילה ונוחה בעלות נמוכה של קיבוע עבור להדמיה ברמה EM במינים רבים, כולל דו חיים מכרסמים, כפי שהוא יעיל stabiliפפטידים וחלבוני zes, שומרים antigenicity ומספקים יחסית ללא פגע ultrastructure כאשר נעשו שימוש בשילוב עם אלדהיד אחר קוֹבֵעַ 16, 18, 19, 20, 21. הפרוטוקולים לקיבוע acrolein במכרסמים יש ומאז כבר טופל ו שימוש נרחב, בעיקר על ידי קבוצת פיקל, ליישם immunolabeling כפול עבור 16 EM, 22. כמה קבוצות שהשתמשו קיבוע acrolein ברקמת המוח הפרימטים הלא-אנושי 23. עם זאת, למיטב ידיעתנו, יש רק פרוטוקול אחד שפורסם ביעילות המתאר קיבוע כימי עם acrolein ב פרימטים לא אנושיים התואמת EM immunolabeling 24.
במאמר זה, אנו מספקים שיטה קלה ואמינה כימיים יעיל לתקן אי-לזמזםמוח הפרימטים עם acrolein, המאפשר שימור לטווח ארוך בפוטנציה יחד עם טרום הטבעת EM immunolabeling והעביר בדיקה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
משפט ואתיקה: כל הפרוטוקולים מעורבים בעלי חיים אושרו על ידי Laval Comité דה להגנת des animaux de l'אוניברסיטת ונעשו על פי המועצה הקנדית על מדריך Animal Care אל לטיפול ושימוש בחיות מעבדה (אד 2.). הפרוטוקול המתואר כאן היה מותאם לבעלי חיים בוגרים של כ 800 גרם. הנפחים של מקבע צריכים להיות מותאמים בהתאם לגודל החיה.
1. הכנת פתרונות עבור Transcardiac זלוף
2. Transcardiac זלוף המוח Dissection
3. טרום הטבעת אימונוהיסטוכימיה (איור 1C)
4. Osmification והטבעה עבור אלקטרונים מיקרוסקופים תצפית
לדוגמא כנה 5. עבור Ultrathin חתך תצפית באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני הילוכים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בחלק זה, אנו מציגים תוצאות נציגים שהושגו בעקבות התצפית, ברמת EM השידור, של רקמת המוח הפרימטים immunostained הקבוע כימי בתערובת של acrolein 3% ו 4% PFA. השגנו שימור טוב של ultrastructure, כפי שצוין על ידי מעטפת המיאלין יחסית ללא פגע והדמיון המודרך המסודר של ממברנות כפולות (איור 2 א). קשרים סינפטיים, יחד עם אלמנטים עצביים מן המיקרו-סביבה, ניתן לזהות בקלות (איור 2B). אלמנטים עצביים שכותרתו עם diaminobenzidine (DAB) im...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במאמר זה, אנו מציגים פרוטוקול אמין זלוף transcardiac של פרימטים לא אנושיים אימונוהיסטוכימיה טרום ההטבעה המתאימה לבדיקת מדגם EM. למרות טיפוסי קריו-EM, כגון CEMOVIS, מספק שימור טוב של ultrastructure המוח, זה גם מגביל את השימוש אימונוהיסטוכימיה 12. טכניקות אחרות, כוללים החלפת קריו וטכניקת Tokuyaso, לאפשר שיתוף של פוסט-הטבעת אימונוהיסטוכימיה, אך הטכניקות הללו הן יקרות בשל התקנים נוספים הדרושים בתהליך ויכולות להיות רב זמן ומיומן-מאתגר 12,<...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
החוקרים אין לחשוף.
מחקר זה נתמך על ידי למדעי הטבע וההנדסה מועצת המחקר של קנדה (NSERC, 401,848-2011 כדי MP). MP קיבל פרס הקריירה מן Fonds דה משוכלל ונדיר קוויבק-Santé (FRQ-S). LE היה הנמען של דוקטורט מן FRQ-S (FRQ-S 14D 29,441). אנו מודים מארי ג'וזי Wallman לקבלת סיוע טכני.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| נתרן פוספט נטול מים דו-בסיסי (Na2HPO4) | Fisher scientific | S374-500 | |
| Monobasic monohydrate נתרן פוספט (NaH2PO4· H2O) | EM Science | SX0710-1 | |
| נתרן כלורי (NaCl) | פישר מדעי | S271-3 | |
| הידרוקסימתיל אמינומתאן (THAM) | פישר מדעי | T370-500 | |
| הידרוכלוריד | דילול EMD | HX0603-3 | 1 N. המוצר מאכל. יש להשתמש עם הגנה מתאימה. |
| דילול NaOH | EMD | SX0590-1 | 5 N. המוצר מאכל. יש להשתמש עם הגנה מתאימה. |
| פרפורמלדהיד (PFA) | Sigma | P6148 | דילול של 4%. המוצר נדיף מאוד בצורת האבקה שלו ורעיל מאוד. השתמש בזהירות מתחת למכסה אוורור עם הגנה מתאימה. |
| אקרולאין (90%) | סיגמא | 110221 | דילול של 3%. המוצר רעיל מאוד. השתמש מתחת למכסה אוורור עם הגנה מתאימה. |
| שולחן אוורור נתיחה לאחר המוות | Mopec | CE400 | |
| משאבת זלוף אלקטרונית | קול פרמר | מאסטרפלקס L/S 7523-90 | |
| מחט (זלוף) | terumo | NN-1838R | 18 גרם 11/2 |
| מחט | NN-2713R | 21 גרם 1/2 | |
| קטמין | 20 מ"ג/ק"ג | ||
| קסילזין | 4 מ"ג/ק"ג | ||
| אצפרומזין | 0.5 מ"ג/ק"ג | ||
| אזמל | |||
| להבי אזמל | נוצות לאנס | 201011 J9913 | מס '22 לניתוח ומס '11 |
| למספריים | |||
| Rongeurs | |||
| Vibratome | Leica | VT 1200S | כיול להב לפני כל שימוש, כאשר המכשיר מאפשר זאת |
| סכין גילוח ויברטום | Gillette | GIN 642107 | |
| גליצרול | פישר מדעי | G33-4 | דילול 30% |
| אתילן גליקול | פישר מדעי | E178-4 | דילול 30% |
| נתרן בורוהידריד (NaBH4) | Sigma | S-9125 | |
| סרום סוס רגיל (NHS) | Jackson immunoResearch Laboratories | 008-000-121 | דילול 2% |
| ג'לטין דגים קרים | Aurion | 900.033 | 0.5% דילול. המוצר המקורי מרוכז ב-40% |
| נוגדן ראשוני, SERT | Santa Cruz biotechnology | SC-1458 | 1/500 דילול |
| נוגדן ראשוני, דילול ChAT | Chemicon (Millipore) | AB144P | 1/25 |
| נוגדן ראשוני, TH | ImmunoStar | 22941 | 1/1,000 דילול |
| נוגדן משני ביוטיניל, | מעבדות וקטור | BA-9500 | 1/1,000 דילול |
| נוגדן משני ביוטיניל, | מעבדות וקטור | עכבר BA-2000 | 1/1,000 דילול |
| ערכת ABC עלית Vectastain מעבדות | וקטור | PK6100 | 8.8 ומיקרו; L/mL של A ו-B כל אחד |
| 3,3'-diaminobenzidine (DAB) | Sigma | D5637 | דילול של 0.05%. המוצר נדיף מאוד בצורת האבקה שלו ורעיל. אין לזרוק פסולת לכיור. |
| מי חמצן (H<תת>2O2) 30% | פישר מדעי | H-323 | 0.005% דילול |
| אוסמיום טטרוקסיד (OsO4) | מדע מיקרוסקופי אלקטרונים | 2% 19152 4% 19150 | תמיסה מקורית יכולה להיות 2 או 4%. שימו לב לאיזה מהם משמש לחישוב הדילול הסופי של 1%. המוצר רגיש מאוד לאור. אוסמיום רעיל מאוד. השתמש רק מתחת למכסה אוורור עם הגנה מתאימה. |
| שרף אפוקסי דוחה מים Durcupan | Sigma | A: שרף אפוקסי M (44611) B: מקשה 964 (44612) C: מאיץ 960 (DY 060) (44613) D: פלסטיק (44614) | פילמור 48 שעות ב-58 מעלות; C לפני שזורקים פסולת. |
| כוסות אלומיניום | מדע מיקרוסקופי אלקטרונים | 70048-01 | |
| אלכוהול מסחרי | אתנול | 1019C | לדלל במים מזוקקים בריכוז מתאים |
| תחמוצת פרופילן | מדע מיקרוסקופי אלקטרונים | 20401 | ממס אורגני. נדיף מאוד ורעיל. השתמש מתחת למכסה המנוע. |
| שקופיות זכוכית בינונית לא מצופות | מעבדות מחקר מוח | 3875-FR | משטח גריז עם שמן מינרלי |
| סרט פלסטיק (סרט הטבעה של Aclar) | מדע מיקרוסקופי אלקטרונים | 50425-25 | משטח גריז עם שמן מינרלי |
| Ultramicrotome | Leica UC7 | EM UC7 | |
| כלי חיתוך יהלום (אולטרה-טריים) | דיאטומה | UT 1081 | יכול להשתמש בסכין זכוכית לחלופין |
| Ultra 45° סכין יהלום דיאטום | MC13437 | מצויד בסירה | |
| Xylenes | Fisher scientific | X5SK-4 | |
| 150-mesh רשתות נחושת | אלקטרונים מדע מיקרוסקופי | G150-cu | |
| תיבת רשת | אלקטרונים מדע מיקרוסקופי | 71138 | יכול לאחסן עד 100 רשתות |
| נתרן ציטראט | אנכימיה | 81983 | |
| עופרת חנקתית | סיגמא | L-6258 | הכינו תמיסת מלאי של ציטראט עופרת העשויה מ-1.33 גרם עופרת חנקתית ו-1.76 גרם נתרן ציטראט מדולל ב-42 מ"ל מים מזוקקים מבושלים ומקוררים מראש שאליהם 8 מ"ל של 1 N NaOH מתווספים לאחר השלמת ההמרה מחנקת עופרת לציטראט עופרת. ה-pH צריך להיות בערך 12. אחסן את התמיסה בבקבוק פלסטיק הרמטי והגן מפני אור. |
| מזרק | מסנן מזרק SS-05L | 5 מ"ל | |
| קורנינג | 431222 | 0.2 ומיקרו; m | |
| נייר סופג (נייר ביבולוסי) | מדע מיקרוסקופי אלקטרונים | 70086-1 | |
| סרט מעבדת | פרפילם | PM-999 | |
| שמן מינרלי | סיגמא | M5904 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה