Методическая статья

Анализ взаимодействия зачатков зуба и ганглиев тройничного нерва с помощью микрофлюидной системы ко-культивирования

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

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

Источник: Pagella, P., et al. Анализ развития иннервации зачатков зубов с использованием микрофлюидных устройств для совместного культивирования. J. Vis. Exp. (2015).

Это видео демонстрирует использование микрофлюидного устройства для изучения взаимодействия между пульпой зародыша зуба и тройничными ганглиями. Он демонстрирует размещение тканей внутри микрофлюидного устройства и обеспечивает подробную визуализацию роста нейритов тройничного нерва по направлению к зачатку зуба через микроканавки устройства. Кроме того, в нем подчеркивается роль молекулярных факторов, полученных из зубов, в стимулировании или ингибировании проникновения нейритов в пульпу зародыша зуба, что имеет решающее значение для обеспечения эффективной постнатальной иннервации зубов.

Протокол

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

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

1. Подготовка диссекционного материала, питательных сред, микрофлюидных устройств

  1. Автоклавные микродиссекционные щипцы и ножницы (121 °C, время стерилизации: 20 мин) и храните их в стерильном контейнере.
  2. Стеклянные покровные стекла (24 мм x 24 мм) простерилизовать путем инкубации в 1 М HCl в течение 24 часов на орбитальном шейкере при температуре 37 °C. Промыть их трижды стерильным, дистиллированным H2O и трижды этанолом 99%. Затем высушите покровные стекла при температуре 37 °C или под стерильным вытяжным колпаком. Наконец, проведите автоклавирование или подвергните покровные стекла воздействию ультрафиолетового излучения (30 минут) для завершения стерилизации. Чехлы затем можно хранить в этаноле до 70%.
  3. С помощью стерильных щипцов осторожно извлеките изолирующие устройства AXIS Axon Isolation Devices из упаковки и поместите их в стерильную чашку Петри.
  4. С помощью стерильного биопсийного перфоратора (ø: 1 мм) создайте по одному отверстию на каждый образец для культивирования (рис. 1) в соответствии с камерами для культивирования.
    заметка: Не пробивайте слишком близко к микроканавкам, так как они могут быть повреждены под давлением.
  5. Простерилизуйте изолирующие устройства AXIS Axon, погрузив их в этанол на 70%. Затем полностью высушите изолирующие устройства AXIS Axon Isolation Devices и покровные стекла под стерильным проточным колпаком. Подождите минимум 3 часа, прежде чем продолжить.
    заметка: Неполная сушка приведет к дефектной сборке микрофлюидных устройств.
  6. Поместите каждую покровную крышку в чашку Петри диаметром 35 мм или в лунку в 6-луночной пластине.
  7. Поместите изолирующее устройство AXIS Axon Isolation Device на покровное стекло и аккуратно, но сильно прижмите щипцами с загнутыми концами, чтобы обеспечить полное сцепление между изолирующим устройством и стеклянным покровным стеклом.
  8. В каждую камеру для культивирования пипетку ввели 150 мкл поли-D-лизина (0,1 мг/мл в стерильном, дистиллированномН2О). Поместите микрофлюидные устройства в вакуум на 5 минут, чтобы удалить весь воздух из камер для культивирования.
  9. Если в камерах все еще виден воздух, повторно направьте раствор поли-D-лизина в камеры.
  10. Инкубируйте устройства с поли-D-лизином O/N при 37 °C.
  11. Промыть камеры трижды стерильным, дистиллированным Н2О.
  12. Заполните камеры рабочим раствором ламинина по 150 мкл (Sigma-Aldrich, 5 мкг/мл в фосфатно-солевом буфере (PBS) или бессывороточной среде) и инкубируйте O/N при 37 °C.
  13. Приготовьте 50 мл среды для культур тройничных ганглиев со следующим составом: 48 мл нейробазальной среды, 1 мл В-27, 100 ЕД/мл пенициллина/стрептомицина, 2 мМ L-глутамина, 5 нг/мл фактора роста нервов (НГФ), 0,25 пМ цитозина арабинозида.
  14. Приготовьте 50 мл среды для культур зародышевых зубов со следующим составом: 40 мл Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM)-F12, 10 мл фетальной бычьей сыворотки (FBS, конечная концентрация: 20%), 100 ЕД/мл пенициллина/стрептомицина, 2 мМ L-глутамина, 150 мкг/мл аскорбиновой кислоты.

2. Генерация и рассечение эмбриона мыши

  1. Определите возраст эмбриона на основе вагинальной пробки (вагинальная пробка: эмбриональный день развития 0,5, E0,5) и подтвердите его с помощью морфологических критериев. Для этого протокола мы обычно используем эмбрионы мышей E14.5-E17.5.
  2. Очистите область вскрытия и стереоскоп этанолом 70%.
  3. Принесите в жертву беременную мать через вывих шейки матки. Расположите шею мыши между первым и вторым пальцами на сетке, и решительно потяните за хвост.
  4. Рассеките кожу вокруг нижней части живота и вскройте живот с помощью ножниц. Расположение матки: на поздних сроках беременности матка обильно заполняет брюшную полость.
  5. Рассеките матку и поместите ее в пробирку, наполненную PBS на льду. Находясь на льду, ткань можно оставить на несколько часов. Выбросьте труп матери в соответствии с рекомендациями учреждения.
  6. Отделите эмбрионы от матки и освободите их от внеэмбриональных тканей. Поместите эмбрионы в PBS на лед.
  7. Обезглавьте эмбрионы с помощью ножниц и отделите нижнюю челюсть от остальной части головы с помощью ножниц для микродиссекции (рис. 2А). Удалить нижнюю челюсть аккуратно, не повреждая ганглии тройничного нерва; Так как последние локализуются в непосредственной близости от нижней челюсти, возможно их случайное повреждение. Сохраняют нижнюю челюсть и остальную часть головы в холодном ПБС, на льду.
  8. Чтобы вскрыть ганглии тройничного нерва (ТГ), возьмите голову и положите ее на стеклянную чашку Петри, предварительно заполненную холодной ПБС. С помощью щипцов удалите кожу и череп. Затем удалить конечный мозг и мозжечок, поместив щипцы ниже конечного мозга и подтянуть; Конечный мозг и мозжечок будут переворачиваться вместе, оставляя нижнюю часть черепа открытой.
  9. Локализовать ганглии тройничного нерва (рисунок 2В). Используйте щипцы для отделения ТГ от тройничных нервов. Устраните остатки выступов тройничного нерва, используя иглы для рассечения в качестве ножей. Поместите рассеченные ТГ в чашку Петри, наполненную холодной ПБС, и держите их на льду.
  10. Чтобы препарировать эмбриональные зубы, поместите нижнюю челюсть, предварительно отделенную от черепа, на стеклянную чашку Петри, заполненную холодной PBS. Используя иглы для рассечения в качестве ножей, удалите язык и кожу вокруг челюсти. Разделите левую и правую получелюсти, разрезав по средней линии челюсти. Зачатки зубов хорошо видны, как показано на рисунке 2C. Изолируйте зачатки зубов с помощью игл для вскрытия и удалите излишки незубных тканей. Поместите рассеченные зубные зачатки в чашку Петри, наполненную холодной PBS, и держите их на льду.

3. Микрофлюидные культуры

  1. После вскрытия удалите ламинин из микрофлюидных аппаратов. Заполните камеры 200 μл соответствующей среды.
  2. С помощью щипцов аккуратно перенесите рассеченные ТГ и зачатки зубов в отверстия, созданные пробивкой (Рисунок 2D). Следите за тем, чтобы зубные зачатки не плавали и тонули до тех пор, пока не соприкоснутся с покровными стеклами.
  3. Образцы культивируют в инкубаторе при 37 °C, 5%CO2.
  4. Меняйте питательную среду каждые 48 часов. Не опорожняйте камеры полностью и не делайте пипетку непосредственно в камеры для культивирования.
    Полное опорожнение камер привело бы к образованию пузырьков воздуха в камерах; Прямое пипетирование в камеру приведет к повреждению аксонов. Чтобы избежать этих проблем, удалите среду, направив пипетку на внешнюю сторону лунок; Аналогично пипеткой подавайте свежую среду со стороны лунок, расположенных напротив камер.
  5. Кокультуры могут быть легко визуализированы с помощью покадровой микроскопии в течение периода культивирования и могут сохраняться более 10 дней.
  6. После периода культивирования промойте камеры, пипетируя 150 мкл PBS в одну лунку на камеру и давая PBS течь через камеры три раза.
  7. Удалить PBS и зафиксировать образцы путем пипетирования 150 мкл параформальдегида 4% (в PBS) в одной лунке на камеру; инкубировать при RT в течение 15 мин. Дважды промыть камеры PBS, как описано в 3.6.
  8. Приступайте к дальнейшему анализу.

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

Результаты

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

figure-results-1
Рисунок 1. Вид на установленное микрофлюидное ко-культуральное устройство (А) сверху; (В) частично латерально. Камеры культивирования (cc) выделены красным (эозин) и синим (толуидин синий); Микробороздки (MG) можно рассматривать как белую линию между камерами для культивирования. Ганглии и совместно культивируемые органы/ткани помещаются в соответствующую камеру для ...

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

Раскрытие информации

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Изолирующие устройства AXIS AxonМногородностьAX15010-ТС Доступны микроканалы разной длины
ЛамининСигма Олдрич Л2020
Нейробазальный Gibco No 21103-049
В27Gibco 17504
Рекомбинантная мышь beta-NGF Системы НИОКР 1156-НГ-100 Человеческий и крысиный бета-NGF (научно-исследовательские системы) эквивалентны
ДМЭМ-Ф12 Gibco 11320-033

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи