Name: פלטפורמה מרובת אלקטרודות למידול אפילפסיה באמצעות מכלולי מוח פלוריפוטנטיים אנושיים שמקורם בתאי גזע (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-09-27T14:57:00.000+00:00
Duration: 6 min 30 s
Description: חקור מנגנונים פתולוגיים באפילפסיה גנטית באמצעות מערכי אלקטרודות רב-סיביות ואסמבלואידים מוחיים אנושיים. שיטה זו מאפשרת מדידת פעילות חשמלית ומעקב אחר תגובות לטיפול תרופתי במודל מעבדתי מתקדם.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<meta charset="utf8"></head><body>רישום פעילות הרשת במכלולי מוח: גישת מערך ריבוי אלקטרודות

<ol><li>Lancaster, M. A., Knoblich, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organogenesis+in+a+dish%3A+Modeling+development+and+disease+using+organoid+technologies%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Organogenesis in a dish: Modeling development and disease using organoid technologies.</a> Science. 345 (6194), 1247125(2014).</li>
<li>Tanaka, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthetic+analyses+of+single-cell+transcriptomes+from+multiple+brain+organoids+and+fetal+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Synthetic analyses of single-cell transcriptomes from multiple brain organoids and fetal brain.</a> Cell Rep. 30 (6), 1682-1689.e3 (2020).</li>
<li>Meng, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assembloid+CRISPR+screens+reveal+impact+of+disease+genes+in+human+neurodevelopment%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Assembloid CRISPR screens reveal impact of disease genes in human neurodevelopment.</a> Nature. 622 (7982), 359-366 (2023).</li>
<li>Samarasinghe, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+neural+oscillations+and+epileptiform+changes+in+human+brain+organoids%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Identification of neural oscillations and epileptiform changes in human brain organoids.</a> Nat Neurosci. 24 (10), 1488-1500 (2021).</li>
<li>Saleem, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modelling+hyperexcitability+in+human+cerebral+cortical+organoids%3A+Oxygen%2Fglucose+deprivation+most+effective+stimulant%5BTitle%5D)+AND+%22Heliyon%22%5BJournal%5D)">Modelling hyperexcitability in human cerebral cortical organoids: Oxygen/glucose deprivation most effective stimulant.</a> Heliyon. 9 (4), e14999(2023).</li>
<li>Saberi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-vitro+engineered+human+cerebral+tissues+mimic+pathological+circuit+disturbances+in+3D%5BTitle%5D)+AND+%22Commun+Biol%22%5BJournal%5D)">In-vitro engineered human cerebral tissues mimic pathological circuit disturbances in 3D.</a> Commun Biol. 5 (1), 1-9 (2022).</li>
<li>Bagley, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fused+dorsal-ventral+cerebral+organoids+model+complex+interactions+between+diverse+brain+regions%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Fused dorsal-ventral cerebral organoids model complex interactions between diverse brain regions.</a> Nat Methods. 14 (7), 743-751 (2017).</li>
<li>Birey, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assembly+of+functionally+integrated+human+forebrain+spheroids%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Assembly of functionally integrated human forebrain spheroids.</a> Nature. 545 (7652), 54-59 (2017).</li>
<li>Sloan, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+and+assembly+of+human+brain+region-specific+three-dimensional+cultures%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Generation and assembly of human brain region-specific three-dimensional cultures.</a> Nat Protoc. 13 (9), 2062-2085 (2018).</li>
<li>Xiang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fusion+of+regionally-specified+hPSC-derived+organoids+models+human+brain+development+and+interneuron+migration%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Stem+Cell%22%5BJournal%5D)">Fusion of regionally-specified hPSC-derived organoids models human brain development and interneuron migration.</a> Cell Stem Cell. 21 (3), 383-398.e7 (2017).</li>
<li>VanDersarl, J. J., Renaud, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomimetic+surface+patterning+for+long-term+transmembrane+access%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Biomimetic surface patterning for long-term transmembrane access.</a> Sci Rep. 6 (1), 32485(2016).</li>
<li>Sandoval, S. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rigor+and+reproducibility+in+human+brain+organoid+research%3A+Where+we+are+and+where+we+need+to+go%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Rigor and reproducibility in human brain organoid research: Where we are and where we need to go.</a> Stem Cell Rep. 19 (6), 796-816 (2024).</li>
<li>Hartmann, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+and+functional+characterization+of+different+brainsphere+models+for+use+in+neurotoxicity+testing+on+microelectrode+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Cells%22%5BJournal%5D)">Molecular and functional characterization of different brainsphere models for use in neurotoxicity testing on microelectrode arrays.</a> Cells. 12 (9), 1270(2023).</li>
<li>Chen, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+advanced+cerebellar+organoids+for+neurogenesis+and+neuronal+network+development%5BTitle%5D)+AND+%22Hum+Mol+Genet%22%5BJournal%5D)">Generation of advanced cerebellar organoids for neurogenesis and neuronal network development.</a> Hum Mol Genet. 32 (18), 2832-2841 (2023).</li>
<li>Fair, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophysiological+maturation+of+cerebral+organoids+correlates+with+dynamic+morphological+and+cellular+development%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Electrophysiological maturation of cerebral organoids correlates with dynamic morphological and cellular development.</a> Stem Cell Rep. 15 (4), 855-868 (2020).</li>
<li>Muzzi, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human-derived+cortical+neurospheroids+coupled+to+passive%2C+high-density+and+3D+MEAs%3A+A+valid+platform+for+functional+tests%5BTitle%5D)+AND+%22Bioeng.+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Human-derived cortical neurospheroids coupled to passive, high-density and 3D MEAs: A valid platform for functional tests.</a> Bioeng. (Basel). 10 (4), 449(2023).</li>
<li>Hruska-Plochan, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+model+of+human+neural+networks+reveals+NPTX2+pathology+in+ALS+and+FTLD%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A model of human neural networks reveals NPTX2 pathology in ALS and FTLD.</a> Nature. 626 (8001), 1073-1083 (2024).</li>
<li>Reumann, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+modeling+of+the+human+dopaminergic+system+using+spatially+arranged+ventral+midbrain-striatum-cortex+assembloids%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">In vitro modeling of the human dopaminergic system using spatially arranged ventral midbrain-striatum-cortex assembloids.</a> Nat Methods. 20 (12), 2034-2047 (2023).</li>
<li>Fenton, T. A., et al. Hyperexcitability and translational phenotypes in a preclinical model of SYNGAP1 mutations. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFenton%2C+TA+%22bioRxiv%22">bioRxiv</a>. , (2023).</li>
<li>Huang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shell+microelectrode+arrays+%28MEAs%29+for+brain+organoids%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Adv%22%5BJournal%5D)">Shell microelectrode arrays (MEAs) for brain organoids.</a> Sci Adv. 8 (33), eabq5031(2022).</li>
<li>Dong, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+cerebral+organoids+establish+subcortical+projections+in+the+mouse+brain+after+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Human cerebral organoids establish subcortical projections in the mouse brain after transplantation.</a> Mol Psychiatry. 26 (7), 2964-2976 (2021).</li>
<li>Patton, M. H., et al. Synaptic plasticity in human thalamocortical assembloids. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPatton%2C+MH+%22bioRxiv%22">bioRxiv</a>. , (2024).</li>
<li>Osaki, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complex+activity+and+short-term+plasticity+of+human+cerebral+organoids+reciprocally+connected+with+axons%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Complex activity and short-term plasticity of human cerebral organoids reciprocally connected with axons.</a> Nat Commun. 15 (1), 2945(2024).</li>
<li>Trujillo, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complex+oscillatory+waves+emerging+from+cortical+organoids+model+early+human+brain+network+development%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Stem+Cell%22%5BJournal%5D)">Complex oscillatory waves emerging from cortical organoids model early human brain network development.</a> Cell Stem Cell. 25 (4), 558-569.e7 (2019).</li>
<li>Schröter, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+imaging+of+brain+organoids+using+high-density+microelectrode+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22MRS+Bull%22%5BJournal%5D)">Functional imaging of brain organoids using high-density microelectrode arrays.</a> MRS Bull. 47 (6), 530-544 (2022).</li>
<li>Nieto-Estevez, V., et al. Dual effects of ARX poly-alanine mutations in human cortical and interneuron development. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNieto-Estevez%2C+V+%22bioRxiv%22">bioRxiv</a>. , (2024).</li>
<li>Ciarpella, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Murine+cerebral+organoids+develop+network+of+functional+neurons+and+hippocampal+brain+region+identity%5BTitle%5D)+AND+%22iScience%22%5BJournal%5D)">Murine cerebral organoids develop network of functional neurons and hippocampal brain region identity.</a> iScience. 24 (12), 103438(2021).</li>
<li>Zhang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+application+of+brain+region-specific+organoids+for+investigating+psychiatric+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Development and application of brain region-specific organoids for investigating psychiatric disorders.</a> Biol Psychiatry. 93 (7), 594-605 (2023).</li>
<li>Andersen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+functional+human+3D+cortico-motor+assembloids%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Generation of functional human 3D cortico-motor assembloids.</a> Cell. 183 (7), 1913-1929.e26 (2020).</li>
<li>Atamian, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+cerebellar+organoids+with+functional+Purkinje+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Stem+Cell%22%5BJournal%5D)">Human cerebellar organoids with functional Purkinje cells.</a> Cell Stem Cell. 31 (1), 39-51.e6 (2024).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>10 ס"מ קורנינג כלי תרבית לא מטופלים</td><td>TC קורנינג</td><td>08-772-32</td><td>לתרבית השעיה על השייקר</td></tr><tr><td>100 מ"ל&nbsp;</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>FB100100</td><td></td></tr><tr><td>100% אתנול</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>BP28184-4L</td><td></td></tr><tr><td>2-Mercaptoethanol (&beta;-ME)</td> <td>תרמו פישר</td><td></td><td>21985023 ריכוז עבודה 100 &mu; צלחת</td></tr><tr><td>תרבית תאים M 48 בארות</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>50-202-140</td><td></td></tr><tr><td>צלחת תרבית תאים 6 בארות</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>07-200-83</td><td></td></tr><tr><td>Aggrewell 800</td><td>Fisher Scientific</td><td>501974754</td><td></td></tr><tr><td>Allegra X-14R צנטריפוגה מקוררת</td><td>בקמן קולטר&nbsp;</td><td>BE-AX14R</td><td></td></tr><tr><td>Allopregnanolone</td><td>Cayman</td><td>16930</td><td>השהה 5 מ"ג לתוך DMSO כדי לקבל תמיסת מלאי של 1 מ"מ. Aliquot והקפאה ב- & מינוס; 80 מעלות צלזיוס יש לדלל ב-1:10,000 לשימוש. ריכוז עבודה 100 ננומטר.</td></tr><tr><td>מונה תאים אוטומטי</td><td>Thermo Fisher</td><td>AMQAX2000</td><td></td></tr><tr><td>Axion CytoView MEA צלחות 6 בארות&nbsp;</td><td>Axion Biosystems</td><td>M384-tMEA-6B</td><td></td></tr><tr><td>Axion Maestro פלטפורמת MEA</td><td>Axion Biosystems</td><td>Maestro</td> עם תוסף B-27 <td>בקרת סביבה טמפ'</td></tr><tr><td>(רגיל, עם ויטמין A)</td>תוסף <td>Thermo Fisher</td><td>21985023</td><td></td></tr><tr><td>B-27 (ללא ויטמין A)</td><td>Thermo Fisher</td><td>12587010</td><td></td></tr><tr><td>מטריצת ממברנת הבסיס - Geltrex</td><td>Thermo Fisher</td><td>A1569601</td><td></td></tr><tr><td>אמבט חרוזים</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>10-876-001</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ הפוך Isotemp Benchtop</td><td>Olympus</td><td>CKX53</td><td>נשמר בזרימה למינרית ספסל נקי</td></tr><tr><td>Bicuculline</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>14340</td><td>ריכוז עבודה 10 &mu; M</td></tr><tr><td>Bleach</td><td>CLOROX</td><td>67619-26</td><td></td></tr><tr><td>מאגר בוראט 20x</td><td>Thermo Fisher</td><td>28341</td><td>ריכוז עבודה ב-1x</td></tr><tr><td>BrainPhys media</td><td>StemCell Technologies</td><td>5790</td><td></td></tr><tr><td>מגיב דיסוציאציה של תאים (StemPro Accutase)</td><td>Thermo Fisher</td><td>A1110501</td><td></td></tr><tr><td>Celltron שייקר אורביטלי</td><td>HT-Infors</td><td>&nbsp; I69222&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>חומר ניקוי/אנזים (Terg-A-Zyme)</td><td>סיגמא-אולדריץ</td><td></td>' <td>Z273287 ריכוז עבודה 1% m/v</td></tr><tr><td>DMEM/F12 + HEPES/L-גלוטמין</td><td>תרמו פישר</td><td>113300</td><td></td></tr><tr><td>DMSO</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>67685</td><td></td></tr><tr><td>דורסומורפין</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>P5499</td><td>ממיסים 5 מ"ג לתוך DMSO כדי לקבל תמיסת מלאי של 10 מ"מ. Aliquot והקפאה ב- & מינוס; 20 מעלות צלזיוס יש לדלל ב-1:2000 לשימוש. (ריכוז עבודה 5 &mu; M)</td></tr> <tr><td>D-PBS ללא סידן או מגנזיום</td><td>Thermo Fisher</td><td>14190144</td><td></td></tr><tr><td>נוירוטרופי (GDNF)</td> <td>Peprotech</td><td>450-10</td><td>ממיסים 100 &mu; g ב-1 מ"ל של PBS עד 100 &mu; גרם/מ"ל. Aliquot והקפאה ב- & מינוס; 20 מעלות צלזיוס יש לדלל ב-1:5000 לשימוש. (ריכוז עבודה 20 ננוגרם/מ"ל).</td></tr><tr><td>תוסף GlutaMAX</td><td>תרמו פישר</td><td>35050061</td><td></td></tr><tr><td>המציטומטר</td><td>בחירת מיקרוסקופיה מדעי</td><td>63510-20</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>תרמו פישר</td><td>15630080</td><td></td></tr><tr><td>Heraguard ECO ספסל נקי</td><td>תרמו פישר</td><td>51029692</td><td></td></tr><tr><td>חממת תרבית תאים מבוקרת לחות</td><td>תרמו פישר</td><td>370</td><td>מוגדר ל 37 מעלות; C, 5% CO2</td></tr><tr><td>IWP-2</td><td>Selleckchem</td><td>S7085</td><td>Aliquot ולהקפיא ב & מינוס; 80 מעלות צלזיוס. זה ישקע אם יופשר בטמפרטורת החדר. יש למקם את הכמות הקפואה ישירות לתוך 37 מעלות; C לפני השימוש.</td></tr><tr><td>החלפת סרום נוקאאוט (KOSR)</td><td>Thermo Fisher</td><td>10828010</td><td></td></tr><tr><td>mTeSRplus (בינוני + תוספים)</td><td>StemCell Technologies</td><td>100-0276</td><td>cGMP, מדיום מיוצב ללא מזין לתאי iPSC אנושיים</td></tr><tr><td>תוסף N2</td><td>Thermo Fisher</td><td>17502048</td><td></td></tr><tr><td>Neurobasal A</td><td>Thermo Fisher</td><td>21103049</td><td></td></tr><tr><td>חומצות אמינו לא חיוניות (NEAA)</td><td>תרמו פישר</td><td>11140050</td><td></td></tr><tr><td>NT3</td><td>Peprotech</td><td>450-03</td><td>ממיסים 100 &mu; g ב-1 מ"ל של PBS עד 100 &mu; גרם/מ"ל. Aliquot והקפאה ב- & מינוס; 20 מעלות צלזיוס יש לדלל ב-1:5000 לשימוש. (ריכוז עבודה 20 ננוגרם/מ"ל).</td></tr><tr><td>NuFF פיברובלסטים של עורלה יילודים אנושיים</td><td>MTI-GlobalStem</td><td>GSC-3002</td><td></td></tr><tr><td>Parafilm</td><td></td><td>PARAFILM P7793</td><td></td></tr><tr><td>Penicilin/Streptomycin</td><td>Thermo Fisher</td><td>15140122</td><td></td></tr><tr><td>Pipette (P10, P200, P1000)</td><td>Eppendorf</td><td>EP4926000034</td><td>חיתוך חיטוי P1000 טיפים לאיסוף אורגנואידים</td></tr><tr><td>פולי (אתילנימין) (PEI)</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>P3143</td><td>לדלל מלאי במאגר בוראט סטרילי. ריכוז עבודה 0.07%. ראה פרטים בכתב היד.</td></tr><tr><td>גורם גדילה אפידרמלי אנושי רקומביננטי (EGF)</td><td>R& D Systems</td><td>236-EG-200</td><td>מושעה ב-PBS. יש להקפיא ולהקפיא ב -20 מעלות צלזיוס.</td></tr><tr><td>גורם גדילה פיברובלסטים אנושי רקומביננטי (FGF) - בסיסי&nbsp;</td><td>פפרוטק</td><td>100-18B</td><td>מושעה ב-PBS. יש להקפיא ולהקפיא ב -20 מעלות צלזיוס.</td></tr><tr><td>גורם נוירוטרופי רקומביננטי שמקורו במוח אנושי (BDNF)</td>צנטריפוגה <td>Peprotech</td><td>450-02</td><td>זמן קצר לפני הרכבה מחדש. יש להמיס 100 &mu; g ב-1 מ"ל של PBS עד 100 &mu; גרם/מ"ל. Aliquot והקפאה ב- & מינוס; 20 מעלות צלזיוס יש לדלל ב-1:5000 לשימוש. (ריכוז עבודה 20 ננוגרם/מ"ל).</td></tr><tr><td>חומצה רטינואית (RA)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>R2625</td><td>ממיסים 100 מ"ג ל-3.3 מ"ל של DMSO כדי לקבל תמיסת מלאי של 100 מ"מ. Aliquot את המניה 100 &mu; L / צינור והקפאה ב & מינוס; 80 מעלות צלזיוס. קח 200 &mu; L של מלאי 100 מ"מ ולדלל פי 10 (הוסף 1.8 מ"ל של DMSO) כדי ליצור מלאי של 10 מ"מ. Aliquot 50 &mu; L / צינור ואחסון ב & מינוס; 80 מעלות צלזיוס יש לדלל ב-1:100,000 לשימוש. (ריכוז עבודה 100 ננומטר).</td></tr><tr><td>מעכב ROCK Y-27632</td><td>Tocris</td><td>1254</td><td>1:200 מ-10 מ"מ מלאי</td></tr><tr><td>SAG (אגוניסט מוחלק)</td><td>Selleckchem</td><td>S7779</td><td>Aliquot והקפאה ב-& מינוס; 80 &deg;C. ריכוז מלאי 1 מ"מ. יש להשתמש בדילול של 1:10,000 (ריכוז עבודה 100 ננומטר).</td></tr><tr><td>SB-431542</td><td>Tocris</td><td>1614</td><td>ממיסים 5 מ"ג ל-1.3 מ"ל של DMSO כדי לקבל תמיסת מלאי של 10 מ"מ. Aliquot והקפאה ב- & מינוס; 80 מעלות צלזיוס יש לדלל ב-1:1000 לשימוש. (ריכוז עבודה 10 &mu; M)</td></tr> <tr><td>מילוי פיפטה סרולוגי</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>14-387-166</td><td></td></tr><tr><td>צינור ואקום Steriflip מסנן עליון</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>SE1M179M6</td><td></td></tr><tr><td>קולטי אדים לתרבית תאים סטריליים</td><td>חברת בייקר</td><td>SG-600</td><td></td></tr><tr><td>תמיסה כחולה טריפן (0.4%)</td><td>תרמו פישר</td><td>15250061</td><td></td></tr><tr><td>טריפסין-EDTA (0.25%)</td><td>תרמו פישר</td><td>25200056</td><td></td></tr><tr><td>סטריאומיקרוסקופ זום</td><td>Olympus</td><td>SZ61/SZ51</td><td>נשמר בספסל נקי בזרימה למינרית</td></tr></tbody></table>

פלטפורמה מרובת אלקטרודות למידול אפילפסיה באמצעות מכלולי מוח פלוריפוטנטיים אנושיים שמקורם בתאי גזע

A Multi-Electrode Array Platform for Modeling Epilepsy Using Human Pluripotent Stem Cell-Derived Brain Assembloids

מכלולים גביים-גחונים אנושיים צופו על לוח MEA בעל 6 בארות (n = 6 לכל הבחנה, 3 התבדלויות), כאשר כל באר הכילה 64 אלקטרודות (איור 2A). תשעה מתוך עשרה מכלולים שתוכננו לרישום אורכי היו מחוברים היטב לאלקטרודות במשך יותר מ-50 יום במבחנה (איור 2D). 6 מתוך 8 מכלולים המיועדים לבדיקות פרמקולוגיות יושבו בהצלחה בשלב השטיפה עם פעילות רשת מתאימה לשלב הפיתוח (איור 2E). מוצגות תמונות של ניגודיות פאזה ופלואורסצנטיות מבאר מייצגת אחת (איור 2B), שבהן ניתן להבחין בקלות בין אורגנואידים גביים המסומנים בתווית AAV-CAG-tdTomato לבין אורגנואידים גחונים המסומנים בתווית AAV-mDLX-GFP 7,9.
ניתן לנתח את פעילות תאי העצב באזור המזרח התיכון וצפון אפריקה כדי להעריך את ההתרגשות התאית הכוללת ואת פעילות הרשת, באמצעות מגוון פרמטרים. קצבי הירי הכוללים ברחבי התרבית מספקים מידע על רגישות התאית והרשת, בעוד שתדירות ההתפרצויות המסונכרנות על פני אלקטרודות מרובות מצביעה על טווח הרשתות הפעילות סינפטית של נוירונים. קפיצות חוזרות מרובות המתרחשות על פני אלקטרודות מובחנות מרחבית במשך פרק זמן קצר (התפוצצות רשת) יכולות לשמש כמתאם ביולוגי לפעילות דמוית התקף, אם כי מכלולים על MEAs נותרו מוגבלים בהשוואה לאורגניזם שלם שיכול לחוות התקפים בתום לב . איור 2C מדגים את דפוסי התפוצצות הרשת של מכלולים שגודלו בתרבית במדיה בסיסית נוירופיזיולוגית זמינה מסחרית בימים 84 ו-91, עם משך התפוצצות מוגבר בנקודת הזמן המאוחרת יותר, ככל הנראה עקב הבשלה תפקודית של תאי העצב. במקרה הזה, הפעילות התאית והרשתית עולה בהדרגה מהיום שבו משטחים מצופים, בדרך כלל מגיעה לשיאה ביום 92, וכמעט דועכת ביום 125 (איור 2D). ההבשלה המוגברת בשלב מאוחר יותר תורמת ככל הנראה למשך ההתפרצות המסונכרנת המורחבת בנקודת זמן ההקלטה המאוחרת יותר.
Bicuculline, אנטגוניסט קולטן GABAA , משפר את פעילות הרשת המסונכרנת של המכלולים, כפי שמוצג על ידי קצבי ירי גבוהים משמעותית ותדרי פרץ (רשת) לאחר הוספת התרופה ביום 108 (איור 2E). הדבר דומה למה שהוכח בעבר בהקלטות אלקטרופיזיולוגיה של תא בודד21. ניתוח הספק לבדיקה הפרמקולוגית נערך באמצעות בסיס G*Power3 על גודל אפקט של 0.94, ואלפא של 0.05. נדרש מדגם כולל של 15 מכלולים עם שלוש קבוצות שוות בגודלן n = 5 כדי להשיג חזקה של 0.8 (איור 2E). בקרת רכב כלולה כדי לוודא שהתגובה היא אירוע איתות אמיתי ולא רק שינוי בעוצמת האות שעשוי לנבוע מהוספה של כמות קטנה של מדיה (איור 2E).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67396/67396fig01.jpg"> איור 1: סקירה כללית של המחקר. פרוטוקול ליצירה וציפוי של מכלולים בעלי תווית כפולה על ציר הזמן של MEA של פרוטוקול ההתמיינות המפרט שלבים קריטיים ותוספים מתאימים של מולקולות קטנות (למידע נוסף על ההרכב, ראה טבלה 1 וטבלת חומרים). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67396/67396fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67396/67396fig02.jpg"> איור 2: רישום MEA של מכלולים. (A) מפת חום של פעילות ירי ממוצעת מלוח MEA יחיד (n = 6 בארות) ביום 82, כלומר ביום 10 שלאחר הציפוי. כל הבארות מייצגות תרבויות מאותו מצב וגנוטיפ. (B) ניגודיות פאזה מייצגת ותמונות קונפוקליות של המכלול, כאשר המכלול הגבי מסומן באדום והגחון בירוק. ראשי חץ לבנים מצביעים על נוירונים בין-עצביים GABAergic נודדים מהצד הגחוני לצד הגבי. סרגל קנה מידה = 500 מיקרומטר. (C) שרטוט רסטר מייצג מעל 120 שניות של זמן הקלטה מבאר יחידה. פרצי רשת מודגשים בקופסה סגולה. מודגמות שתי נקודות זמן נפרדות, יום 78 (שבוע לאחר הציפוי, יום תחילת ההקלטה) ויום 92 (3 שבועות לאחר הציפוי, גם הוא כאשר הפעילות מגיעה לשיא). (D) כימות של קצבי ירי ממוצעים, תדירות התפוצצות ותדירות התפוצצות הרשת מהיום ה-78 ועד היום ה-127 (n = 3 הבדלים, 3 מכלולים/דיפרנציאציה). כל עקומה מציינת מכלול בודד אחד, המורכב מ-3 הבדלים (מקודדים בצבע). העקומה האדומה מדגימה את הערך הממוצע. (E) כימות תוצאות הבדיקה הדו-קולינית (n = 6 אסמבלואידים/תנאי). גרף העמודות הוצג כממוצע ± SEM. כל נקודה מייצגת מכלול אחד, המורכב מ-3 קבוצות של בידול (מקודד בצבע). בוצע מבחן פרידמן לא פרמטרי. **p &lt; 0.01; NS, לא משמעותי. MEA, מערכים מרובי אלקטרודות. מפת חום ותרשימי רסטר נוצרים באמצעות התוכנה האנליטית Neural Metric Tool. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67396/67396fig02large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
טבלה 1: מרכיבי מדיה בשלבי בידול שונים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67396/67396_Table%201.xlsx" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.</a>

Human brain organoids are three-dimensional (3D) structures derived from human pluripotent stem cells (hPSCs) that recapitulate&#160;aspects of fetal ...

a-multi-electrode-array-platform-for-modeling-epilepsy-using-human

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

הסרטון מדגים כיצד להשתמש במערך מיקרואלקטרודות (MEA) כדי להקליט את הפעילות האלקטרופיזיולוגית של תאי עצב שמקורם בתאי גזע פלוריפוטנטיים המושרים על ידי בני אדם (hiPSCs). פעילות אלקטרופיזיולוגית מ-MEA רב-באר המכיל תרבית משותפת של נוירון-אסטרוציטים נרשמת כדי לזהות פוטנציאלי פעולה מתאי עצב מרובים ברשת, מה שמאשר את ההתמיינות המוצלחת של hiPSCs לנוירונים.

מדידת הפעילות האלקטרופיזיולוגית של רשתות נוירונים באמצעות מערכי מיקרו-אלקטרודות

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.

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

פרוטוקול זה כולל שימוש במערך מיקרואלקטרודות (MEA) כדי לרשום פעילות חשמלית בפרוסת מוח שנחשפה לתרופה הגורמת להתקפים. ההליך כולל מיקום פרוסת המוח בתא הקלטה MEA, הפעלת גירוי חשמלי כדי לגרום להתקפים מלאכותיים, וניתוח האותות המתקבלים.

ניטור פעילות חשמלית עצבית הנגרמת על ידי פרכוסים בפרוסות מוח באמצעות מערכי מיקרואלקטרודות

אנחנו כאן מתארים כיצד לבצע הקלטות מערך רב-אלקטרודה של רקמת קליפת המוח אפילפסיה אנושית. כריתת אפילפסיה רקמה, הכנת פרוסה ומערך רב-אלקטרודה הקלטות של אירועי interictal וictal הם הפגינו בפירוט.

הקלטות מערך רב-אלקטרודה של רקמה האנושית אפילפטיים לאחר הניתוח בקליפת המוח

אפיון אלקטרופיזיולוגי של cardiomyocytes הנגזר האדם בתאי גזע Pluripotent (hPSC-CMs) הוא קריטי עבור מודלים של מחלות לב ולקביעת תגובות סמים. פרוטוקול זה מספק את המידע הדרוש כדי לנתק צלחת hPSC-CMs על מערכים אלקטרודה רב, למדוד את פוטנציאל השדה שלהם, וכן שיטה לניתוח QT ו RR מרווחי.

ניתוח אלקטרופיזי של האדם Pluripotent גזע גזע נגזר Cardiomyocytes (hPSC-CMs) באמצעות מערכים אלקטרודה רב (MEAs)

תיכננו הליך שבו גופה אנושית-קבוע פורמלדהיד משמש כדי לסייע נוירוכירורגים להכשרת ההשתלה של מערכים microelectrode לתוך קליפת של המוח האנושי.

אימוני ניתוח ההשתלה של מערכים Neocortical Microelectrode באמצעות מודל של פורמלדהיד-קבוע גווייה אנושי

פרוטוקול זה, אנו שואפים לתאר שיטה ישימה עבור שילוב הפומבית pluripotent אנושיים לתאי גזע נגזר נוירונים, האסטרוציטים יחד לתוך 3D כדור cocultures, שמירה על אלה התחומים בתנאים צף חינם, ולאחר מכן מדידת פעילות סינפטית מעגל הכדורים עם immunoanalysis והקלטות מערך multielectrode.

Microcircuit סינפטית דוגמנות עם Cocultures 3D האסטרוציטים ו נוירונים מתאי גזע Pluripotent אנושי

כאן, אנו מתארים את הכנת פרוסות אורגנוטיפיק קליפת המוח הריאנלית-היפוקמפוס. תחת קיפוח הדרגתי ומבוקר של סרום, פרוסות אלה מתארות אירועים מתפתחים דמויי אפילפטיים ויכולים להיחשב מודל אקס ויוו של אפילפטוגנזה. מערכת זו מייצגת כלי מצוין לניטור הדינמיקה של פעילות ספונטנית, כמו גם להערכת ההתקדמות של תכונות נוירואינפלמטוריות לאורך כל מהלך אפילפטוגנזה.

מודל של אפילפטוגנזה בתרבויות פרוסות קליפת המוח-היפוקמפוס של רינאל קליפת המוח

אנו מתארים שיטה להבדיל בין אסטרוציטים ונוירונים שמקורם בחוט השדרה לבין אסטרוציטים ותאי עצב שמקורם בחוט השדרה, ואת התרבות המשותפת שלהם לצורך רישום אלקטרופיזיולוגי.

הקמת פלטפורמה אלקטרופיזיולוגית למידול ALS עם אסטרוציטים ונוירונים פלוריפוטנטיים פלוריפוטנטיים אנושיים ספציפיים לאזור

כאן, אנו משתמשים ב- HD-MEA כדי להתעמק בדינמיקה חישובית של הרכבים עצביים בקנה מידה גדול, במיוחד בהיפוקמפוס, מעגלי פקעות ריח ורשתות נוירונים אנושיות. לכידת פעילות מרחבית-זמנית, בשילוב עם כלים חישוביים, מספקת תובנות לגבי מורכבות ההרכב העצבי. השיטה משפרת את ההבנה של תפקודי המוח, ועשויה לזהות סמנים ביולוגיים וטיפולים להפרעות נוירולוגיות.

הקלטה וניתוח של דינמיקה של אנסמבל עצבי רב-מודאלי בקנה מידה גדול במערך מיקרואלקטרודות בצפיפות גבוהה משולב CMOS

חקור מנגנונים פתולוגיים באפילפסיה גנטית באמצעות מערכי אלקטרודות רב-סיביות ואסמבלואידים מוחיים אנושיים. שיטה זו מאפשרת מדידת פעילות חשמלית ומעקב אחר תגובות לטיפול תרופתי במודל מעבדתי מתקדם.

פלטפורמה מרובת אלקטרודות למידול אפילפסיה באמצעות מכלולי מוח פלוריפוטנטיים אנושיים שמקורם בתאי גזע

גלה סרטונים נוספים