Artigo de método

Imagem microscópica de neurônios em uma seção do cérebro de camundongo usando coloração metálica de Golgi-Cox

28 de abril de 2025

Neste artigo

Resumo

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Fonte: Louth, E. L., et al. Imagem de neurônios em seções cerebrais espessas usando o método de Golgi-Cox. J. Vis. Exp. (2017)

Este vídeo demonstra a imagem de neurônios em uma seção espessa do cérebro corada de Golgi-Cox, definindo os limites de foco superior e inferior e capturando imagens sobrepostas. Vários locais são fotografados para garantir projeções neuronais detalhadas, que são combinadas para criar uma representação 3D.

Protocolo

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

Todos os procedimentos envolvendo amostras de animais foram revisados e aprovados pelo comitê de revisão ética animal apropriado.

1. Coloração

  1. de Golgi-CoxImpregnação de Golgi-Cox de Cérebros
    1. Faça a solução de Golgi-Cox de dicromato de potássio a 1% (p/v), cromato de potássio a 0,8% (p/v) e cloreto de mercúrio a 1% (p/v) dissolvendo o dicromato de potássio e cromato de potássio separadamente em água de alta qualidade. Misturar as soluções, adicionar o cloreto de mercúrio e filtrar a solução final com papel de filtro de grau 1. Armazene a solução no escuro por até um mês.
    2. Anestesiar o mouse usando isoflurano a 5%.
    3. Eutanasiar o mouse por decapitação e remover rapidamente o cérebro.
    4. Coloque o cérebro em um frasco de cintilação de vidro de 20 mL contendo 17 mL de solução de Golgi-Cox e incube no escuro em RT por 25 d.
    5. Crioproteja o cérebro colocando-o em um tubo cônico de 50 mL contendo 40 mL de crioprotetor de sacarose (30% (p/v) de sacarose em tampão fosfato 0,1 M, pH 7,4) no escuro a 4 °C por 24 h.
      NOTA: As três etapas opcionais a seguir podem ser empregadas como alternativa ao protocolo principal, a fim de congelar o cérebro neste estágio para armazenamento de longo prazo.
    6. Congele todo o cérebro mergulhando-o em 200 mL de isopentano pré-resfriado em gelo seco.
    7. Coloque o cérebro congelado em um tubo cônico de 50 mL e guarde-o no escuro a -80 °C.
    8. Quando estiver pronto para prosseguir, descongele o cérebro colocando-o em um tubo cônico de 50 mL contendo 40 mL de crioprotetor de sacarose e mantendo-o no escuro a 4 °C por 24 h.
  2. Brain Sectioning
    1. Remova o cérebro da sacarose e bloqueie-o para seccionamento cortando o cerebelo usando uma lâmina de barbear e deixando uma borda plana na extremidade caudal restante do cérebro.
    2. Aqueça o ágar (3% (p/v) em água) até derreter e deixe esfriar até que esteja um pouco acima do ponto de fusão.
    3. Coloque o cérebro em um pequeno prato de pesagem descartável com a extremidade caudal voltada para baixo e adicione uma quantidade suficiente de ágar derretido para cobri-lo.
    4. Assim que o ágar-ágar solidificar, apare o excesso de ágar, deixando aproximadamente 2 a 4 mm ao redor do cérebro, e cole o cérebro no estágio de um vibratomo com a extremidade caudal voltada para baixo usando uma pequena quantidade de cola de cianoacrilato de etila.
    5. Preencha a área do palco do vibratomo com uma quantidade suficiente de crioprotetor de sacarose para cobrir o cérebro e divida o cérebro com uma espessura de fatia de 400 - 500 μm (dependendo da região do cérebro a ser examinada) usando uma frequência de vibração de 86 Hz e uma velocidade de avanço da lâmina de 0,125 mm/s.
    6. Usando um pincel pequeno, coloque as seções cerebrais em um poço de uma placa de cultura de tecidos de 6 poços contendo inserções de fundo de malha disponíveis comercialmente e pré-preenchidas com 10 mL de sacarose a 6% (p/v) em tampão fosfato 0,1 M, pH 7,4.
    7. Incube seções no escuro a 4 °C O/N.
  3. Developing Brain Sections
    1. Transfer brain sections para um novo poço contendo 5 mL de paraformaldeído (PBD) a 2% (p/v) em tampão fosfato 0,1 M, pH 7,4, usando as inserções de fundo de malha. Incube em um balancim, movendo-se lentamente no escuro em RT por 15 min.
    2. As seções devem ser lavadas duas vezes, transferindo-as para novos poços contendo 5 mL de água. Eles devem ser lavados em um balancim movendo-se a uma velocidade moderada no escuro em RT por 5 min.
    3. Transfira as seções para um novo poço contendo 5 mL de hidróxido de amônio a 2,7% (v/v). Incube em um balancim, movendo-se lentamente no escuro em RT por 15 min.
    4. As seções devem ser lavadas duas vezes, transferindo-as para novos poços contendo 5 mL de água. Eles devem ser lavados em um balancim movendo-se a uma velocidade moderada no escuro em RT por 5 min.
    5. Transfira as seções para um novo poço contendo 5 mL de Fixador A diluído em água 10x de sua concentração original adquirida. Incube em um balancim, movendo-se lentamente no escuro em RT por 25 min.
    6. As seções devem ser lavadas duas vezes, transferindo-as para novos poços contendo 5 mL de água. Eles devem ser lavados em um balancim movendo-se a uma velocidade moderada no escuro em RT por 5 min.
  4. Mounting Brain Sections
    1. Usando um pincel pequeno, monte as seções nas lâminas do microscópio. Usando uma pinça e um pequeno lenço de papel, remova o excesso de água e ágar. Certifique-se de que todo o ágar seja removido antes de prosseguir com a desidratação.
    2. Deixe as seções secarem ao ar em RT por aproximadamente 45 min (seções de 400 μm) ou 90 min (seções de 500 μm).
      NOTA: O tempo e o nível adequado de secura são críticos e podem precisar ser determinados em cada laboratório, dependendo da temperatura e umidade ambiente. Um tempo de secagem muito curto leva à queda de seções das lâminas durante as etapas de desidratação subsequentes, e um tempo de secagem muito longo leva a rachaduras nas seções. As seções ainda parecerão brilhantes no nível apropriado de secura.
    3. Tinga as seções com violeta cresil colocando as lâminas em frascos de coloração Coplin, conforme indicado.
      NOTA: Esta etapa opcional pode ser empregada para seções que nunca foram congeladas para corar núcleos neuronais com violeta de cresila. Descobrimos que limpar e reidratar as seções antes da incubação em violeta de cresil leva a uma coloração uniforme e baixo fundo nas seções.
      1. Coloque no agente de limpeza por 5 min. Repita uma vez.
      2. Coloque em etanol 100% por 5 min. Repita uma vez.
      3. Coloque 95% de etanol na água, depois 75% de etanol na água e 50% de etanol na água por 2 min cada.
      4. Coloque na água por 5 min.
      5. Coloque em 0,5% (p/v) de violeta cresil em água por 7 min.
      6. Coloque na água por 2 min. Repita uma vez.
    4. Desidrate as seções colocando as lâminas em frascos de coloração Coplin, conforme indicado.
      1. Coloque em 50% de etanol em água, depois 75% de etanol em água e 95% de etanol em água por 2 min cada.
      2. Coloque em etanol 100% por 5 min. Repita uma vez.
      3. Coloque no agente de limpeza por 5 min. Repita uma vez.
        NOTA: Esses tempos de desidratação e limpeza são suficientes para processar cérebros de camundongos conforme descrito neste manuscrito. No entanto, observamos que, para outras espécies, incluindo ratos e vaqueiros, a etapa final de limpeza pode precisar ser estendida até 15 minutos no total.
    5. Seções de lamínula usando um meio de montagem anidro.
    6. Deixe os slides secarem horizontalmente no escuro em RT por pelo menos 5 d.

2. Neurônios corados com imagem em seções cerebrais espessas

  1. Capturando pilhas de imagens
    1. Ligue a lâmpada do microscópio, a câmera e o controlador de palco.
    2. Abra o software do microscópio (por exemplo, Neurolucida).
    3. Coloque uma lâmina na platina do microscópio.
    4. Capture uma imagem 2D de visão ampla da seção do cérebro usando uma objetiva de baixa ampliação, como 1,25X 0,4 N.A. PlanAPO ou 4X 0,16 N.A.
      1. Concentre-se na imagem e ajuste as configurações da câmera, incluindo o tempo de exposição e o balanço de branco.
      2. Crie um ponto de referência clicando com o botão esquerdo do mouse em qualquer lugar da seção
      3. Capture a imagem selecionando "adquirir imagem única" na janela de aquisição de imagem.
    5. Capture pilhas de imagens de média resolução da área que contém o(s) neurônio(s) de interesse usando uma objetiva 10X 0,3 N.A. UPlan FL N.
      1. Foca na imagem e ajusta as definições da câmara, incluindo a exposição e o balanço de brancos.
      2. Defina os limites superior e inferior da pilha de imagens focando na parte superior da seção e selecionando "definir" ao lado de "topo da pilha" na janela de aquisição de imagem e, em seguida, focando na parte inferior da seção e selecionando "definir" ao lado de "parte inferior da pilha" na janela de aquisição de imagem.
      3. Defina a distância do passo para 5 μm digitando "5 μm" ao lado de "distância entre imagens" na janela de aquisição de imagem.
      4. Capture a pilha de imagens selecionando "adquirir pilha de imagens" na janela de aquisição de imagens.
      5. Repita as etapas acima para capturar toda a área de interesse, garantindo que todas as pilhas de imagens se sobreponham em pelo menos 10% nos eixos X e Y.
    6. Capture pilhas de imagens de alta resolução da área que contém o neurônio de interesse usando uma objetiva de imersão em óleo de silicone 30X 1,05 NA.
      1. Aplique 3 - 4 gotas de óleo de imersão de silicone na lâmina e coloque a objetiva sobre a lâmina, garantindo o contato entre a objetiva e o óleo.
      2. Foque na imagem e ajuste as configurações da câmera, incluindo a exposição e o balanço de branco.
      3. Defina os limites superior e inferior da pilha de imagens focando na parte superior da seção e selecionando "definir" ao lado de "topo da pilha" na janela de aquisição de imagem e, em seguida, focando na parte inferior da seção e selecionando "definir" ao lado de "parte inferior da pilha" na janela de aquisição de imagem.
      4. Defina a distância do passo para 1 μm digitando "1 μm" ao lado de "distância entre imagens" na janela de aquisição de imagem.
      5. Capture a pilha de imagens selecionando "adquirir pilha de imagens" na janela de aquisição de imagens.
      6. Repita as etapas acima para capturar toda a área de interesse, garantindo que todas as pilhas de imagens se sobreponham em pelo menos 10% nos eixos X e Y.
    7. Salve o arquivo de dados e todos os arquivos de imagem no formato TIFF para processamento externo.
  2. Criando imagens de projeção Z e montagens de imagens
    1. Criar imagens de projeção Z em ImageJ
      1. Abra o software ImageJ que possui o plug-in Bio-Formats instalado.
      2. Selecione "Plugins" -> "Bio-Formats" -> "Bio-Formats Importer".
      3. Selecione o arquivo de pilha de imagens a ser aberto.
      4. Assim que o arquivo for aberto, altere o formato para RGB selecionando "Imagem" -> "Tipo" -> "Cor RGB".
      5. Crie a projeção Z selecionando "Imagem" -> "Stacks" -> "Z Project...".
      6. Salva a imagem de projeção Z bidimensional como um arquivo TIFF.
    2. Crie uma montagem de imagem bidimensional de toda a área de interesse.
      1. Abra o software (por exemplo, Adobe Photoshop).
      2. Selecione "File" -> "Automate" -> "Photomerge".
      3. Selecione "Procurar" e adicione todos os arquivos de imagem a serem mesclados.
      4. Certifique-se de que "Blend Images" esteja selecionado e selecione "OK".
      5. Salve a imagem de montagem resultante de toda a área de interesse como um arquivo TIFF.

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Materiais

< classe de figura='tabela' estilo='largura::657pt;'> < estilo td = 'largura: 143pt;'>Fisher Scientific < estilo td = 'altura: 14.5pt;width:208pt;'>Agartd style='width:143pt;'>Fisher Scientific < estilo TD = 'largura: 143pt;'>Olympus

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Potassium dichromateFisher ScientificP188-100Hazardous
Cromato de potássioP220-100Hazardous
Cloreto de mercúrioFisher ScientificS25423Hazardous
Whatman grade 1 filter paperFisher Scientific1001-185
IsofluranoPharmaceutical Partners of CanadaCP0406V2
20 mL scintillation vialFisher Scientific03-337-4
SacaroseBioshop CanadaSUC700.1
Fosfato de sódio monobásicoSigma AldrichS5011-500G
Fosfato de sódio dibásicoSigma AldrichS9390-500G
50 mL conical tubeFisher Scientific12-565-271
IsopentaneFisher ScientificAC126470010também conhecido como 2-metilbutano. Perigoso
Sigma AldrichA1296-100G
Small weigh dishFisher Scientific02-202-100
VibratomeLeicaVT1000 S
6 placas de cultura de tecidos de poço<08-772-1b
Mesh bottom tissue culture insertsFisher Scientific07-200-214
Paraformadelhyde, 16%Electron Microscope Sciences15710-SHazardous
Ammonium hydroxideFisher ScientificA669S-500Perigoso
Kodak Fixative ASigma AldrichP7542
Superfrost plus slidesFisher Scientific12-550-15
CitroSolv clearing agentFisher Scientific22-143-975
Álcool etílico anidroÁlcoois ComerciaisN/A
Cresyl violetSigma AldrichC1791
PermountFisher ScientificSP15-100
Microscópio verticalOlympusBX53 model
Câmera colorida, 12 bitsMBF BiosciencesDV-47dQImaging part 01-MBF-2000R-F-CLR-12
Platina de microscópio motorizada tridimensional, controlador e enodersMBF BiosciencesN/AFornecido e integrado com microscópio da MBF Biosciences
4x objetiva de microscópioOlympus4x 0.16 N.A. UplanSApo
10x objetiva de microscópioOlympus10x 0.3 N.A. UPlan FL N
objetiva de microscópio 30x30x 1.05 N.A. UPlanSApo
60x objetiva de microscópioOlympus60x 1.42 N.A. PlanAPO N
Óleo de imersão em siliconeOlympusZ-81114
Neurolucida softwareMBF BiosciencesVersion 10
ImageJ softwareU. S. National Institutes of HealthVersão atualCom o plug-in OME Bio-Formats instalado
Photoshop softwareAdobeversão CS6

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