Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Культивирование эксплантов нейронов спирального ганглия мыши на многоэлектродных массивах

902 просмотров

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Hahnewald, S., et al Культура эксплантации спиральных ганглиозных нейронов и электрофизиология на многоэлектродных массивах. J. Vis. Exp. (2016)

Это видео демонстрирует процесс выделения спиральных ганглиозных эксплантов из внутреннего уха и их совместного культивирования с органом Корти на многоэлектродной матрице. Спиральные ганглии тщательно извлекаются и разрезаются на более мелкие участки ткани или экспланты. Эти экспланты культивируются на активной области многоэлектродной матрицы, чтобы способствовать росту нейронных процессов.

Протокол

Все процедуры, связанные со сбором образцов, были выполнены в соответствии с рекомендациями института IRB.

1. Подготовка растворов для экспериментов

  1. Приготовьте раствор для покрытия внеклеточного матрикса (ECM) (см. Таблицу материалов): разморозьте смесь ECM на льду. Разведите смесь ECM в соотношении 1:10 в основной питательной среде (без нейротрофических факторов и фетальной сыворотки крупного рогатого скота (FBS)) и храните на льду.
  2. Подготовьте питательную среду (см. Таблицу материалов): Подготовьте запас нейробазальной среды, не содержащей FBS или нейротрофический фактор мозга (BDNF). Добавляйте в нейробазальную среду свежие FBS (10%) и BDNF (5 нг/мл) непосредственно перед добавлением в культуру клеток.
  3. Приготовьте внеклеточный раствор (см. Таблицу материалов).

2. Промывка и стерилизация МЭА

ПРИМЕЧАНИЕ: MEA, используемые для экспериментов, содержат 68 электродов, расположенных в прямоугольной сетке (Рисунок 1E). Каждый электрод имеет размер 40 х 40мкм2 с расстоянием 200 мкм от центра к центру. Электроды изготовлены из платины. Электроды соединены с соответствующими контактами схемой из оксида индия и олова. Эта схема изолирована слоем SU-8 толщиной 5 мкм. Подробную информацию о поставщике см. в таблице материалов. Для этих экспериментов могут подойти и другие схемы MEA.

  1. Для новых MEA: Промойте их, погрузив в 70% этанол на 30 секунд и промойте дистиллированной водой в течение 30 секунд. Работайте в колпаке с ламинарным потоком.
  2. Дайте MEA высохнуть в течение 30 минут в колпаке с ламинарным потоком.
  3. Поместите каждый MEA в индивидуальную стерильную чашку Петри (35 мм x 10 мм) и запечатайте фольгой. MEA можно хранить до тех пор, пока они не будут использованы.
  4. Для использованных МЭА: Инкубируйте МЭА в чашке Петри (35 мм x 10 мм), содержащей 1 мл ферментативного раствора (см. Таблицу материалов) O/N на орбитальном вибростенде при РТ для удаления биологического материала. Затем продолжайте, как в шаге 2.1.
    заметка: Обращайтесь с MEA осторожно с помощью щипцов с резиновыми наконечниками.

3. Подготовка МПА для экспериментов с культурами

  1. Снимите уплотнительную пленку и оставьте MEA в чашке Петри (35 мм x 10 мм) на весь эксперимент.
  2. Нанесите на МЭА раствор, приготовленный в пункте 1.1: С помощью холодного наконечника для дозатора объемом 200 мкл (хранящегося при -20 °C) нанесите 50 мкл раствора покрытия на каждый МЭА, покрывая всю площадь электрода.
  3. Дайте МЭА нанести слой от 30 минут до 1 часа при RT.
  4. Удалите раствор покрытия с помощью пипетки. Нанесите 100 мкл питательной среды с добавлением 10% FBS и 5 нг/мл BDNF и оставьте в режиме RT до нанесения покрытия ткани.
  5. Поместите 2 чашки Петри, содержащие покрытые покрытием МЭА, в большую чашку Петри (94 мм x 16 мм) и добавьте третью маленькую чашку Петри, содержащую 1,5 мл фосфатно-солевого буфера (PBS) для увлажнения.
    заметка: Добавление небольшой чашки Петри (шаг 3.5), содержащей PBS, имеет решающее значение для того, чтобы значительно свести к минимуму испарение питательной среды.

4. Рассечение спирального ганглия

ПРИМЕЧАНИЕ: Грубое рассечение может быть выполнено за пределами колпака ламинарного потока (Шаг с 4.1 по 4.4). Для тонкой диссекции обязательными являются стерильные условия (колпак с ламинарным потоком) (с шага 4.5).

  1. Усыпляют животных (мышей в возрасте 5-7 дней) путем обезглавливания без предварительной анестезии.
  2. Стерилизовать голову путем распыления 70% этанола.
  3. Удерживая голову, разрежьте острыми/острыми ножницами соединение между кожей и черепом по сагиттальной линии.
  4. Разрежьте череп сагиттально и удалите мозг острыми/тупыми ножницами.
  5. Отрежьте височные кости от черепа и поместите их в чашку Петри, содержащую стерильный ледяной сбалансированный раствор соли Хэнкса (HBSS).
  6. С помощью диссекционного микроскопа рассеките барабанную перепонку с помощью тонких щипцов и изолируйте внутреннее ухо.
  7. Удалите кость улитки, используя тонкие щипцы.
  8. Удалите спиральную связку и сосудистую полоску (СВ) вместе, удерживая щипцами базальную часть спирального ганглия (СГ) и СО и медленно раскручивая СО от основания до верхушки
  9. Выделите орган Corti (OC), SG и модиолус (рис. 1A-C).
  10. Отделите ОК от СГ и модиолуса, удерживая щипцами базальную часть СГ и ОК и медленно раскручивая ОК от основания к вершине.
  11. Вырежьте боковые экспланты (от 200 до 500 мкм в диаметре) из спирального ганглия, все еще прикрепленного к модиолусу (рис. 1D), с помощью щипцов и микроскальпеля.

5. Культура экспланта спирального ганглия на MEA

  1. Поместите два спиральных ганглионарных экспланта рядом с электродами на МЭА, предварительно приготовленном из 100 мкл питательной среды.
  2. Поместите кортиевый орган на расстоянии примерно 5 мм от области электрода.
  3. С помощью щипцов прикрепите экспланты и орган корти к МЭА, избегая при этом повреждения тканей.
  4. Осторожно поместите МЭА в инкубатор и закваскуйте их при температуре 37 °C и 5%CO2. На следующий день визуально осмотреть, что экспланты прикреплены к MEA.
    заметка: Если экспланты не прикреплены к О/Н, они редко будут делать это в течение следующих нескольких дней. ОК размещается рядом с культурой для трофической/нейротрофической поддержки.
  5. Добавляйте 100 мкл питательной среды, содержащей 10% FBS и BDNF, ежедневно в течение 5 дней подряд.
  6. На 6-й день добавьте 2 мл питательной среды, содержащей 10% FBS и 5 нг/мл BDNF, и культивируйте ткань в течение еще 13 дней.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

figure-results-1
Рисунок 1. Подготовка клеточных культур. (A) Свежеиссеченное внутреннее ухо мыши. Белой пунктирной линией обозначено расположение улитки, черной пунктирной линией обозначена вестибулярная область. (B) Внутреннее ухо мыши после удаления костной стенки улитки. Повороты улитки обозначены белыми пунктирными линиями. (C) Спиральный ганглий (SG) и модиолус, орган Corti (OC) и сосудистая полоска (SV) и спир...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Нейробазальная средаИнвитрогенNo 21103-04924 мл (для 25 мл)
ХЕПЕСИнвитроген15630-080 (Английский)250 μл (на 25 мл)
ГлутамаксИнвитроген35050-061 (Английский)250 μл (на 25 мл)
В27Инвитроген17504-044500 μл (на 25 мл)
ФБСGIBCO10099-14110% (за 25 мл)
БДНФСистемы НИОКР248-БД-025/КФКонечные 5 нг/мл (для 25 мл)
NaCl145мМ
KCl4 мМ
MgCl21 мМ
CaCl22 мМ
ХЕПЕС5 мМ
На-пируват2 мМ
глюкоза5 мМ
ПБСИнвитроген10010023
БСАсигмаА4503-50Г2%
Тритон Х-100сигмаХ1000,01%
Чашка Петри 35 ммХуберлаб7.627 102
Чашка Петри 94 ммХуберлаб7.633 180
Пинцет Dumont #5ВПИ14098
Пинцет Dumont #55ВПИ14099 Номер 14099
Ферментативный раствор: Terg-a-ZymeсигмаZ273287-11КГ
Смесь внеклеточного матрикса (ВКМ): Matrigel TMКорнингNo 356230 (Английский
Электроды MEAQwane Biosciences(Лозанна, Швейцария)
)

Теги

Нейроны спирального ганглиякультура на мультиэлектродной матрицекортиев органвыделение экспланта тканирост нейритовпокрытие внеклеточным матриксомдобавка BDNFкультуральная среда с FBSинкубация при 37 градусах Цельсия5 процентов CO2