$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Żaden foton nie może przeniknąć przez ultracienką próbkę tkanki na głębokości elektronu. Przypisuje to TEM nieocenione korzyści w rejestrowaniu obrazów drobnych struktur w rozdzielczości nanometrowej w porównaniu z technikami mikroskopii świetlnej. Na przykład TEM pozwala na wizualizację organelli wewnątrzkomórkowych, takich jak mitochondria, melanosomy i różnego rodzaju granulki wydzielnicze, mikrotubule, mikrofilamenty, rzęski, mikrokosmki i połączenia międzykomórkowe (specjalizacje powierzchni komórki), w szczególności synaps w układzie nerwowym1,2,3,4. Ogólnym celem niniejszego badania metodologicznego jest ultrastrukturalne rozpoznanie zmian plastyczności neuronalnej podczas rozwoju po interferencji prenatalnej poprzez połączenie najnowocześniejszych technik transdukcji in utero i TEM. Interesujące nas białka kodowane wirusowo zostały transdukowane w macicy do ośrodkowego układu nerwowego5,6,7, w tym rdzeń kręgowy6. Na przykład transdukcja in utero w połączeniu z TEM została wykorzystana do badania wpływu cząsteczki adhezyjnej L1 na plastyczność uczenia się motorycznego u myszy z niedoborem L1, w szczególności w odniesieniu do interakcji między L1 a białkami receptora jądrowego w neuronach móżdżku7.
Analiza parametrów neuroplastyczności wymaga precyzyjnych informacji na temat lokalizacji najmniejszych obszarów w układzie nerwowym. W związku z tym wystarczające jest opisanie szczegółów ultrastrukturalnych i ich dokładnej orientacji topograficznej w stosunku do innych konstrukcji. W niniejszej pracy przedstawiono specyficzną metodę przygotowawczą mającą na celu szczegółowe zbadanie odrębnych obszarów morfologicznych w oparciu zarówno o mikroskopię świetlną, jak i elektronową. Podejście to łączy w sobie kilka technik manipulacji tkankami, zaczynając od transdukcji in utero mózgu myszy i rdzenia kręgowego, a następnie utrwalania perfuzji, osadzania pleśni i przetwarzania tkanki pod kątem TEM. Istotnym etapem pomiędzy zatopieniem a przetworzeniem tkanki do TEM jest dokumentacja tkanki przy użyciu techniki odbicia światła interferencyjnego, która pozwala na precyzyjną dokumentację mikrofotograficzną i dokumentację próbek tkanek w małym powiększeniu8,9,10. Technika ta, zastosowana w niniejszym podejściu, umożliwia naukowcom badanie szczegółów topograficznych i strukturalnych powierzchni tkanek nerwowych oraz profili warstw próbek przed ich przygotowaniem do TEM.
Specjalna ramka do dzielenia całych mózgów odpowiada współrzędnym stereotaktycznym. Rama ta korzystnie wpływa na morfologiczną trójwymiarową (3D) rekonstrukcję obszarów w tkance nerwowej i może być wykorzystana do analizy morfometrycznej. Makrografiom wizualizowanych przekrojów przypisywane są współrzędne topograficzne, a odcinki ponumerowane szeregowo budują mapy w atlasie tkankowym.
Po przetworzeniu żywicy, osadzona tkanka jest dzielona na ultracienkie odcinki (<70 nm) zawierające wybrane obszary, zgodnie z mapami wyżej wymienionego atlasu tkanek. Ultracienkie skrawki poddawane są działaniu TEM w celu uzyskania wysokiej rozdzielczości obrazów parametrów plastyczności (np. profili przekrojowych, obszarów profili synaptycznych lub włókien aksonalnych), ich zawartości oraz kontaktów z sąsiednimi strukturami w obrębie kompleksu neuropil.
Dzięki opisanej tu metodzie, płynne przejście od wizualizowanych makrostruktur do mikro- i nanostruktur pozwala na porównawcze dogłębne badania morfologicznej plastyczności neuronów po transdukcji in utero rozwijającego się układu nerwowego.