Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Langdurige incubatie van Acute neuronaal weefsel voor elektrofysiologie en calcium-imaging

12.5K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/55396

⸱

15 februari 2017

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 

In dit artikel

Samenvatting

Na verwijdering uit het lichaam, is neuronaal weefsel sterk beïnvloed door omgevingsfactoren, waardoor eventuele degradatie van het weefsel na 6-8 uur. Met behulp van een unieke incubatie werkwijze, die nauw bewaakt en regelt de extracellulaire omgeving van het weefsel, kan levensvatbaarheid van het weefsel aanzienlijk worden verlengd> 24 uur.

Samenvatting

Acute voorbereidingen zenuwweefsel, de hersenen plakjes en netvlies wholemount, kan meestal alleen worden gehandhaafd voor 6-8 uur na dissectie. Dit beperkt de experimentele tijd en verhoogt het aantal dieren die worden gebruikt per studie. Deze beperking specifiek effect protocollen zoals calcium imaging dat langdurige voorincubatie met bad toegepaste kleurstoffen vereisen. Exponentiële bacteriegroei binnen 3-4 uur na het snijden stevig gecorreleerd met een afname van de gezondheid weefsel. Deze studie beschrijft een werkwijze voor het beperken van de verspreiding van bacteriën in acute preparaten levensvatbare neuronale weefsels gedurende lange perioden (> 24 uur) zonder de noodzaak voor antibiotica, steriele procedures of weefselcultuur medium dat groeifactoren handhaven. Op door het extracellulaire fluïdum door UV-bestraling en het houden van het weefsel in een aangepaste houdkamer bij 15-16 ° C, het weefsel vertoont geen verschil in elektrofysiologische eigenschappen of calcium signaling door middel van intracellulaire calcium kleurstoffen bij> 24 uur postdissection. Deze methoden zullen niet alleen experimentele tijd te verlengen voor de gebruikers van acute neuronaal weefsel, maar het aantal benodigde dieren experimentele doelen beslag neemt, en een gouden standaard voor acute neuronaal weefsel incubatie stellen.

Inleiding

Elektrofysiologie en functionele beeldvorming (calcium, voltage gevoelige kleurstoffen) zijn twee van de meest gebruikte experimentele technieken in de neurowetenschappen. Brain slice voorbereidingen en netvlies wholemount, die hier zal worden behandeld, een middel van het onderzoeken van elektrofysiologische eigenschappen en synaptische connectiviteit zonder besmetting door verdoving of spierverslappers. Brain plakjes en retinale wholemount behouden hun structurele integriteit, in tegenstelling tot culturen of celhomogenaten, waardoor de studie van specifieke circuits en de hersenen netwerken 1. Opnames van geïsoleerde weefsel voordelen ten o....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

De onderstaande protocol beschrijft de bereiding van C57BL / 6 en C3H / He (retinally ontaarden) muis neuronaal weefsel, maar soortgelijke technieken kunnen worden toegepast op andere soorten. Alle dieren waren gezond en behandeld met standaard condities van temperatuur, vochtigheid, 12 uur licht / donker-cyclus, vrije toegang tot voedsel en water, en zonder enige bedoeling van stress stimuli. Alle experimenten werden goedgekeurd en uitgevoerd in overeenstemming met Western Sydney University Dierverzorging en ethische commissie en op basis van het gebruik van dieren en richtlijnen zorg (Animal Research Authority # A9452, # A10396 en # A8967).

1. Brain Slice Voo....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Strakke regulatie van de bacteriële verontreiniging en de temperatuur van de aCSF tijdens incubatie essentieel om neuronaal weefsel haalbaarheid ervan. Dit kan worden geoptimaliseerd door bestraling met UVC-licht en de temperatuur van de aCSF op 15-16 ° C (figuur 1). Bovendien is de aCSF parameters stempel (APS Figuur 1C) verschaft de experimentator een verslag van de omgevingsomstandigheden (pH en temp.) Biedt dus een gouden standaard voor parameters al.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Dit artikel beschrijft een incubatie methode om de levensvatbaarheid van zenuwweefsel acute verlengen beeldvorming en elektrofysiologische experimenten, waarbij het aantal dieren nodig experimentele doelen voltooien verminderen. Twee belangrijke processen regelen de verslechtering van neuronaal weefsel in de tijd: i) verhoogde bacteriën niveaus, en de daarmee gepaard gaande toename van bacterieel endotoxine vrijgegeven, en ii) excitotoxiciteit die de traumatische snijden procedure 10 volgt. Als a.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

Yossi Buskila en Paul Breen verklaren dat ze mede-eigenaren zijn van PAYO Scientific Pty Ltd, een bedrijf dat gespecialiseerd is in het bouwen van incubatiesystemen voor acuut zenuwweefsel. Alle andere auteurs rapporteren geen financiële belangen of mogelijke belangenconflicten met betrekking tot de huidige studie.

Dankbetuigingen

We danken Colin Symons en James Wright voor technische assistentie. Dit werk werd ondersteund door een seed funding grant (WSU) aan Y.B. en het innovatiebureau van Western Sydney University. M.C. wordt ondersteund door een ARC fellowship (DECRA).

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Sodium ChlorideSigma Aldrich VETECV800372
Potassium chlorideSigma AldrichP9333
N-Methyl-D-glucamineSigma AldrichM2004 
D-glucoseSigma AldrichG5767
Sodium bicarbonateSigma AldrichS6014
Sodium phosphate monobasicSigma AldrichS2554
Magnesium chlorideSigma AldrichM9272 
Calcium chloride Sigma Aldrich223506
Papain Dissociation SystemWorthington LK003150
Dimethyl sulfoxide anhydrousSigma Aldrich276855
Pluronic F-127 Low UV absorbance*Life technologiesP-686720% solution in DMSO 
Fura-2 AM  Anaspec84017
Fluo-4 AM  Life TechnologiesF23917
Fluo-8 AMAbcamAb142773
Vibrating blade microtome Leica BiosystemVT1200 SUitgerust met Leica’s Vibrocheck™ meetapparaat 
Antivibration tableKinetic Systems Vibraplane Vibraplane 9100/9200 
Fixed Stage Upright MicroscopeOlympusBX51WI 
Microscope ObjectiveOlympusXLUMPlanFLN 20x/1.00w20X 
Microscope ObjectiveOlympusLUMPlanFLN 60x/1.00w60X
CCD CameraAndorIxon +
High speed wavelength switcherSutter instrumentLambda DG-4 
Patch clamp amplifierMolecular DevicesMultiClamp 700B
Data acquisition systemMolecular DevicesDigidata 1440AAxon Digidata® System
Borosilicate glass capillariesSutter Instrument CoBF150-86-10
Microelectrode pullerSutter Instrument CoP-97Flaming/Brown type micropipette puller
Recording/perfusion chamberWarner InstrumentsRC-40LPLow Profile Open Bath Chambers
SoftwareMolecular DevicespClamp 10.2
Andor iQ Live Cell Imaging SoftwareAndorAndor iQ3
BraincubatorPayo ScientificBR26021976www.braincubator.com.au
Peltier-Thermoelectric Cold Plate CoolerTE TechnologyCP-121
Temperature ControllerTE TechnologyTC-36-25 RS232

Referenties

  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.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

Voorbereiding van hersensectiesretinaal wholemountverlengde weefselincubatieUV-bestralingsmethodecalcium-imagingprotocolelektrofysiologische registratieBraincubator-systeemcarbogen-oxygenatietemperatuurcontrole