Name: Microscopia eletrônica de varredura de blocos de bloco serial (SBEM) para o estudo de espinhas dendríticas (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-10-02T14:30:00.000+00:00
Duration: 11 min 16 s
Description: Aprenda a utilizar microscopia eletrônica de varredura de bloco serial (SBEM) para estudar espinhas dendríticas no hipocampo murino. Este método de alta resolução permite analisar grandes volumes de tecido neural e compreender a plasticidade sináptica relacionada à aprendizagem e memória.

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Foram realizadas imagens da SBEM, imagens de microscopia leve e preparação de amostras de microscopia eletrônica com o uso do equipamento do Laboratório de Tecido e Função de Imagem, que serve como uma instalação de núcleo de imagem no Instituto Nencki de Biologia Experimental.
Para a preparação da Figura 1, foi utilizada a imagem de um rato (Souris_02), e um frasco da https://smart.servier.com/.
Este trabalho foi apoiado pelo Centro Nacional de Ciência (Polônia) Grant Opus (UMO-2018/31/B/NZ4/01603) concedido à KR.

A pesquisa foi realizada em conformidade com as diretrizes do Instituto Nencki e a permissão do Comitê De ética Local. Os estudos foram realizados de acordo com a Diretiva do Conselho europeu de Comunidades de 24 de Novembro de 1986 (86/609/CEE), Lei de Proteção Animal da Polônia e aprovado pelo primeiro Comitê de Ética Local em Varsóvia. Todos os esforços foram feitos para minimizar o número de animais utilizados e seu sofrimento.
ATENÇÃO: Todos os procedimentos descritos abaixo devem ser realizados em um capô de fumaça de laboratório. Devido à natureza perigosa dos reagentes utilizados. São necessárias medidas de segurança pessoal, como luvas, jaleco, óculos de segurança e máscara facial.
1. Preparação do fixador para perfusão (2% wt/vol paraformaldeído (PFA) e 0,5% vol/vol glutaraldeído (GA) em 0,1 M tampão fosfato (PB), pH 7,4)
NOTA: Prepare a solução fixativa no mesmo dia em que será usada e não a armazene por mais tempo do que por 3 horas. Em caso de falta de tempo, prepare 2% de PFA em 0,1 M PB no dia anterior, armazene-o a 4 °C e adicione ga fresco pouco antes da perfusão.
<ol><li>Pegue 400 mL de água dupla destilada estéril (ddH2O) e aqueça-a a 60 °C usando uma placa quente agitada. Em seguida, adicione 20 g de PFA. Adicione gotas de 1 M NaOH até que o PFA esteja totalmente dissolvido e deixe a mistura esfriar.</li>
	<li>Adicione 500 mL de 0,2 M PB (pH 7.4).</li>
	<li>Filtre a solução para remover qualquer depósito e esfrie-a a 4 °C.</li>
	<li>Pouco antes da perfusão, adicione 20 mL de 25% de GA à solução e, em seguida, reescode o volume com ddH2O a 1 L.</li>
</ol>2. Preparação de fixação pós-perfusão para SBEM (2% wt/vol PFA e 2,5% vol/vol GA em 0,1 M PB, pH 7.4)
<ol><li>Tome 50 mL do fixador para perfusão (2% PFA e 0,5% GA em 0,1 M PB).</li>
	<li>Adicione 5 mL de 25% de GA.</li>
</ol>3. Preparação de fixação pós-perfusão para coloração IF (4% PFA em soro fisiológico tamponado de fosfato (PBS))
<ol><li>Dissolva um comprimido de 1x PBS (pH 7.4) em uma água purificada e deionizada (H2O) de acordo com as instruções do fabricante.</li>
	<li>Use uma placa quente para aquecer a solução a 60 °C e adicione 40 g de PFA.</li>
	<li>Adicione gotas de 1 M NaOH até que o PFA esteja totalmente dissolvido e deixe a mistura esfriar.</li>
	<li>Ajuste o pH da solução para 7,5 com 1 M HCl e, em seguida, ressarca o volume com H2O a 1 L.</li>
	<li>Filtre a solução para remover quaisquer depósitos.</li>
</ol>4. Perfusão transcárvia de animais
NOTA: Todos os resíduos de PFA e GA devem ser coletados e armazenados para descarte de acordo com as regulamentações locais. Anestesia e perfusão devem seguir as normas locais. No protocolo descrito,± foram utilizados camundongos thy1-GFP(M) (Thy1-GFP +/-)12 expressando proteína de fluorescência verde (GFP) em uma população pouco distribuída de neurônios glutamatergicos, mas qualquer outro também pode ser usado. Os animais foram criados como heterozigotes com o fundo C57BL/6J na Casa animal do Instituto Nencki de Biologia Experimental.
<ol><li>Antes de anestesiar um rato por administração de uma mistura de cetamina/xilazina (até 90 mg/kg de cetamina de peso corporal e 10 mg/kg de xilazina) através de injeção intraperitoneal (agulha de 27 bitola).<ol>
<li>Avalie se a profundidade da anestesia é suficiente verificando o reflexo aos estímulos de dor (beliscar) e o reflexo da córnea (squinting).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Após 20 minutos, realize uma injeção intraperitoneal (agulha de calibre 27) de pentobarbital de sódio (50 mg/kg de peso corporal).</li>
	<li>Perfuse um rato de acordo com um protocolo de cirurgia de perfusão descrito por Gage et al.13 (ver ponto 4; Figura 5-6). Utilizando uma bomba de perfusão comece com um tampão fosfato de 0,1 M, pH 7.4 (30 mL) por 3 minutos e continue com 2% PFA e 0,5% GA em 0,1 M PB, pH 7,4 por 6 minutos (80 mL).<ol>
<li>Disseque suavemente o cérebro do crânio e divida-o ao meio (ver Figura 9-10 em Gage et al., 201213). Coloque uma peça em um frasco contendo fixação para SBEM e a segunda no frasco com 4% pfa/PBS para coloração IF.</li>
		<li>Mantenha os hemisférios na fixação a 4 °C durante a noite.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. Cérebro corta preparação para microscopia eletrônica
<ol><li>Escolha as configurações do vibratome (velocidade de viagem da lâmina: 0,075 mm/s, frequência de corte: 80 Hz).</li>
	<li>Coloque a câmara de fatia no suporte, anexe-a ao vibratome e cerque-a com gelo. Em seguida, coloque uma lâmina de barbear no suporte da lâmina vibratome.</li>
	<li>Use uma colher, ou objeto semelhante e coloque o cérebro resfriado (superfície dorsal para cima) em uma superfície de corte resistente (por exemplo, uma tampa de placa de Petri de vidro). Para preparar uma fatia coronal do hipocampo faça um corte perpendicular entre o hemisfério cerebral e o cerebelo com uma lâmina de barbear ou bisturi, removendo assim o cerebelo. A lâmpada olfativa também pode ser removida.</li>
	<li>Aplique cola de cianoacrilato na plataforma seca do vibratome.</li>
	<li>Pegue o cérebro com fórceps e seque-o cuidadosamente no papel do filtro.</li>
	<li>Cole o hemisfério à plataforma perto da lâmina de corte com a ponta rostral para cima. Conecte a plataforma ao suporte e preencha-a imediatamente com gelo frio de 0,1 M PB, pH 7.4. Se o corte perpendicular for devidamente feito, o hemisfério ficará em pé fornecendo ângulo de 90° necessário para fazer um corte coronal simétrico contendo o hipocampo. Certifique-se de que o cérebro está coberto de PB.</li>
	<li>Posicione a lâmina vibratome na frente do hemisfério e abaixe-a para o lado coronal do hemisfério. Abaixe a lâmina para 400 μm ainda mais na direção caudal e comece a cortar. Continue cortando até que as duas primeiras fatias estejam completamente separadas do bloco de tecido.</li>
	<li>Retire a lâmina e baixe mais 100 μm, depois corte novamente.</li>
	<li>Quando o hipocampo se torna visível (use o cérebro do rato atlas Paxinos e Franklin, 200414) colete as fatias com o pequeno pincel ou pipeta pasteur de plástico alargada.</li>
	<li>Transfira as fatias para uma placa de 12 poços cheia de frio de 0,1 M PB, pH 7.4.</li>
	<li>Disseque o hipocampo em uma placa de vidro Petri cheia de 0,1 M PB, pH 7.4 usando uma lâmina de barbear ou bisturi, e coloque-o em frascos de vidro com o mesmo tampão de fosfato. NOTA: Para armazenamento a longo prazo das fatias suplemento 0,1 M PB com azida de sódio de 0,05% (NaN3).</li>
</ol>6. Preparação da amostra cerebral para imunostaining
<ol><li>Após fixação durante a noite em 4% solução PFA/PBS em um capô de fumaça, coloque o tecido cerebral na solução de criopreservação (30% de sacarose em PBS com 0,05% NaN3) e mantenha-o a 4 °C por 2 dias (até afundar).</li>
	<li>Prepare uma solução anticongelante (15% de sacarose/30% de etileno glicol/0,05% NaN3/PBS).</li>
	<li>Coloque a temperatura do gabinete do criostat em -19 °C e certifique-se de que a temperatura seja atingida antes de prosseguir. Durante a secção, certifique-se de que a temperatura do gabinete permaneça entre -18 °C e -20 °C.</li>
	<li>Use uma colher, ou objeto semelhante e coloque o cérebro resfriado (superfície dorsal para cima) em uma superfície de corte resistente (por exemplo, uma tampa de placa de Petri de vidro). Para preparar uma fatia coronal do hipocampo faça um corte perpendicular entre o hemisfério cerebral e o cerebelo com uma lâmina de barbear ou bisturi, removendo assim o cerebelo.</li>
	<li>Selecione um disco de espécime pré-resfriado, cubra-o com um meio para congelar em uma prateleira de liberação e usando fórceps fixe o hemisfério no disco com uma ponta rostral para cima e espere até que o espécime esteja completamente congelado. Insira o disco da amostra em uma cabeça de espécime.</li>
	<li>Instale uma lâmina em um suporte de lâmina dentro da câmara criogênica e corte fatias de 40 μm de espessura.</li>
	<li>Transfira fatias com um pequeno pincel para a placa de 96 poços cheia de solução anticongelante a frio e desenrole suavemente as seções (colete uma fatia após cada rodada de corte para evitar que elas se percam na câmara de corte). NOTA: Cérebros ou seções podem ser armazenados em uma solução anticongelante a -20 °C por um longo tempo.</li>
</ol>7. Imunostaining de fatias cerebrais
NOTA: Todas as etapas de coloração foram realizadas em uma placa de 24 poços em um agitador de plataforma.
<ol><li>Lave as fatias com PBS três vezes, cada vez por 6 minutos.</li>
	<li>Incubar fatias em 300 μL de solução de bloqueio (5% de soro normal de burro (NDS)/0,3% Triton X-100) por 1 hora com agitação suave em um rotador.</li>
	<li>Incubar as fatias com o anticorpo primário contra PSD-95 diluído 1:500 em 5% NDS/0,3% Triton X-100/PBS (300 μL por poço) durante a noite a 4 °C. A concentração final do anticorpo primário é de 2 μg/mL.</li>
	<li>Lave as fatias com 0,3% Triton X-100/PBS à temperatura ambiente (RT) três vezes, cada vez por 6 minutos.</li>
	<li>Incubar fatias com o anticorpo secundário diluído 1:500 em 300 μL de 0,3% Triton X-100/PBS por 90 minutos. A concentração final do anticorpo secundário é de 4 μg /mL.</li>
	<li>Lave as fatias com PBS três vezes, cada vez por 6 minutos.</li>
	<li>Monte as fatias em slides usando um meio de montagem e, em seguida, feche-as com um slide de cobertura.</li>
	<li>Examine as amostras usando um microscópio confocal (63 × objetivo do óleo, NA 1.4, tamanho do pixel 0,13 μm × 0,13 μm). NOTA: Para armazenamento a longo prazo: mantenha as amostras a 4 °C, proteja-as contra a luz.</li>
</ol>8. Preparação da amostra SBEM
ATENÇÃO: Devido à natureza perigosa dos reagentes utilizados todos os procedimentos descritos abaixo devem ser realizados em um capô de fumaça de laboratório. Antes de usar esses produtos químicos leia atentamente as Folhas de Dados de Segurança do Material fornecidas pelos fabricantes e pergunte ao oficial de segurança sobre as regras locais para garantir o manuseio seguro e o descarte de resíduos.
<ol><li>Contraste de amostra NOTA: As lavagens de fatias e a incubação da temperatura ambiente devem ser realizadas com leve agitação (por exemplo, em um agitador de plataforma). Foi utilizada água desgassada autoclave.<ol>
<li>Lave as fatias com frio de 0,1 M PB, pH 7,4 cinco vezes, cada vez por 3 minutos.</li>
		<li>Prepare uma mistura de 1:1 de 4% de tetroxida de ósmio aquoso e ferrocianida de 3% de potássio (1:1 por vol). O produto final ficará marrom. Mergulhe as amostras nesta mistura, coloque-as no gelo, e a partir desta fase é importante protegê-las da luz. Incubar-os com agitação suave por 1 hora.</li>
		<li>Enquanto isso, prepare uma solução de tiocarbohydrazida (TCH). Misture 10 mL de H2O destilado duplo (ddH2O) e 0,1 g de TCH e coloque-o em um forno a 60 °C por 1 hora. É importante rodar a solução de tempos em tempos (por exemplo, a cada 10 minutos). Quando estiver pronto, esfrie-o à temperatura ambiente.</li>
		<li>Lave as fatias com ddH2O cinco vezes, cada vez por 3 minutos.</li>
		<li>Filtrar a solução TCH usando um filtro de seringa de 0,22 μm e imergir a amostra em solução filtrada. As fatias ficarão pretas. Incuba-os por 20 minutos em temperatura ambiente.</li>
		<li>Lave as amostras com ddH2O cinco vezes, cada vez por 3 minutos.</li>
		<li>Incubar as amostras com uma solução aquosa de 2% de OsO4 por 30 minutos em temperatura ambiente.</li>
		<li>Lave as amostras com ddH2O cinco vezes, cada vez por 3 minutos.</li>
		<li>Coloque as amostras no acetato de urânyl 1% aquoso filtrado e incuba-as a 4 °C durante a noite. Use filtro de seringa de 0,22 μm para filtragem.</li>
		<li>Prepare a solução de ácido L-aspartic misturando 0,4 g de ácido L-aspartic e 80 mL de ddH2O, ajuste o pH para 3,8 para facilitar a dissolução e, em seguida, cubra com água a 100 mL.</li>
		<li>No dia seguinte, comece com a preparação de Walton aspartate15. Misture 0,066 g de nitrato de chumbo com 10 mL de solução de ácido L-aspartic (ponto 8.1.10) pré-aquecido a 60 °C e ajuste o pH para 5,5 (medido a 60 °C) com 1 M NaOH. Feche o frasco com aspartato de chumbo e deixe-o a 60 °C por 30 minutos em um banho de água. A solução deve ser clara. Se ficar nublado, deve ser descartado e um novo precisa ser preparado.</li>
		<li>Enquanto isso, lave as amostras com ddH2O desgaseada cinco vezes, cada vez por 3 minutos. Em seguida, mantenha-os no forno a 60 °C por 30 minutos.</li>
		<li>Mergulhe as amostras na solução de aspartato de chumbo recém-preparada e incuba-as no forno a 60 °C por 20 minutos.</li>
		<li>Lave as amostras com ddH2O desgaseada cinco vezes, cada vez por 3 minutos.</li>
	</ol></li>
	<li>Desidratação e incorporação de resina<ol>
<li>Prepare resina epóxi. Pesar os ingredientes (33,3 g do componente A/M, 33,3 g do componente B e 1 g do componente D) e misturar bem a resina (por exemplo, agite-a em um agitador rotativo em um tubo de 15 mL) por pelo menos 30 minutos antes de adicionar 16 gotas de acelerador DMP 30. Mexa novamente por mais 10 minutos. NOTA: Pesar os ingredientes sob o capô da fumaça. Esta quantidade de componentes dá aproximadamente 60 mL de resina o que é suficiente para 15 frascos com amostras. Você pode preparar menos ou armazenar o resto da resina em uma seringa a 4 °C e utilizá-la no dia seguinte. Lembre-se de selar a ponta da seringa.</li>
		<li>Prepare frascos com diluições classificadas de etanol (30%, 50%, 70%, 90%, 100%, 100% etanol na água e 100% seco em uma peneira molecular).</li>
		<li>Misture a resina com 100% de etanol em proporção 1:1 para obter 50% de resina. Misture bem.</li>
		<li>Desidrate as amostras por 5 minutos em cada diluição do etanol a partir de 30% e terminando com etanol 100% anidro seco em peneira molecular. Lembre-se, as amostras nunca devem secar completamente.</li>
		<li>Infiltrar as amostras primeiro em 50% de resina por 30 minutos, em seguida em 100% de resina por uma hora, e depois novamente em 100% de resina durante a noite. Realize todos os passos de infiltração com constante agitação lenta.</li>
		<li>No dia seguinte, coloque as amostras em resina fresca de 100% por uma hora e, em seguida, incorpore-as entre folhas de incorporação de fluoropolímeros. Desengrasse peças de folha de incorporação com etanol, e plana incorpore as amostras entre duas camadas dela, usando dois slides de vidro como suporte. Tente evitar bolhas de ar em resina ou perto da amostra.</li>
		<li>Cure as amostras no forno a 70 °C por pelo menos 48 horas.</li>
	</ol></li>
	<li>Aparamento e montagem<ol>
<li>Separe as folhas de incorporação e corte um pedaço da amostra incorporada (aproximadamente 1 mm x 1 mm) com uma lâmina de barbear. Transfira para um parafilm. Isso minimizará o perigo de perder a amostra devido à eletrostática.</li>
		<li>Pegue um pino de alumínio que foi desengordurado com etanol. Misture bem um epóxi condutivo e use um pouco de quantidade para montar a amostra no pino. Curar epóxi condutivo a 70 °C por 10 minutos.</li>
		<li>Corte cada lado do bloco de amostra com a faca de diamante e, em seguida, polir a face do bloco até que o tecido seja exposto. NOTA: Nesta etapa, confirme a presença de uma região de interesse coletando algumas seções e realizando coloração azul toluidina16 ou verificação sob o microscópio eletrônico.</li>
		<li>Reduza o tamanho da amostra o máximo possível. Em seguida, coloque a amostra no pino com tinta condutiva e cure-a (por 24 horas em temperatura ambiente ou no forno a 65 °C por 40 minutos).</li>
		<li>Para minimizar os artefatos de carregamento, cubra as amostras com uma fina camada de ouro ou ouro/paládio.</li>
	</ol></li>
</ol>9. Imagem SBEM
<ol><li>Coloque o pino com uma amostra na câmara do microscópio eletrônico de varredura serial face de bloco. Alinhe a amostra à faca. Feche a câmara e defina os parâmetros.</li>
	<li>Colete uma pilha de imagens na ampliação desejada, tamanho do pixel, espessura da fatia, tensão acelerada (EHT), abertura, pressão, etc. NOTA: Os parâmetros dependem da amostra e do objetivo do experimento. Configurações de imagem iniciais exemplares estão incluídas na tabela de materiais.</li>
</ol>Reconstruções .3D 10
NOTA: Para as etapas mencionadas abaixo, usamos software de acesso aberto, por exemplo, FijiJ17 (Versão ImageJ 1.49b), Microscopy Image Browser (MIB)18 e Reconstruct19, mas vários outros softwares podem ser empregados.
<ol><li>Converta arquivos de micrografo digital (dm) em formato TIFF. Primeiro importe a sequência de imagem (em FijiJ: Arquivo > importe > sequência de imagem > Escolha o formato de 8 bits) e depois salve como TIFF (em FijiJ: Arquivo > Salvar como > sequência de imagem > Escolha Tiff).</li>
	<li>Ajuste o brilho e o contraste da pilha de imagens (em FijiJ: Imagem > Ajuste > Brilho/Contraste) e, se necessário, desemnize-o (use plugin DenoisEM para FijJ20 : Plugins > DenoiseEM > Denoise).</li>
	<li>Alinhe a pilha (em FijiJ: Plugins > StagReg ou MIB: Dataset > Ferramentas de Alinhamento).</li>
	<li>As espinhas e sinapses dendríticas do segmento (em software MIB ou Reconstruct, tutoriais abrangentes estão disponíveis (Veja Tabela de Materiais para mais detalhes).</li>
</ol>

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<li>Bojko, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+Autophagic+Flux+in+Escapers+from+Doxorubicin-Induced+Senescence%2FPolyploidy+of+Breast+Cancer+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Improved Autophagic Flux in Escapers from Doxorubicin-Induced Senescence/Polyploidy of Breast Cancer Cells.</a> International Journal of Molecular Sciences. 21 (17), 6084(2020).</li>
<li>Knott, G. W., Holtmaat, A., Trachtenberg, J. T., Svoboda, K., Welker, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+protocol+for+preparing+GFP-labeled+neurons+previously+imaged+in+vivo+and+in+slice+preparations+for+light+and+electron+microscopic+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">A protocol for preparing GFP-labeled neurons previously imaged in vivo and in slice preparations for light and electron microscopic analysis.</a> Nature Protocols. 4 (8), 1145-1156 (2009).</li>
<li>Glauert, A. M., Lewis, P. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGlauert%2C+AM+%22Biological+specimen+preparation+for+transmission+electron+microscopy%22">Biological specimen preparation for transmission electron microscopy</a>. , Princeton University Press. Princeton. (2014).</li>
<li>Genoud, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Altered+Synapse+Formation+in+the+Adult+Somatosensory+Cortex+of+Brain-Derived+Neurotrophic+Factor+Heterozygote+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Altered Synapse Formation in the Adult Somatosensory Cortex of Brain-Derived Neurotrophic Factor Heterozygote Mice.</a> Journal of Neuroscience. 24 (10), 2394-2400 (2004).</li>
</ol>

Os autores não têm nada a revelar.

Existem muitas variações do método NCMIR primário descrito por Deerinck em 201010. Os princípios básicos permanecem os mesmos, mas, dependendo do tipo de material estudado, pequenas mudanças são implementadas. Foi descrito anteriormente que diferentes resinas podem ser usadas para incorporar espécimes para SBEM e, por exemplo, no caso de plantas, Spurr é a resina de escolha devido à sua baixa viscosidade que permite melhor infiltração através das paredescelulares 22,</...

A maioria das sinapses excitatórias no sistema nervoso central estão localizadas em espinhas dendríticas - pequenas saliências de uma membrana neuronal. Essas saliências formam compartimentos bioquímicos confinados que controlam a transdução de sinal intracelular. A plasticidade estrutural das espinhas e sinapses dendríticas está intimamente relacionada com as mudanças funcionais na eficácia sináptica que fundamentam processos tão importantes como a aprendizagem e a memória1,2. É importante notar que a microscopia eletrônica (EM) é a única técnica que permite determinar se uma coluna dendrítica tem uma entrada pré-sináptica. A resolução EM também é necessária para estudar detalhes ultraestruturais, como a forma de uma densidade postiáspática (PSD), representando uma parte postsiáspática de uma sinapse, ou dimensões de uma coluna dendrítica, bem como o tamanho e a forma de um bouton axonal. Além disso, com o EM é possível visualizar sinapses e seus arredores.
Graças aos avanços nas tecnologias de imagem e computação é possível reconstruir circuitos neurais inteiros. Técnicas de microscopia eletrônica de volume, como microscopia eletrônica de transmissão de seção serial (ssTEM), microscopia eletrônica de varredura de rosto serial (SBEM) e microscopia eletrônica de varredura de feixe de íons (FIB-SEM) são comumente utilizadas para reconstruções de circuito neuronal3.
Em nossos estudos, o método SBEM é empregado com sucesso para investigar a plasticidade estrutural de espinhos dendráticos e PSDs em amostras do hipocampo do camundongo e das fatias cerebrais organotípicas 4,5. O SBEM é baseado na instalação de um ultramicromo em miniatura dentro da câmara de microscópio eletrônico de varredura6,7,8,9. A parte superior do bloco de amostra é imageda e, em seguida, a amostra é cortada a uma profundidade especificada pelo ultramicrotome, revelando um novo bloco-face, que é novamente imagedo e, em seguida, o processo é repetido8. Como resultado, apenas a imagem de um rosto de bloco é deixada enquanto a fatia que foi cortada é perdida como detritos. É por isso que o SBEM é chamado de técnica destrutiva, o que significa que não é possível imaginar o mesmo lugar novamente. No entanto, a vantagem dos métodos destrutivos no bloco é que eles não sofrem de problemas de deformação e perda de seção que podem afetar significativamente a qualidade dos dados e a análise de dados3. Além disso, a SBEM dá a possibilidade de imagem de um campo de visão relativamente grande (&gt; 0,5 mm × 0,5 mm) em alta resolução3.
Para empregar o SBEM, as amostras devem ser preparadas de acordo com um protocolo dedicado e altamente contrastante devido ao detector de elétrons backscattered usado para a aquisição de imagens. Mostramos aqui como realizar a preparação da amostra de acordo com o protocolo baseado em um procedimento desenvolvido pelo Deerinck10 (Centro Nacional de Pesquisa em Microscopia e Imagem (NCMIR), utilizando manchas reduzidas de osmium-thiocarbohydrazida-osmium (rOTO) desenvolvidas na década de 19808,11. Além disso, introduzimos uma abordagem de fixação em duas etapas, com perfusão de fixação leve que permite usar o mesmo cérebro tanto para estudos de imunofluorescência com microscopia leve e SBEM.
No protocolo, um cérebro de camundongo é fixado principalmente com um fixador leve, e depois cortado em metades, e um hemisfério é postfixado e preparado para imunofluorescência (IF), enquanto o outro para estudos EM(Figura 1).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62712/62712fig01.jpg"> Figura 1. Representação esquemática do fluxo de trabalho para a preparação das lombadas dendríticas para a análise com a SBEM. Os ratos foram sacrificados e perfundidos com um leve fixador primário. O cérebro foi cortado em metades, e um hemisfério foi postfixado com imunofluorescência (IF) dedicada fixação, crioprotegida, fatiada usando um criostat e processada para estudos if, enquanto o outro hemisfério foi postfixado com FIXAtivo EM, fatiado com o vibratome e preparado para estudos EM. As fatias cerebrais para estudos da SBEM foram contrastadas, planas embutidas em resina, em seguida, uma região ca1 do hipocampo foi montada ao pino, e imageada com SBEM (Figura 1). A parte do protocolo destacada em uma caixa amarela foi destaque no vídeo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62712/62712fig01large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

<table><tbody><tr><td><forte>Anestésico: &lt; / forte &gt;</forte></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>mistura de cetamina / xilazina (cetamina / Sedazina)</td> <td>Biowet Pulawy, Pulawy, Polônia</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pentobarbital de sódio (Morbital)</td> <td>Biowet Pulawy, Pulawy, Polônia</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>&lt; forte &gt; Fixadores: &lt; / forte &gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>glutaraldeído (GA)</td> <td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MI, EUA</td><td>G5882</td><td>Grau I, 25% em H2O, especialmente purificado para uso como fixador de microscopia eletrônica</td></tr><tr><td>Ácido clorídrico (HCl)</td><td>POCH, Gliwice, Polônia</td><td>575283115</td><td>p.a. puro</td></tr><tr><td>Paraformaldeído (PFA)</td><td>Sigma-Aldrich,St. Louis, MI, EUA</td><td>441244</td><td>comprimidos, 95%</td></tr> <tr><td>de solução salina tamponada com fosfato (PBS), pH 7,4</td><td>Sigma-Aldrich,St. Louis, MI, EUA</td><td>Comprimidos P4417-50TAB</td><td></td></tr><tr><td>Hidróxido de sódio (NaOH)</td><td>Sigma-Aldrich,St. Louis, MI, EUA</td> Grau de reagente <td>S5881</td><td>, <img alt="Equação" src="/files/ftp_upload/62712/62712symbol.png">98%, pellets ( anidro)</td></tr><tr><td>Fosfato de sódio dibásico (Na2HPO4)</td><td>Sigma-Aldrich,St. Louis, MI, EUA</td><td>S3264</td><td></td></tr><tr><td>Fosfato de sódio monobásico (NaH2PO4)</td><td>Sigma-Aldrich,St. Louis, MI, EUA</td><td>S3139</td><td></td></tr><tr><td><forte>Perfusão:</forte></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Grande curvo rombudo/rombudo tesoura (~14,5 cm)</td><td>Fine Science Tools, Foster City, CA, EUA</td><td>14519-14</td><td></td></tr><tr><td>Microespátula (extremidades planas duplas de 2", uma arredondada, uma cônica para 1/8")</td><td>Fine Science Tools, Foster City, CA, EUA</td><td>10091-12</td><td></td></tr><tr><td>Ponta da agulha, 15 GA, romba (agulha de perfusão)</td><td>KD Medical GmbH Hospital Products, Berlim, Alemanha</td><td>KD-FINE 900413</td><td>1,80 x 40 mm</td></tr><tr><td>Par de pinças</td> <td>finas (Graefe)Fine Science Tools, Foster City, CA, USA</td><td>11050-10</td><td></td></tr><tr><td>Bomba de perfusão</td><td>Lead Fluid</td><td>BQ80S</td><td></td></tr><tr><td>Frascos de plástico</td><td>Profilab, Varsóvia, Polônia</td><td>534.02</td><td>frascos de plástico com tampa azul para armazenamento de tecidos, 20 ml, 31 x 48 mm</td></tr><tr><td>Tesoura de íris reta (~9 cm)</td><td>Fine Science Tools, Foster City, CA, EUA</td><td>14058-11</td><td></td></tr><tr><td>Preparação de fatias de cérebro para EM: placa forte&gt;</td>12 poços NEST, Rahway, NJ, EUA 712001 Cola cianoacrílica Fenedur, Montevidéu, Uruguai Frascos de vidro Electron Microscopy Sciences, Hatfield, PA, USA 72632 Frasco de <td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>cintilação de 20 ml, um pacote de 100</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td> pipetas Pasteur VWR, Radnor, PA, EUA 612-4545 LDPE, descartável, 7,5 ml <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lâmina de barbear</td><td>Wilkinson Sword, Londres, Reino Unido</td><td></td><td>Lâminas de barbear de segurança clássicas de dois gumes</td></tr><tr><td>Lâmina de bisturi</td><td>Swann-Morton, Sheffield, Reino Unido</td><td>No. 20</td><td></td></tr><tr><td>Vibratome</td><td>Leica Microsystems, Viena, Áustria</td><td>Leica VT1000 S</td><td></td></tr><tr><td>Preparação de fatias de cérebro para IF:</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>96-well plate</td><td>NEST, Rahway, NJ, EUA</td><td>701101</td><td></td></tr><tr><td>Criostat</td><td>Leica Microsystems, Viena, Áustria</td><td>Leica CM 1950</td><td></td></tr><tr><td>Etilenoglicol</td><td>Bioshop, Burlington, Canadá</td><td>ETH001</td><td></td></tr><tr><td>Lâmina descartável de baixo perfil 819</td><td>Leica Biosystems Inc., EUA</td><td>14035838925</td><td></td></tr><tr><td>Lâmina de bisturi</td><td>Swann-Morton, Sheffield, Reino Unido</td><td>No. 20</td><td></td></tr><tr><td>Azida de sódio (NaN3)</td><td>POCH, Gliwice, Polônia</td><td>792770426</td><td></td></tr><tr><td>Sacarose</td><td>POCH, Gliwice, Polônia</td><td>772090110</td><td></td></tr><tr><td>Meio de congelamento de tecidos para criosecção, OCT-Compound</td><td>Leica Biosystems, Suíça</td><td>14020108926</td><td></td></tr><tr><td>Immunostaining:</td>placa de <td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>24 poços</td><td>NEST, Rahway, NJ, EUA</td><td>702001</td><td></td></tr><tr><td>Anticorpo Anti-Proteína de Densidade Sináptica 95 Anti-Pós</td><td>Merck-Millipore, Burlington, MA, EUA</td><td>MAB1598</td><td></td></tr><tr><td>Microscópio confocal</td><td>Zeiss, Gö ttingen, Alemanha</td><td></td><td>Microscópio de disco giratório Zeiss (63 &amp;vezes; objetiva de óleo, NA 1.4, tamanho de pixel 0.13 µ m &amp;vezes; 0,13 µ m)</td></tr> <tr><td>Lâmina de cobertura</td><td>Menzel Glaser, Braunschweig, Alemanha</td><td>B-1231</td><td>24 x 60 mm</td></tr><tr><td>Anticorpo secundário anti-rato IgG de burro (H+L) altamente adsorvido de forma cruzada, Alexa Fluor 555</td><td>Invitrogen, Carlsbad, CA, EUA</td><td>A31570</td><td></td></tr><tr><td>Fluoromount-G Meio de montagem, com DAPI</td><td>Invitrogen, Carlsbad, CA, EUA</td><td>00-4959-52</td><td></td></tr><tr><td>Lâmina de microscópio</td><td>Thermo Scientific, Waltham, MA, EUA</td><td>AGAA00008</td><td>SuperFrost</td></tr><tr><td>Soro de burro normal (NDS)</td><td>Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove, PA, EUA</td><td>017-000-121</td><td></td></tr><tr><td>Shaker</td><td>JWElectronic, Varsóvia, Polônia</td><td>KL-942</td><td></td></tr><tr><td>TritonT X-100 Reagent Grade</td><td>Bioshop, Burlington, Canadá</td><td>TRX506</td><td></td></tr><tr><td>Preparação de amostras de microsocpy eletrônica</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hexacianoferrato de potássio (II) trihidratado</td><td>POCH, Gliwice, Polônia</td><td>746980113</td><td></td></tr><tr><td>Aclar 33C</td><td>Film Electron Microscopy Sciences, Hatfield, PA, EUA</td><td>50425</td><td>Folha de incorporação de filme de fluoropolímero</td></tr><tr><td>DMP-30, 2,4,6-Tris (dimetilaminometil) fenol</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MI, EUA</td><td>T58203</td><td>Acelerador de meio de incorporação de epóxi</td></tr><tr><td>Durcupan ACM componente único A, M</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MI, EUA</td><td>44611</td><td>Durcupan ACM componente único A, resina epóxi M</td></tr><tr><td>Durcupan ACM componente único B</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MI, EUA</td><td>44612</td><td>Durcupan ACM componente único B, endurecedor 964</td></tr><tr><td>Durcupan ACM componente único D</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MI, EUA</td><td>44614</td><td>Durcupan ACM componente único D, plastificante</td></tr><tr><td>Álcool etílico absoluto</td><td>POCH, Gliwice, Polônia</td><td>64-17-5</td><td>Álcool etílico absoluto 99,8% puro P.A.-BASIC</td></tr><tr><td>Genlab forno de laboratório</td><td>Wolflabs, York, Reino Unido</td><td>Forno Mino/18/SS</td><td>Genlab MINO/18/SS Volume de 18l, sem circulação de ventilador, sem display digital, gradiente de temperatura padrão, taxa de recuperação padrão, sem temporizador, 250° C temperatura máxima, alimentação elétrica de 240V</td></tr><tr><td>Ácido L-aspártico</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MI, EUA</td><td>Grau de reagente A-9256</td><td>, <img alt="Equação" src="/files/ftp_upload/62712/62712symbol.png">98% (HPLC)</td></tr><tr><td>Nitrato de chumbo (II)</td><td>Sigma-Aldrich,St. Louis, MI, EUA</td><td>467790</td><td><img alt="Equação" src="/files/ftp_upload/62712/62712symbol.png">99,95% traços de metais base</td></tr><tr><td>Tetróxido de ósmio</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MI, EUA</td><td>75632</td><td>para microscopia eletrônica, 4% em medidor de pH H2O</td></tr><tr><td></td><td>Elmetron, Zabrze, Polônia</td><td>CP-5-5</td><td></td></tr><tr><td>Rotator</td><td>BioSan, Jó zefó w, Polônia</td><td>Multi Bio RS-24</td><td>rotador Multi Bio RS-24</td></tr><tr><td>Hidróxido de sódio (NaOH)</td> <td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MI, EUA</td> Grau de reagente <td>S5881</td><td>, <img alt="Equação" src="/%20arquivos%20/%20ftp_upload%20/%2062712%20/%2062712symbol.png%20">98%, pellets (anidro)</td></tr> <tr><td>Mini agitador de girassol</td><td>Grant bio, Shepreth, Reino Unido</td><td>PD-3D</td><td></td></tr><tr><td>Filtro de seringa</td><td>Millipore, Burlington, MA, EUA</td><td>SLGP033NB</td><td>0,22 µ m tamanho dos poros</td></tr><tr><td>Tiocarbohidrazida</td><td>Sigma-Aldrich,St. Louis, MI, EUA</td><td>88535</td><td>purum p.a., para microscopia eletrônica, <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/62712/62712symbol.png">99.0% (N)</td></tr><tr><td>Acetato de uranilo</td><td>Serva, Heidelberg, Alemanha</td><td>77870</td><td>Acetato de uranila· 2H2O, grau de pesquisa</td></tr><tr><td>Banho-maria</td><td>WSL, Swietochlowice, Polônia</td><td>LWT</td><td></td></tr><tr><td>Montagem de amostras para placa de cultura SBEM</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>96 poços</td><td>VWR, Radnor, PA, EUA</td><td>734-2782</td><td>Placas de 96 poços, fundo redondo, pinças de</td></tr><tr><td>manuseio de pontas AM Gatan 3View</td> não tratadas <td>Micro a Nano, Haarlem, Holanda Holanda</td><td>50-001521</td><td></td></tr><tr><td>Binóculo</td><td>OPTA-TECH, Varsóvia, Polônia</td><td>X2000</td><td></td></tr><tr><td>Cola condutora</td><td>Chemtronics, Geórgia, EUA</td><td>CW2400</td><td>condutor eopxy</td></tr><tr><td>Gatan 3Ver amostra de pinos</td><td>Micro a Nano, Haarlem, Holanda Holanda</td><td>10-006003</td><td></td></tr><tr><td>Parafilm</td><td>Sigma-Aldrich,St. Louis, MI, EUA</td><td>P7793</td><td>tamanho do rolo 20  em. &amp;vezes; 50  ft</td></tr><tr><td>Pelco tinta condutiva prateada</td><td>Ted Pella, Redding, CA, EUA</td><td>16062-15</td><td>PELCO®   Tinta Prata Condutiva, lâminas</td></tr><tr><td>de barbear de 15g dupla borda</td><td>Microscopia Eletrônica Sciences, Hatfield, PA, EUA</td><td>72000</td><td>Aço Inoxidável "PTFE" revestido. Marca PERSONNA .004" de espessura, embalada individualmente, 250 lâminas em uma caixa.</td></tr><tr><td>Microscópio Eletrônico de Varredura</td><td>Zeiss, Oberkochen, Alemanha</td><td></td><td>Sigma VP com câmara Gatan 3View2, tensão de aceleração 2,5 kV, pressão variável 5 Pa, abertura 20 µ m, tempo de permanência 6 µ s, espessura da fatia 60 nm, ampliação 15 000 x, resolução da imagem 2048 x 2048 pixels, tamanho do pixel 7,3 nm</td></tr><tr><td>guarnição 90° faca diamantada</td><td>Diatome Ltd., Nidau, Suíça</td><td>DTB90</td><td></td></tr><tr><td>Ultramicrótomo</td><td>Leica Microsystems, Viena, Áustria</td> Tutoriais da página da Web <td></td> do software Leica ultracutR <td></td></tr><tr><td>FijiJ</td><td>https://fiji.sc/</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Navegador de Imagens de Microscopia</td><td>http://mib.helsinki.fi/</td><td></td> <td>http://mib.helsinki.fi/tutorials.html</td></tr><tr><td>Reconstruir</td><td>https://synapseweb.clm.utexas.edu/software-0</td><td></td><td>https://synapseweb.clm.utexas.edu/software-0)</td></tr><tr><td>Animais</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ratos</td><td>Adulto 3 meses de idade e  20± 1  mês de idade  feminino  Camundongos Thy1-GFP(M) (Thy1-GFP +/-) (Feng et al., 2000) que expressam GFP em uma população escassamente distribuída de neurônios glutamatérgicos. Os animais foram criados como heterozigotos com o fundo C57BL/6J na Casa de Animais do Instituto de Biologia Experimental Nencki.</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

microscopia eletrônica de varredura de blocos de bloco serial (sbem) para o estudo de espinhas dendríticas

Serial Block-Face Scanning Electron Microscopy (SBEM) for the Study of Dendritic Spines

A microscopia eletrônica tridimensional (3D EM) oferece a possibilidade de analisar parâmetros morfológicos de colunas dendríticas com resolução de nanoescala. Além disso, algumas características das espinhas dendríticas, como volume da coluna vertebral e densidade pós-sináptica (PSD) (representando parte pós-sináptica da sinapse), presença de terminal pré-sináptico e retículo endoplasmático liso ou forma atípica de PSD (por exemplo, colunas multi-inervadas), podem ser observadas apenas com EM 3D. Ao empregar microscopia eletrônica de varredura de blocos serial (SBEM), é possível obter dados EM 3D mais fáceis e de forma mais reprodutível do que ao realizar seções seriais tradicionais. Aqui mostramos como preparar amostras hipocampais de camundongos para análise do SBEM e como este protocolo pode ser combinado com o estudo de imunofluorescência de espinhas dendríticas. A fixação leve da perfusão nos permite realizar estudos de imunofluorescência com microscopia leve em metade do cérebro, enquanto a outra metade foi preparada para o SBEM. Essa abordagem reduz o número de animais a serem utilizados para o estudo.

Usando o método descrito acima de alto contraste, podem ser obtidas imagens de boa resolução do tecido cerebral do camundongo. Um grande campo de visão proporcionado pela técnica da SBEM facilita a seleção precisa da região de interesse. A grande imagem da região ca1 do hipocampo foi tomada para medir o comprimento do radiador de estrato (SR) (Figura 2A) e para definir a imagem precisamente no centro (Figura 2B). Em seguida, a pilha de imagens foi adqui...

A Microscopia eletrônica de varredura de blocos de blocos serial (SBEM) é aplicada à imagem e análise de colunas dendríticas no hipocampo murino.

Microscopia eletrônica de varredura de blocos de bloco serial (SBEM) para o estudo de espinhas dendríticas

Three-dimensional electron microscopy (3D EM) gives a possibility to analyze morphological parameters of dendritic spines with nanoscale resolution. In ...

Cada neurônio no cérebro está conectado com outras células neuronais por aproximadamente 7.000 sinapses. Exceto que essas sinapses no cérebro dos mamíferos estão principalmente localizadas nas pequenas saliências da membrana chamada colunas dendríticas. Plasticidade das sinapses e espinhas dendríticas e afins, funções cerebrais importantes como aprendizado e processos de memória.É importante notar que apenas a microscopia eletrônica dá uma visão completa se uma coluna dendrítica tem uma entrada postsináspica. Várias técnicas de imagem de colunas dendríticas estão disponíveis. No entanto, a microscopia eletrônica de varredura facial de blocos seriais dá uma possibilidade única de imagem de grande volume de tecido com alta resolução.A técnica de microscopia eletrônica de varredura baseada em blocos em série requer um protocolo especial de preparação da amostra que envolve forte contraste com metais pesados. Minha fixação primária durante a perfusão nos permitiu usar os mesmos cérebros para microscopia eletrônica iluminada. Os ratos foram sacrificados e perfundidos com um leve fixador primário.O cérebro foi cortado em metades e um hemisfério foi post fixado com imunofluorescência dedicada fixa, crioprotetor, fatiada usando um criostat e processada para estudos de imunofluorescência. Onde o outro hemisfério foi pós-fixado com microscopia eletrônica fixa, fatiado com o vibratome e preparado para estudos de microscopia eletrônica. As fatias cerebrais para estudos de microscopia eletrônica de varredura baseada em blocos seriais foram contrastadas, planas embutidas em resina, então uma região de CA1 do hipocampo foi montada no pino e imagem com o microscópio eletrônico de varredura baseado em blocos seriais.A parte do protocolo destacada em uma caixa amarela foi destaque no vídeo. Pegue o tecido, que foi fixado e cortado em 100 fatias microbióticas e lave-o com tampão de fosfato frio cinco vezes por três minutos cada. Prepare uma mistura de 4%tetroxida de mossmium e ferrocianida de 3% de potássio.O produto final ficará marrom. Mergulhe as amostras nesta mistura. Em seguida, coloque as amostras no gelo.E a partir deste estágio é importante protegê-los da luz. Incuba-os com agitação suave por uma hora. Enquanto isso, prepare a solução TCH.Misture 10 mililitros de água dupla destilada e 0,1 grama de TCH. Coloque-o em um forno a 60 Celsius por uma hora. É importante fazer a solução de tempos em tempos.Quando estiver pronto, esfrie-o à temperatura ambiente. Agora lave as amostras com água dupla destilada cinco vezes por três minutos cada e, em seguida, mergulhe-as na solução TCH filtrada. As fatias ficarão pretas.Incuba-os por 20 minutos em temperatura ambiente. Lave as amostras com água destilada dupla cinco vezes por três minutos cada e incuba-as com 2%de tetroxida de ósmio por 30 minutos, desta vez em temperatura ambiente. Novamente, lave as amostras com água dupla destilada cinco vezes por três minutos cada e coloque-as em acetato filtrado de 1%ou amilase.Incubar-os a quatro graus Celsius durante a noite. No dia seguinte, comece com a preparação de D-aspartate. Misture o nitrato de chumbo com a solução de ácido aspartílico pré-aquecida a 60 graus Celsius.Coloque a mistura em um banho de água ajustado a 60 graus Celsius e ajuste o pH para 5,5 com um hidróxido de sódio molar. Feche o frasco com aspartato de chumbo e deixe-o em 60 graus Celsius por 30 minutos. A solução deve ser clara.Se ficar nublado, deve ser descartado e um novo precisa ser preparado. Enquanto isso, lave as amostras com o gás duplamente destilado água cinco vezes por três minutos cada e mantenha-as no forno a 60 graus Celsius por 30 minutos. Mergulhe as amostras na solução de aspartato de chumbo recém-preparada e incuba-las no forno a 60 graus Celsius por 20 minutos.Prepare resina epóxi. Pesar os ingredientes e misture bem a resina por pelo menos 30 minutos antes de adicionar o acelerador DMP 30. Prepare o vírus com diluição de grau de etanol.Em seguida, retire as amostras do forno e lave-as novamente com água destilada dupla cinco vezes por três minutos cada. Enquanto isso, misture a resina com 100% de etanol em proporção de um para um para obter a resina de 50%. Misture bem.Na sequência, desidrate as amostras em cada diluição do etanol por cinco minutos. Lembre-se que as amostras nunca devem secar completamente. Infiltrar as amostras primeiro em 50% de resina por 30 minutos, em seguida em 100% de resina por uma hora, e depois novamente em uma resina fresca de 100% durante a noite.No dia seguinte, coloque as amostras em resina fresca de 100% por uma hora e, em seguida, incorpore-as entre folhas de incorporação de fluoropolímeros. Prepare peças de folha de incorporação que foram desartadas com etanol e coloque de lado as lâminas de vidro que serão usadas como suporte. Coloque um pedaço de folha de incorporação em um slide de vidro, coloque uma gota de resina sobre ele e, em seguida, transfira a amostra cuidadosamente com o uso de vara de madeira.Cubra com a segunda peça. Tente evitar bolhas de ar. Seja gentil, pois o tecido é muito frágil.Coloque cuidadosamente outro deslizamento de vidro em cima da peça da folha de incorporação e cure a amostra no forno a 70 graus Celsius por pelo menos 48 horas. Separe as camadas e corte um pedaço da amostra embutida com uma lâmina de barbear. Transfira para a parafina.Isso minimizará o perigo de perder a amostra devido à eletrostática. Pegue um pino de alumínio que foi des graxa com etanol. Misture bem um epóxi condutivo e use um pouco de quantidade para montar a amostra no pino.Curar epóxi condutivo a 70 graus Celsius por 10 minutos. Corte cada lado do bloco de amostra com a faca de diamante e, em seguida, polir a face do bloco até que o tecido seja exposto. Aterrar a amostra no pino usando tinta condutiva e curá-la.Para minimizar o carregamento, as amostras também devem ser vistas revestidas com uma fina camada de ouro ou paládio dourado. Coloque o pino com a amostra na câmara do microscópio eletrônico de varredura baseado em blocos seriais. Alinhe a amostra à faca e feche a câmara e defina os parâmetros.Colete uma pilha de imagens. Usando o método descrito, foram obtidas imagens de tecido cerebral do camundongo. A grande imagem do hipocampo de uma região foi tirada e a imagem foi definida no centro do radiador de estrato.Uma pilha de imagens foi adquirida e segmentos os objetos de interesse, como colunas dendríticas e sinapses. A morfologia tecidual de boa qualidade foi obtida com membranas claramente visíveis e vesículas sinápticas e mitocôndrias bem preservadas. Estudos imunofluorescentes de anticorpos PSD 95 confirmaram que fixação primária leve e fixação tradicional com 4%PFA dão resultados comparáveis.O protocolo apresentado permite a aquisição de imagens de tecido cerebral com o uso de microscopia eletrônica de varredura baseada em blocos seriais, morfologia tecidual de alta qualidade e 12 membranas visíveis facilitam 10 segmentações e reconstrução corretas. Minha fixação primária possibilitou o uso dos mesmos cérebros para análise da imunofluorescência PSD 95 e da microscopia eletrônica de colunas dendríticas. Aqui usamos PSE 9.500 brotando.No entanto, o outro também pode ser usado.

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociência

Pegue uma seção fixa de tecido cerebral cortical de camundongo exibindo axônios e dendritos neuronais. Os dendritos possuem saliências, conhecidas como espinhas dendríticas, que formam sinapses com axônios. Incube o tecido com ferrocianeto de ósmio, que se liga aos lipídios, seguido por outra aplicação de ósmio, que aumenta o contraste estrutural para a imagem. Mancha com um composto de metal pesado que se liga a macromoléculas e aumenta o contraste. Desidratar usando concentrações crescentes...

Microscopia eletrônica de varredura por feixe de íons focalizado para reconstrução 3D de neurônios ligados sinapticamente

Fonte: Pekarek, B. T., et. al., Imagem e quantificação de dendritos neuronais intactos via limpeza de tecido CLARITY. J. Vis. Exp. (2021)Neste vídeo, demonstramos a preparação, imagem e análise de um cérebro de camundongo limpo para examinar árvores dendríticas, morfologia da coluna vertebral e distribuição neuronal usando microscopia confocal e técnicas de reconstrução 3D.

Imagem de microscopia confocal de árvores dendríticas intactas e morfologia da coluna vertebral em um cérebro de camundongo limpo

Fonte: Mukherjee, K., et. al. análise de mitocôndrias cerebrais usando microscopia eletrônica de varredura serial de face de bloco. J. Vis. Exp. (2016)Este vídeo demonstra a preparação, imagem e análise de tecido cerebral de camundongo usando um microscópio eletrônico de varredura serial (SBFSEM) para visualizar a ultraestrutura mitocondrial, permitindo o mapeamento preciso de sua morfologia e distribuição espacial nos compartimentos neuronais axonais e dendríticos.

 Imagem de mitocôndrias neuronais usando um microscópio eletrônico de varredura serial de face de bloco

Este artigo descreve um protocolo de trabalho de imagem espinhas dendríticas dos neurônios do hipocampo in vitro utilizando Structured Illumination Microscopy (SIM). Microscopia Super-resolução usando SIM oferece resolução de imagem significativamente além do limite de difração da luz em todas as três dimensões espaciais, permitindo que a imagem de espinhas dendríticas individuais com maior pormenor.

Imagiologia espinhas dendríticas dos neurônios do hipocampo de rato primária usando Structured Illumination Microscopy

A microscopia eletrônica 2D em larga escala (EM), ou nanotomia, é a aplicação em todo o tecido da resolução em nanoescala. Aqui descrevemos um método universal de nanotomia aplicado para investigar o cérebro larval do peixe-zebra na saúde e em lesões cerebrais não invasivas.

Transmissão de digitalização em grande escala Electron Microscopy (Nanotomy) de saudável e Ofendidos Zebrafish Cérebro

A visualização e análise mitocondrial do tecido cerebral de mamíferos é uma tarefa desafiadora. Aqui, descrevemos como a análise de reconstrução tridimensional (3D) da microscopia eletrônica de varredura serial (SBFSEM) pode ser usada para obter insights sobre a análise morfológica e volumétrica dessa organela geradora de energia crítica.

Análise do Cérebro mitocôndrias Usando Serial Block-cara Scanning Electron Microscopy

Aqui, nós apresentamos um protocolo para combinar eficientemente a cara de bloco de série e a microscopia de elétron de varredura focalizada do feixe de íon para alvejar uma área de interesse. Isso permite a pesquisa eficiente, em três dimensões, e a localização de eventos raros em um grande campo de visão.

Estudos alvejados usando a cara de bloco de série e a microscopia focalizada da varredura do feixe de íon

Este protocolo descreve um método de rotina para o uso de microscopia eletrônica de varredura em bloco serial (SBF-SEM), uma poderosa técnica de imagem 3D. A aplicação bem sucedida do SBF-SEM depende de técnicas adequadas de fixação e coloração de tecidos, bem como cuidadosa consideração das configurações de imagem. Este protocolo contém considerações práticas para a totalidade deste processo.

Microscopia eletrônica de varredura de blocos de bloco serial (SBF-SEM) de amostras de tecido biológico

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Aprenda a utilizar microscopia eletrônica de varredura de bloco serial (SBEM) para estudar espinhas dendríticas no hipocampo murino. Este método de alta resolução permite analisar grandes volumes de tecido neural e compreender a plasticidade sináptica relacionada à aprendizagem e memória.

Microscopia eletrônica de varredura de blocos de bloco serial (SBEM) para o estudo de espinhas dendríticas

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