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Articolo metodologico

L'incubazione prolungata di acuta neuronale tessuto per Elettrofisiologia e Calcio imaging

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DOI:

10.3791/55396

15 febbraio 2017

In questo articolo

Sommario

Una volta rimosso dal corpo, tessuto neuronale è fortemente influenzata dalle condizioni ambientali, con conseguente eventuale degradazione del tessuto dopo 6 - 8 h. Utilizzando un metodo incubazione unica, che monitora e regola l'ambiente extracellulare del tessuto, vitalità del tessuto può essere significativamente prolungata per> 24 h.

Abstract

Acuta preparati tessuto neuronale, fettine di cervello e della retina wholemount, di solito può essere mantenuta solo per 6-8 ore dopo la dissezione. Ciò limita il tempo sperimentale, e aumenta il numero di animali che sono utilizzate per studio. Questa limitazione in particolare gli impatti protocolli come l'imaging di calcio che richiedono una prolungata pre-incubazione con coloranti vasca da applicare. crescita batterica esponenziale entro 3 - 4 h dopo il taglio è strettamente correlata con una diminuzione della salute dei tessuti. Questo studio descrive un metodo per limitare la proliferazione di batteri preparati acute per mantenere il tessuto neuronale vitale per periodi prolungati di tempo (> 24 h) senza la necessità di antibiotici, procedure sterili o terreni di coltura contenenti fattori di crescita. Con ciclismo liquido extracellulare tramite irradiazione UV e mantenendo il tessuto in una camera di contenimento personalizzati 15 - 16 ° C, il tessuto non mostra differenze nelle proprietà elettrofisiologiche, o si calciognaling attraverso coloranti intracellulari di calcio a> 24 h postdissection. Questi metodi non solo estendere il tempo di sperimentazione per coloro che utilizzano il tessuto neuronale acuta, ma ridurrà il numero di animali necessari per completare gli obiettivi sperimentali, e stabiliscono un gold standard per l'incubazione del tessuto neuronale acuta.

Introduzione

Elettrofisiologia e di imaging funzionale (calcio, tensione di coloranti sensibili) sono due delle tecniche sperimentali più comunemente utilizzati nel campo delle neuroscienze. preparati fetta del cervello e della retina wholemount, che sarà esaminato qui, forniscono un mezzo per esaminare le proprietà elettrofisiologiche e connettività sinaptica senza contaminazione da anestetici o miorilassanti. Fettine di cervello e della retina wholemount mantenere la loro integrità strutturale, a differenza di culture o omogenati cellulari, permettendo lo studio di circuiti specifici e reti del cervello 1. Le registrazioni dal tessuto isolato presentano ....

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Protocollo

Il protocollo seguente descrive la preparazione di C57BL / 6 e C3H / He (retinally degeneri) tessuto neuronale mouse, ma le tecniche simili possono essere applicati ad altre specie. Tutti gli animali erano sani e maneggiato con condizioni standard di temperatura, umidità, 12 ore di luce / buio ciclo, libero accesso a cibo e acqua, e senza stimoli di stress previsti. Tutti gli esperimenti sono stati approvati ed eseguiti in accordo con il comitato Occidentale Sydney University cura degli animali e etica e secondo l'uso animale e le linee guida per la cura degli animali (Research Autorità # A9452, # A10396 e # A8967).

1. Cervello Fetta Preparazione

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    Risultati

    stretta regolazione della carica batterica e la temperatura del aCSF durante l'incubazione è essenziale per mantenere la vitalità del tessuto neuronale. Questo può essere ottimizzato mediante irraggiamento con luce UVC e mantenendo la temperatura della aCSF a 15 - 16 ° C (Figura 1). Inoltre, il aCSF parametri di bollo (APS; Figura 1C) fornisce lo sperimentatore con un record delle condizioni ambientali (pH e temperatura.), Offrendo così un gold stand.......

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    Discussione

    Questo articolo descrive un metodo di incubazione per estendere la vitalità del tessuto neuronale acuta per immagini ed elettrofisiologici esperimenti, riducendo così il numero di animali necessari per completare obiettivi sperimentali. Due processi principali governano il deterioramento del tessuto neuronale nel tempo: i) un aumento dei livelli di batteri, e il conseguente aumento endotossina batterica rilasciato, e ii) eccitotossicità che segue la procedura affettamento traumatica 10. Come tess.......

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    Dichiarazioni

    Yossi Buskila e Paul Breen dichiarano di essere comproprietari di PAYO Scientific Pty Ltd, una società specializzata nella costruzione di sistemi di incubazione per tessuti neurali acuti. Tutti gli altri autori non segnalano interessi finanziari o potenziali conflitti di interesse relativi al presente studio.

    Ringraziamenti

    Ringraziamo Colin Symons e James Wright per l'assistenza tecnica. Questo lavoro è stato sostenuto da una sovvenzione di finanziamento iniziale (WSU) a Y.B. e all'ufficio per l'innovazione della Western Sydney University. M.C. è supportato dalla borsa di studio ARC (DECRA).

    ....

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    Materiali

    Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
    NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
    Cloruro di sodioSigma Aldrich VETECV800372
    Cloruro di potassioSigma AldrichP9333
    N-metil-D-glucaminaSigma AldrichM2004
    D-glucosioSigma AldrichG5767
    Bicarbonato di sodioSigma AldrichS6014
    Fosfato di sodio monobasicoSigma AldrichS2554
    Cloruro di magnesioSigma AldrichM9272 
    Cloruro di calcio Sigma Aldrich223506
    Sistema di dissociazione della papainaWorthington
    Dimetil solfossido anidroSigma Aldrich276855
    Pluronic F-127 Bassa assorbanza UV*Life technologiesP-6867Soluzione al 20% in DMSO 
    Fura-2 AM   Anaspec84017
    Fluo-4 AM   Life TechnologiesF23917
    Fluo-8 AMAbcamAb142773
    Microtomo a lama vibranteLeica BiosystemVT1200 Sequipaggiato con Leica' s Vibrocheck™ dispositivo di misurazione 
    Tavolo antivibranteKinetic Systems Vibraplane Piano vibrante 9100/9200 
    microscopio verticale a tavolino fissoOlympusBX51WI 
    Obiettivo per microscopioOlympusXLUMPlanFLN 20x/1.00w20X 
    Obiettivo per microscopioOlympusLUMPlanFLN 60x/1.00w60X
    CCD CameraAndorIxon +
    Commutatore di lunghezza d'onda ad alta velocitàStrumentoSutter Lambda DG-4 
    Amplificatore patch clampMolecular DevicesMultiClamp 700B
    Sistema di acquisizione datiMolecular DevicesDigidata 1440AAxon Digidata® Sistema
    Capillari in vetro borosilicatoSutter Instrument CoBF150-86-10
    Estrattore per microelettrodiSutter Instrument CoP-97Estrattore per micropipette di tipo fiammante/marrone
    Camera di registrazione/perfusioneWarnerInstruments RC-40LPCamere da bagno aperte a basso profilo
    SoftwareMolecular DevicespClamp 10.2
    Software di imaging di cellule vive Andor iQAndorAndor iQ3
    BraincubatorPayo ScientificBR26021976www.braincubator.com.au
    Peltier-Raffreddatore termoelettrico a piastra freddaTecnologia TE Regolatore diCP-121
    Tecnologia TETC-36-25 RS232
    LK003150 temperatura

    Riferimenti

    1. Colbert, C. M. Preparation of cortical brain slices for electrophysiological recording. Meth mol biol. 337, Clifton, N.J. 117-125 (2006).
    2. Gibb, A., Edwards, F. Patch clamp recording from cells in sliced tissues. Microelect Techniq. , 255-274 (1994).
    3. Kantevari, S., Buskila, Y., Ellis-Davies, G. C. R.

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    Ristampe e permessi

    Tag

    Preparazione di fette cerebraliWholemount retinicoIncubazione tissutale prolungataMetodo di irradiazione UVProtocollo di imaging del calcioRegistrazione elettrofisiologicaSistema BraincubatorOssigenazione con carbogenControllo della temperatura