Artigo de método

Análise das interações do germe dentário e dos gânglios do trigêmeo usando um sistema de co-cultura microfluídica

8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

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Fonte: Pagella, P., et al. Análise da Inervação do Germe Dentário em Desenvolvimento Usando Dispositivos de Co-cultura Microfluídica. J. Vis. Exp. (2015).

Este vídeo demonstra a utilização de um dispositivo microfluídico para estudar as interações entre a polpa germinativa do dente e os gânglios do trigêmeo. Ele mostra a colocação de tecidos dentro do dispositivo microfluídico e fornece uma visualização detalhada do crescimento do neurite trigêmeo em direção ao germe dentário através dos microsulcos do dispositivo. Além disso, destaca o papel dos fatores moleculares derivados do dente na promoção ou inibição da extensão do neurite para a polpa germinativa do dente, o que é crucial para garantir a inervação dentária pós-natal eficiente.

Protocolo

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Todos os procedimentos que envolvem coleta de amostras foram realizados de acordo com as diretrizes do IRB do instituto.

1. Preparação de material de dissecação, meios de cultura, dispositivos microfluídicos

  1. Pinça e tesoura de microdissecção em autoclave (121 °C, tempo de esterilização: 20 min) e armazene-as em um recipiente estéril.
  2. Esterilizar lamínulas de vidro (24 mm x 24 mm) incubando-as em HCl 1 M durante 24 horas num agitador orbital a 37 °C. Lavá-las três vezes com H2O destilado estéril e três vezes com etanol a 99%. Em seguida, secar as lamínulas a 37 °C ou sob uma coifa de fluxo estéril. Por fim, autoclave ou exponha as lamínulas à luz UV (30 min) para completar a esterilização. As lamínulas podem então ser armazenadas em etanol 70%.
  3. Usando uma pinça estéril, remova cuidadosamente os dispositivos de isolamento de axônio AXIS da embalagem e coloque-os em uma placa de Petri estéril.
  4. Usando um punção de biópsia estéril (ø: 1mm) crie um orifício por amostra a ser cultivada (Figura 1) em correspondência com as câmaras de cultura.
    nota: Não perfure muito perto das microranhuras, pois elas podem ser danificadas pela pressão aplicada.
  5. Esterilize os dispositivos de isolamento de axônio AXIS imergindo-os em etanol 70%. Em seguida, seque completamente os dispositivos de isolamento de axônio AXIS e as lamínulas sob uma capa de fluxo estéril. Aguarde no mínimo 3 horas antes de prosseguir.
    nota: A secagem incompleta resultará na montagem defeituosa dos dispositivos microfluídicos.
  6. Coloque cada lamínula em uma placa de Petri de 35 mm ou em um poço dentro de uma placa de 6 poços.
  7. Coloque o dispositivo de isolamento de axônio AXIS na lamínula e pressione suavemente, mas com firmeza, com uma pinça com extremidades dobradas para permitir a adesão total entre o dispositivo de isolamento e a lamínula de vidro.
  8. Em cada câmara de cultura, pipetar 150 μl de poli-D-lisina (0,1 mg/ml em H2O estéril e destilado). Coloque os dispositivos microfluídicos sob vácuo por 5 min, para remover todo o ar das câmaras de cultura.
  9. Se o ar ainda puder ser visto dentro das câmaras, pipete novamente a solução de poli-D-lisina para dentro das câmaras.
  10. Incubar os dispositivos com poli-D-lisina O/N a 37 °C.
  11. Lave as câmaras três vezes com H2O estéril e destilado.
  12. Encher as câmaras com 150 μl de solução de trabalho de laminina (Sigma-Aldrich, 5 μg/ml, em solução salina tamponada com fosfato (PBS) ou meio isento de soro) e incubar O/N a 37 °C.
  13. Preparar 50 ml de meio para culturas de gânglios do trigémeo com a seguinte composição: 48 ml de meio neurobasal, 1 ml de B-27, 100 U/ml de penicilina/estreptomicina, 2 mM de L-glutamina, 5 ng/ml de fator de crescimento nervoso (NGF), 0,25 pM de citosina arabinosídeo.
  14. Preparar 50 ml de meio para culturas de germes dentários com a seguinte composição: 40 ml de meio de Eagle modificado por Dulbecco (DMEM)-F12, 10 ml de soro fetal bovino (FBS, concentração final: 20%), 100 U/ml de penicilina/estreptomicina, 2 mM de L-glutamina, 150 μg/ml de ácido ascórbico.

2. Geração e dissecção de embriões de camundongos

  1. Determine a idade embrionária com base no tampão vaginal (tampão vaginal: dia de desenvolvimento embrionário 0,5, E0,5) e confirme-o por meio de critérios morfológicos. Para este protocolo, geralmente usamos embriões de camundongo E14.5-E17.5.
  2. Limpe a área de dissecação e o estereoscópio com etanol 70%.
  3. Sacrifique a mãe grávida por luxação cervical. Posicione o pescoço do mouse entre o primeiro e o segundo dedos em uma grade e puxe a cauda decisivamente.
  4. Disseque a pele ao redor da parte inferior do abdômen e abra o abdômen usando uma tesoura. Localize o útero: durante os estágios finais da gravidez, o útero preenche abundantemente a cavidade abdominal.
  5. Disseque o útero e coloque-o em um tubo cheio de PBS no gelo. Quando no gelo, o tecido pode ser deixado por várias horas. Descarte o cadáver da mãe de acordo com as diretrizes institucionais.
  6. Disseque os embriões do útero e liberte-os de seus tecidos extraembrionários. Coloque os embriões em PBS no gelo.
  7. Decapite os embriões com tesoura e separe a mandíbula inferior do resto da cabeça com uma tesoura de microdissecção (Figura 2A). Remova a mandíbula inferior com precisão, sem danificar os gânglios do trigêmeo; Como estes últimos estão localizados nas proximidades da mandíbula inferior, seus danos acidentais são possíveis. Preserve a mandíbula inferior e o resto da cabeça em PBS frio, no gelo.
  8. Para dissecar os gânglios do trigêmeo (TG), pegue a cabeça e coloque-a em uma placa de Petri de vidro de dissecação, previamente preenchida com PBS frio. Usando a pinça, remova a pele e o crânio. Em seguida, remova o telencéfalo e o cerebelo colocando uma pinça abaixo do telencéfalo e levante; O telencéfalo e o cerebelo se viram, deixando a parte inferior do crânio exposta.
  9. Localize os gânglios do trigêmeo (Figura 2B). Use uma pinça para separar o TG dos nervos trigeminais. Elimine os restos das projeções do trigêmeo usando as agulhas de dissecção como facas. Coloque o TG dissecado em uma placa de Petri cheia de PBS frio e mantenha-os no gelo.
  10. Para dissecar os dentes embrionários, coloque a mandíbula inferior, previamente separada do crânio, na placa de Petri de vidro de dissecação, preenchida com PBS frio. Usando agulhas de dissecção como facas, remova a língua e a pele ao redor da mandíbula. Separe as hemimandíbulas esquerda e direita cortando ao longo da linha média da mandíbula. Os germes dentários são facilmente visíveis, conforme mostrado na Figura 2C. Isole os germes dentários usando agulhas de dissecção e remova o excesso de tecidos não dentários. Coloque os germes dentários dissecados em uma placa de Petri cheia de PBS frio e mantenha-os no gelo.

3. Coculturas microfluídicas

  1. Após a dissecção, remova a laminina dos dispositivos microfluídicos. Encher as câmaras com 200 μl dos respectivos meios.
  2. Com uma pinça, transfira suavemente o TG dissecado e os germes dentários para os orifícios criados pela punção (Figura 2D). Certifique-se de que os germes dentários não flutuem e que afundem até entrarem em contato com as lamínulas.
  3. Cultivar as amostras numa incubadora a 37 °C, 5% de CO2.
  4. Troque o meio de cultura a cada 48 horas. Não esvazie completamente as câmaras e não pipete diretamente para as câmaras de cultura.
    O esvaziamento completo das câmaras resultaria na formação de bolhas de ar dentro das câmaras; A pipetagem direta na câmara resultaria em dano axonal. Para evitar esses problemas, remova o meio apontando a pipeta para o lado externo dos poços; Da mesma forma, pipete o meio fresco na lateral dos poços localizados em frente às câmaras.
  5. As coculturas podem ser facilmente visualizadas por microscopia de lapso de tempo durante o período de cultura e podem ser mantidas por mais de 10 dias.
  6. Após o período de cultura, lave as câmaras pipetando 150 μl de PBS em um poço por câmara e deixando o PBS fluir através das câmaras três vezes.
  7. Remover o PBS e fixar as amostras pipetando 150 μl de paraformaldeído a 4% (em PBS) num alvéolo por câmara; incubar a RT durante 15 min. Lavar as câmaras duas vezes com PBS, conforme descrito no ponto 3.6.
  8. Prossiga com uma análise mais aprofundada.

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Resultados

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Figura 1. Vistas do dispositivo de cocultura microfluídica montado (A) de cima; (B) parcialmente lateral. As câmaras de cultura (cc) são destacadas em vermelho (eosina) e azul (azul de toluidina); Os microsulcos (MG) podem ser vistos como uma linha branca entre as câmaras de cultura. Os gânglios e os órgãos/tecidos cocultivados são colocados na câmara de cultura apro...

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Divulgações

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Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Dispositivos de isolamento de axônio AXISMilliporeAX15010-TC Microcanais de diferentes comprimentos estão disponíveis
LamininaSigma Aldrich L2020
Neurobasal Gibco Rolamento 21103-049
B27Gibco 17504
Camundongo recombinante beta-NGF Sistemas de P&D 1156-NG-100 beta-NGF humano e rato (sistemas de P&D) são equivalentes
DMEM-F12 Gibco 11320-033

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