$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Cellule e tessuti nel corpo sono sottoposti a vari spunti meccanici, compresi i ceppi di trazione. Tuttavia, gli effetti di questi spunti sulla biologia delle cellule neurali non sono ancora stati studiati ampiamente e compresi completamente. Nel sistema nervoso centrale, le fonti di ceppo meccanico includono la crescita dello sviluppo1,2,3,4, processi fisiologici come piegatura del midollo spinale, sangue e liquido cerebrospinale pulsazioni e condizioni patologiche come trauma, gonfiore assone, cicatrici gliali o crescita tumorale5,6,7,8. Vale la pena di indagare su come la tensione di trazione influisce sulla differenziazione degli oligodendrociti e sulla successiva mielinazione degli assoni, che è un processo critico nel sistema nervoso centrale dei vertebrati. Utilizzando un dispositivo di deformazione personalizzato e piastre multipozzetto elastomeriche, i lavori precedenti9,10 hanno dimostrato che la deformazione uniassiale statica può aumentare la differenziazione dell'oligodendrocyte attraverso cambiamenti globali nell'espressione genica 10. per ottenere un'ulteriore comprensione dei meccanismi di meccanotrasduzione della deformazione in queste cellule, il precedente apparato sperimentale deve essere ridisegnato come descritto qui, per consentire l'imaging a fluorescenza ad alta risoluzione delle dinamiche nucleari in vita cellule sotto sforzo. In particolare, viene sviluppata una piastra di polidimetilsilossano monopozzetto e la configurazione di imaging è ridisegnata per consentire l'imaging time-lapse di cellule vive sotto sforzo utilizzando una lente di immersione a olio 100x. Per eliminare gli effetti ottici negativi del polidimetilsilossano nel percorso della luce, le cellule vengono immagine non attraverso la piastra di polidimetilsilossano, ma nella posizione invertita, attraverso il vetro di copertura che copre il compartimento cellulare. Utilizzando questo nuovo design di imaging, vengono registrate centinaia di filmati time-lapse ad alta risoluzione, di singoli nuclei di cellule all'interno di cellule aderenti integre, dove la cromatina è etichettata mediante l'etichettatura dell'istone H2B in proteine fluorescenti verdi. Questi film dimostrano che la tensione di trazione induce cambiamenti nella struttura della cromatina e nelle dinamiche che sono coerenti con la progressione della differenziazione dell'oligodendrocyte.
L'imaging a cellule vive sotto sforzo applicato è tecnicamente impegnativo e richiede un design del dispositivo compatibile con il sistema del microscopio. Il design personalizzato qui descritto presenta un'alternativa economica alle soluzioni commerciali. Le sue dimensioni consentono l'installazione su stadi del microscopio e l'imaging delle cellule vive ad alta risoluzione spaziale durante la deformazione applicata. La configurazione dell'imaging è progettata per facilitare l'imaging delle cellule in tempo reale utilizzando una lente di immersione a olio 100x con la massima chiarezza, attraverso il vetro di copertura, non attraverso lo strato di piastra in polidimetilsilossano che altrimenti diminuisce la qualità dell'immagine ed è comune nella maggior parte configurazioni di imaging sotto sforzo. Il dispositivo, con una piastra montata contenente celle, può anche essere conservato facilmente nell'incubatrice. Questo dispositivo è progettato per applicare la deformazione uniassiale a substrati che facilitano la coltura delle cellule aderenti e mantengono una deformazione stabile e uniforme in più giorni. La configurazione descritta qui può essere utilizzata per l'imaging ad alta risoluzione di vari tipi di cellule aderenti sotto sforzo, rendendolo applicabile agli studi di meccanotrasduzione in molti campi della meccanobiologia cellulare.