W tym badaniu przedstawiamy szczegółowy protokół długoterminowego eksperymentu obrazowania na żywo na dyskach wyobrażonych Drosophila . Spędziliśmy dużo czasu ćwicząc staranne preparowanie, aby uniknąć uszkodzenia dysku i umożliwić przymocowanie dysku blisko szkiełek nakrywkowych. Próbowaliśmy poli-L-lizyny (PLL) i niskotopliwej agarozy, aby utrzymać tkankę; Ostatecznie niskotopliwa agaroza wykazała lepszą zdolność do utrzymywania tkanki. Chociaż w tym artykule wykorzystano tylko krążek oka, aby wykazać normalne występowanie różnicowania fotoreceptorów i rotacji ommatidialnej podczas 10-godzinnego okresu obrazowania na żywo, metodę tę można również zastosować do co najmniej jednego innego dysku, dysku skrzydłowego, jak wykazano w poprzednim badaniu3. Co więcej, przygotowanie pożywki hodowlanej i konfiguracja obrazowania na żywo są proste i nie wymagają napowietrzania ani cyrkulacji pożywki.
Ciągłe obrazowanie na żywo może zapewnić wyraźną sekwencję czasową zdarzeń biologicznych. W naszym wcześniejszym raporcie na temat różnicowania i migracji gleju w krążku oka dostarczyliśmy bezpośredniego dowodu na to, że owijający się glej odróżnia się od istniejącego gleju po migracji do przedniej części krążka oka3. Długotrwała hodowla ex vivo pozwala na specyficzne znakowanie komórek aktywowane laserem, takie jak fotokonwersja białka fluorescencyjnego KAEDE, w celu śledzenia ich zachowań3. Może również pomieścić testowanie substancji chemicznych, które są dodawane bezpośrednio do pożywki hodowlanej; Dzięki temu może być używany jako platforma do badań przesiewowych leków. Ponieważ niektóre dynamiczne procesy zachodzą w ciągu kilku minut lub sekund, wymagana jest wysoka rozdzielczość czasowa. Aby zwiększyć rozdzielczość czasową, dobrym rozwiązaniem może być mikroskopia arkuszowa15,16 lub mikroskopia z wirującym dyskiem17.
Obecna sytuacja kulturowa nie jest idealna. Nie obsługuje wzrostu dysku. Proliferacja komórek jest obsługiwana tylko przez okres do 12 godzin3. Po 12 godzinach w hodowli ex vivo szybkość różnicowania fotoreceptorów zaczyna się zmniejszać3. Może to być spowodowane brakiem niektórych składników odżywczych lub hormonów. Ponieważ główną różnicą w tej pożywce hodowlanej jest wysokie stężenie insuliny, insulina ssaków może częściowo naśladować funkcję endogennych peptydów insulinopodobnych. Dodatek ekstraktu z muchy, trehalozy cukru we krwi owadów i różnych stężeń hormonu linienia 20-hydroksyekdyzonu nie był korzystny3. Jednak 12-18 godzinny okres hodowli jest wystarczający do zbadania wielu procesów rozwojowych. Porównano alternatywne metody hodowli dysków wyobrażeniowych larw3, a nasze warunki hodowli i obrazowania zapewniają najdłuższe okno czasowe i największą przejrzystość obrazowania na żywo. Chociaż dyski w żywych larwach i poczwarkach mogą być obrazowane bezpośrednio 18,19,20,21,22, rozdzielczość i okno czasowe dla obserwacji są ograniczone. Późne krążki larwalne i poczwarkowe mogą być hodowane przez długi czas 23,24, ale krążki ulegają znacznej morfogenezie. Aby wykorzystać płaskie, 2D krążki larwalne, nasza metoda hodowli i obrazowania jest jak dotąd najlepszym rozwiązaniem.