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

Методическая статья

Приготовление свободно плавающих культур срезов из мозга взрослого человека

1.1K просмотров

⸱

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Фернандес, А., и др. Краткосрочные культуры свободно плавающих срезов из мозга взрослого человека. J. Vis. Exp. (2019).

Это видео демонстрирует технику приготовления свободно плавающих культур слайсов из мозга взрослого человека. Тонкие срезы генерируются из участка мозга с помощью вибратома. Затем эти срезы суспензируют в культуральной среде с добавлением факторов роста для поддержания жизнеспособности тканей.

Протокол

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

1. Стерилизация материалов

ПРИМЕЧАНИЕ: Все материалы и растворы должны быть стерилизованы перед использованием.

  1. Стерилизуйте все хирургические инструменты и материал для вибратомной резки (держатель ножа, диск для образцов, буферный лоток) в сушильном стерилизующем шкафу в течение 4 часов при температуре 180 °C.
  2. Стерилизуйте чувствительные к температуре материалы или оборудование с помощью ультрафиолетового или гамма-излучения.
  3. Стерилизация сред и растворов путем автоклавирования или фильтрации через пористые мембраны толщиной 0,22 мкм.

2. Приготовление растворов

  1. Приготовьте 15-20 мл транспортного раствора: 50% v/v сбалансированный солевой раствор Hanks' Balanced Salt (HBSS) pH 7,4, 50% v/v базальную среду для поддержания нейронов постнатального и взрослого мозга (Таблица материалов), с добавлением 10 мМ 4-(2-гидроксиэтил)-1-пиперазиэтанасульфоновой кислоты (HEPES), 3 мг/мл глюкозы и 33 мкг/мл гентамицина.
    заметка: Транспортировочный раствор должен быть охлажден и насыщен кислородом (барботирование карбогеном) не менее чем за 20 минут до отбора пробы.
  2. Приготовьте 300 мл раствора для нарезки (HBSS с добавлением 10 мМ HEPES и 3 мг/мл глюкозы) и охладите его в морозильной камере до начального кристаллообразования.
  3. Приготовьте 20 мл питательной среды: базальную среду для поддержания нейронов головного мозга в постнатальном периоде и у взрослого человека (Таблица материалов) с добавлением 1% производного L-глутамина (Таблица материалов), 2% добавку для культуры нейронов (Таблица материалов), 1% пенициллин/стрептомицин и 0,25 мкг/мл амфотерицина В.

3. Настройка устройства для нарезки

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот протокол идеально выполняется с помощью коллеги из-за логистики сбора образцов в хирургической комнате.

  1. В ведре со льдом с добавлением соли дайте раствору для нарезки постоять под барботированием карбогеновой смеси (95%O2, 5%CO2) не менее 20 минут перед использованием.
  2. Приготовьте блок из 3% агарозы (примерно 2 см x 2 см x 2 см) и приклейте его суперклеем к диску образца вибратома, чтобы создать дополнительную механическую поддержку образцу ткани во время нарезки (рис. 1E).
  3. Установите вибратом для нарезки: толщина сечения 200 мкм, частота вибрации 100 Гц, скорость нарезки в пределах 0,5-1,0 мм/с.
  4. Зафиксируйте буферный лоток вибратома на основании вибратома и добавьте лед, чтобы сохранить его в холодильнике перед получением раствора для нарезки и образца, а также на протяжении всей процедуры нарезки.

4. Сбор образцов

ПРИМЕЧАНИЕ: В этом протоколе человеческая неокортикальная ткань была собрана в операционной и доставлена в лабораторию.

>ВНИМАНИЕ: При работе с человеческими образцами следуйте соответствующим протоколам безопасности, установленным Учреждением.

  1. Сконфигурируйте транспортное устройство (рис. 1С), которое состоит из: переносного газового баллона с карбогенной смесью, подключенного к клапану давления/потока, который контролирует выход газа, подключенного к силиконовой трубке, соединяющей выход газа с транспортировочным сосудом; транспортного сосуда, обычно конической центрифужной трубки объемом 50 мл с перфорированной крышкой для подачи газа; содержащий транспортный раствор; и лед для охлаждения образцов во время транспортировки.
  2. Соберите и транспортируйте образец (рис. 1B) сразу же в лабораторию. Погрузите образец в холодный транспортный раствор (постоянно пузырчатый с карбогенной смесью).

5. Нарезка

  1. Перенесите образец в чашку Петри (100 мм x 20 мм), содержащую раствор для нарезки, и с помощью тонких хирургических инструментов осторожно удалите как можно больше оставшихся мозговых оболочек в образце (рис. 1D).
  2. Выберите наилучшую ориентацию образца для производства срезов с учетом особенностей экспериментальной конструкции и с помощью лезвия скальпеля No 24 обрежьте плоскую поверхность, которая будет основанием для приклеивания к диску образца.
  3. С помощью одноразовой пластиковой ложки и нежных кистей соберите фрагмент из чашки Петри и высушите излишки раствора с помощью фильтровальной бумаги (сушите по капиллярности и избегайте касания фрагмента ткани бумагой).
  4. С помощью суперклея приложите ткань к диску образца вибратома до тех пор, пока она не будет прочно приклеена к диску и не соприкоснется с агарозным блоком (рисунок 1E).
  5. Поместите диск с образцом вибратома (с правильно прикрепленной тканью) в буферный лоток вибратомии, наполненный раствором для нарезки, который должен пузыриться в течение всего процесса.
  6. Зафиксируйте держатель ножа на месте, плотно зафиксировав лезвие бритвы.
  7. Раствор для нарезки должен покрыть как образец, так и лезвие, только после этого приступайте к нарезке (рис. 1F).
  8. Нарежьте образец на ломтики размером 200 мкм.
    заметка: Несмотря на то, что некоторые вибротомы режут образцы автоматически, тщательное наблюдение и незначительные корректировки скорости нарезки во время процесса могут помочь получить более качественные ломтики. Отбросьте первоначальные неровные ломтики.
  9. Переложите ломтики из буферного лотка в чашку Петри с раствором для нарезки и обрежьте свободные края и излишки белой материи до пропорции около 70% коры и 30% белого вещества.

6. Культура

ПРИМЕЧАНИЕ: Выполните этот шаг в ламинарном шкафу в стерильной среде.

  1. Добавьте 600 мкл питательной среды в лунку (в 24-луночный планшет) и инкубируйте не менее 20 мин при 36 °C и 5%CO2 перед нанесением на ломтики.
  2. Выложите на тарелку по одному ломтику на лунку с помощью кисти (рис. 1G).
  3. Если в пластине есть неиспользованные лунки, заполните их 400 мкл стерильной воды.
  4. Инкубируйте планшет при 36 °C, 5% CO2,
    заметка: Первая замена среды должна быть выполнена через 8-16 часов после нанесения покрытия, в зависимости от размера ломтика.
  5. Добавьте 10 мл ранее приготовленной питательной среды с 50 нг/мл нейротрофического фактора мозга (BDNF).
    заметка: В течение первых 8-16 ч ломтики инкубируют в 600 мкл среды, чтобы избежать обездоления питательных веществ и подкисления, так как потребление среды в этой фазе ускоряется. Со следующего шага объем среды на лунку доводится до 400 μл.
  6. Удалите 333 мкл кондиционированной среды из каждой лунки и добавьте 133 мкл свежей среды, добавленной BDNF.
  7. Повторяйте процесс замены среды каждые 24 часа, заменяя одну треть кондиционированной среды свежей средой с добавлением BDNF.

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

Результаты

figure-results-1
Рисунок 1: Сбор образцов, транспортировка, срезка и культивирование корковой ткани у взрослого человека. Процедура начинается в операционном кабинете со забора кортикальной ткани из височной лобэктомии для лечения фармакорезистентной эпилепсии (А,В). (C) Фрагмент ткани (n = 1) немедленно переносится в пробирку, содержащую ледяную насыщенную кислородом транспортную среду (см. ниже). (D) В лаборатории ...

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
агарозаСигма ОлдричА9539
Персульфат аммониясигмаА3678-25Г
Амфотерицин ВGibco15290-018
В27Gibco17504-044
БДНФСигма ОлдричSRP3014
Бычий сывороточный альбуминСигма ОлдричА7906
глюкозаМерк108337
ГлутамаксGibco35050-061 (Английский)
Сбалансированные соли ХэнкаСигма ОлдричХ1387-10С1Л
ХепесСигма ОлдричН4034
Нейробазальный АGibco10888-022
Буфер PBS pH 7,2Лаборклин590338
Пеницилин/стрептомицинСигма ОлдричП4333
Оборудование и материалы
Карбогенская смесьБелые ласточки95% O2, 5% CO2
Инкубатор CO2Научный центр Нью-БрансуикаСО-24Инкубация ломтиков 5% CO2, 36ºC
Пластиковая ложкаРазмер десертной ложки
лезвиеБикХром Платина, используется в нарезке с вибратомом
Лезвие скальпеляБектон Дикинсон (BD)Номер 24Используется для срезов тканей; рекомендуется того же размера или меньшего размера
Суперклей (Loctite Super Bonder)Компания HenkelСостав: этилцианоакрилато; 2-пропеновая кислота; 6,6'-ди-терк-бутил-2,2'-метиленоди--крезол; гомополимер
ВибратомЛейка14047235612 - VT1000S

Теги

Срезы на вибратомеподготовка срезов мозгадобавка в культуральную средуфакторы роста нервовподдержание жизнеспособности тканейудаление мозговых оболочеккрепление к агарозному блокураствор для нарезки