Method Article

Analyse van de ontwikkelingslanden Tooth Germ Innervatie behulp van microfluïdische co-cultuur apparaten

DOI:

10.3791/53114

August 14th, 2015

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Co-cultures represent a valuable method to study the interactions between nerves and target tissues and organs. Microfluidic systems allow co-culturing ganglia and whole developing organs or tissues in different culture media, thus representing a valuable tool for the in vitro study of the crosstalk between neurons and their targets.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Innervatie speelt een belangrijke rol in de ontwikkeling, homeostase en regeneratie van organen en weefsels. Echter, de mechanismen die ten grondslag liggen aan deze fenomenen zijn nog niet goed begrepen. In het bijzonder is de rol van innervatie bij tandontwikkeling en regeneratie verwaarloosd.

Verscheidene in vivo studies hebben belangrijke informatie over de patronen van innervatie van tandheelkundige weefsels die tijdens de ontwikkeling en herstelprocessen van verschillende diermodellen. De meeste van deze benaderingen niet optimaal om de moleculaire basis van de interactie tussen zenuwvezels en target organen en weefsels te benadrukken.

Co-culturen vormen een waardevolle methode te onderzoeken en te manipuleren de interacties tussen zenuwvezels en tanden in een gecontroleerde en geïsoleerde omgeving. In de laatste decennia zijn conventionele co-kweken met hetzelfde kweekmedium uitgevoerd voor zeer korte perioden (bijvoorbeeld twee dagen)naar de aantrekkelijke of afstotende effecten van de ontwikkeling van orale en tandheelkundige weefsels op sensorische zenuwvezels te onderzoeken. Echter, is verlenging van de kweekperiode vereist om de effecten van innervatie voor tanden morfogenese en cytodifferentiation onderzoeken.

Microfluidics systemen maken co-culturen van neuronen en verschillende celtypes in de juiste cultuur media. We hebben onlangs aangetoond dat trigeminale ganglia (TG) en tanden kunnen overleven gedurende langere tijd bij co-gekweekt in microfluïdische inrichtingen, en voeren zij deze omstandigheden dezelfde innervatie patroon dat ze tonen in vivo.

Op basis hiervan beschrijven we hoe te isoleren en co-cultuur ontwikkelt trigeminale ganglia en tandkiemen in een microfluïdische co-cultuur system.This protocol beschrijft een eenvoudige en flexibele manier om co-cultuur ganglia / zenuwen en doelweefsels en de rollen bestuderen specifieke moleculen op dergelijke interacties in een controlled en geïsoleerde omgeving.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Innervatie speelt een belangrijke rol in de ontwikkeling, homeostase en regeneratie van organen en weefsels 1,2. Bovendien is innervatie betrokken bij de regulatie van stamcel proliferatie, activering en differentiatie 3-5. Inderdaad, recent studies uitgevoerd in weefsels van het orofaciale complex gebleken dat parasympathische zenuwen noodzakelijk epitheliale stamcellen functie dat bij de ontwikkeling en regeneratie van de speekselklieren 6,7. Evenzo is aangetoond dat innervatie noodzakelijk is voor de ontwikkeling en instandhouding van smaakpapillen 8-11. Het is dus belangrijk om de nog verwaarloosde rol van innervatie in....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Alle muizen werden onderhouden en behandeld volgens de Zwitserse Animal Welfare wet en in overeenstemming met de voorschriften van de kantonrechter Veterinair Bureau, Zürich.

1. Voorbereiding van de Dissection Material, Cultuur Media, microfluïdische apparaten

  1. Autoclaaf micro-dissectie pincet en een schaar (121 ° C, sterilisatie: 20 min) en bewaar ze in een steriele container.
  2. Steriliseer dekglaasjes (24 mm x 24 mm) door te incuberen in 1 M HCl gedurende 24 uur op een orbitale schudinrichting bij 37 ° C. Was ze driemaal met steriel, gedestilleerd H2O en driemaal met ethanol 99%. Droog dan de dekglaasjes bij....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Deze resultaten tonen aan dat geïsoleerde trigeminale ganglia kan groeien in een compartiment van de microfluïdische inrichting en bovendien, dat de ontwikkeling van de geïsoleerde tandkiemen blijft gedurende langere tijd in het andere compartiment van de microfluïdische apparaat. Verschillende kweekmedia worden in de twee compartimenten en de microgroeven tussen de twee compartimenten mogelijk verlenging van axon van het trigeminale ganglion tegenover de ontwikkelingslanden tandkiemen. Figuur 3 is een .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Vorige in vitro studies van de tand innervatie waren gebaseerd op conventionele co-culturen van de ganglia semilunares en tandheelkundige weefsels of cellen 26,28,29. Deze studies werden uitgevoerd om vooral de aantrekkelijke effecten van deze cellen of weefsels voor sensorische axons 38 onderzoeken. Hoewel het brengen van significante vooruitgang in het veld, werden verschillende technische kwesties. Tooth kiemen beginnen te ontaarden na enkele dagen van de cultuur 37. Op basis.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

The authors declare that they have no competing financial interests.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

The work was funded by the University of Zurich. The authors would like to thank Estrela Neto and Dr. Meriem Lamghari for helping in establishing the co-culture conditions.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
AXIS Axon Isolation DevicesMilliporeAX15010-TCMicrochannels of different lenght are available
LamininSigma AldrichL2020
NeurobasalGibco21103-049
B27Gibco17504
Recombinant Mouse beta-NGFR&D Systems1156-NG-100Human and Rat beta-NGF (R&D Systems) are equivalent
DMEM-F12Gibco11320-033

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Pagella, P., Jiménez-Rojo, L., Mitsiadis, T. A. Roles of innervation in developing and regenerating orofacial tissues. Cellular and molecular life sciences : CMLS. 71, 2241-2251 (2014).
  2. Kumar, A., Brockes, J. P. Nerve dependence in tissue,....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Tooth Germ InnervationMicrofluidic Co cultureTrigeminal GangliaTooth Germ IsolationNeurite OutgrowthImmunofluorescence StainingLight MicroscopyCulture Medium ChangeAxonal ChambersMicro Grooves

Related Articles