$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Все экспериментальные процедуры с участием животных были оптимизированы, чтобы уменьшить страдания животных и были одобрены Комиссией по экспериментов на животных, Университет Амстердама, DEC протокола # DED204 и DED250.
1. Покровные Подготовка
- Сокращенный покровные до размера 15 мм х 15 мм с использованием карбида или алмаз палочки так, чтобы они соответствовали в лунки 12-луночного планшета.
- Во время работы в вытяжном шкафу, начать покровное покрытие, полностью погружая покровные в концентрированном растворе азотной кислоты (70% вес / вес) в стеклянной таре. Для обеспечения равномерной сотрясения, то инкубировать в течение минимум 4 часов. Это можно повторно использовать концентрированный раствор азотной кислоты в течение приблизительно 2 раза, но он может потерять цвет при воздействии света.
- Извлеките концентрированного раствора азотной кислоты и мыть покровные четыре раза в дистиллированной воде в течение 30 мин, осторожно встр хиванием после каждой промывки.
- С осторожностью удалитьвода.
Примечание: следующие три этапы выполняются в стерильной камере с ламинарным потоком. - Замочите покровные в 96% этанола. Удалить покровные из раствора этанола и дайте им высохнуть.
- Пламя покровные и положить их в стеклянную емкость. Используйте тонкий пинцет для обработки покровные (Дюмон стиль no.5 Пинцет для примера).
- Накройте емкость с алюминиевой фольгой и запекать в сухожаровой духовке в течение 12-16 часов при 180 ° С Запеченные покровные можно хранить при комнатной температуре в течение до 1 месяца, если покрыт плотно.
2. Покровные Покрытие
Процедура покровное покрытие способствует нейронов привязанность к поверхности стекла и дендритов 14.
- В стерильной ламинарным укрытием, использовать стерильные небольшие щипцы разместить отдельные покровные в единичных скважинах 12-луночный планшет.
- Добавить 500 мкл поли-L-лизин раствора (или достаточное количество, чтобы погрузить покровные).
- Оберните тон пластины в алюминиевую фольгу для предотвращения испарения и оставить его на ночь при комнатной температуре.
- Перед началом культуры, аспирации поли-L-лизин раствор осторожно в стерильном ламинарном шкафу.
- Вымойте каждую лунку с 1 мл стерильной воды в два раза, в то время не давая им высыхать.
- Аспирируйте вода полностью, добавить 1 мл посева среду и не оставляют покровные в культуре ткани инкубаторе до готовности пластины клеток. Рекомендуется пластины клеток в течение 24 часов.
3. Удаление Мозги от E16-E19 Rat эмбрионов
- Стерилизовать хирургических инструментов путем нагревания их в сухом стерилизатора на ночь или мыть их с 70% этанола. Тщательно высушите если этанол используется.
- Подготовьте несколько 30 мм блюда с 1x HBSS буфера и держать их на льду.
- Эвтаназии крысы плотины с внутрибрюшинной инъекцией Euthasol (160 мг / кг Euthasol в объеме ± 0,4 мл).
- Проверьте отсутствие рефлексов.
- Спрей живот плотины с 70% этанола.
- Сделайте надрез вдоль живота и удалению матки.
- Удалить эмбрионов из матки и поместите их в 100 мм диаметром Петри.
- Удалите головы эмбрионов с большими ножницами и поместить головы в новом чашку Петри, содержащую холодный буфер 1x HBSS.
Примечание: отсюда к шагу 7.1 процедура проводится в стерильных условиях в шкафу с ламинарным потоком. - Удерживая головы по бокам с большими щипцами.
- С маленькими ножницами, сделать сагиттальной разрез в коже на верхней части головы, затем с боков очистить кожу вниз с большой щипцами.
- Используйте тот же подход, что и в шаге 3.10, чтобы удалить череп. Сделать сагиттальный разрез, начиная с хвостового конца; мягко вскрытия черепной коробки, не повреждая ткани мозга. Сложите две половинки черепа в боковом направлении, разоблачающих мозг.
- С тупым шпателем, выкопайте мозг и поместить его в свежей холодной 1x HBSS.
4. Рассечение гиппокампов
Это очень важно, что рассечение делается как можно быстрее в стерильных условиях, чтобы обеспечить жизнеспособность клеток. Держите образцы холодного на льду.
- Снимите и выбросьте мозжечок с прекрасными ножницами.
- Отделите два полушария мозга, сделав сагиттальный разрез по средней линии.
- Возьмите каждую полушарие и поместить как в новой 30 мм блюдо с пресной холодной 1x HBSS.
- Место каждого полушария, так что височная стоит дно тарелки.
ПРИМЕЧАНИЕ: Отсюда, рекомендуется использовать рассекает микроскопом. - Придерживая средний мозг с помощью небольшого пинцета и удалить средний мозг с другой парой щипцов. Оставьте оставшуюся часть полушария нетронутыми, содержащий кору и гиппокамп.
- Переверните ткани, так что гиппокамп в настоящее время стоит дно тарелки.
- Придерживая полушарие в ркружева с тонким пинцетом. С помощью еще тонкий пинцет, тщательно и аккуратно удалить мозговых оболочек. Легче начать в обонятельной луковице. Будьте осторожны, чтобы не повредить гиппокамп.
- Расположите ткань так, что гиппокамп теперь вверх. Гиппокамп теперь можно увидеть на его характерной С-образной структуры.
- Используя тонкий пинцет, рассекать из гиппокамп. Соберите его в новом 30 мм блюдо с пресной холодной 1x HBSS.
5. Для диссоциации клеток и покрытия
- Подсчитать общее количество гиппокампе, а затем вырезать их на мелкие кусочки.
- Соберите части в 15 мл центрифужную пробирку, содержащую 3 мл 1x HBSS.
- Центрифуга при 300 мкг в течение 5 мин и осторожно удалите супернатант.
- Добавить 6 мкл трипсина на гиппокампе.
- Выдержите в течение макс 20 мин при 37 ° С Вихревой через 3 мин.
- Вымойте два раза с 5 мл свежей холодной 1x ССРХ и отбросить супернатант.
- После СЕКОй мыть, добавить 1,5 мл обшивки среде, предварительно нагревают до 37 ° С Сыворотка в электролитической среде инактивирует активности трипсина.
- Медленно растирают 30x с огневой полировкой пипетки Пастера, пока все кусочки ткани не однородно рассеяны на отдельные клетки. Избегайте пузырьков.
- Добавить 5 мл покрытие среднего предварительно нагревают до 37 ° С
- Граф клеток с использованием голубой жизненно окрашивание трипанового.
- Seed 50000 клеток на лунку 12-луночного планшета в 1 мл обшивки среду, подготовленные в разделе 2 (общий объем 2 мл).
- Осторожно покачайте пластину, чтобы равномерно распределить клетки.
- Инкубировать при 37 ° C, 5% СО 2. После 2-3 дней, замените половина обшивки среде (0,5 мл) с культуральной среде, содержащей 10 мкМ ФУДР.
Примечание: дендритных изображений позвоночника выполняется 16-17 дней после посева (16-17 дней в пробирке, DIV).
6. Гиппокампа крысы Первичная Нейрон Трансфекцию помощью Lipofectamine
На DIV 14-15 нейроны трансфецировали используя следующий протокол:
- Подготовка плазмидной ДНК, экспрессирующих GFP и инкубационной среде (10 мл Neurobasal среде с 100 мкл глютамаксом).
- Предварительно теплой инкубационный среднего до 37 ° С
- Подготовьте смесь ДНК (Tube A). Для каждого покровное добавить 1 мкг ДНК в 100 мкл простой Neurobasal среды. Аккуратно перемешать.
- Подготовка Lipofectamine смеси (Tube B). Для каждого покровное добавить 2 мкл Lipofectamine в 100 мкл простой Neurobasal среды. Аккуратно перемешать.
- Добавить смесь Lipofectamine по каплям смеси ДНК.
- Инкубировать в ламинарном боксе в течение 30 мин при комнатной температуре.
- Добавьте 1 мл подогретого среду инкубации к пластине 1.
- Магазин пластина 2 в течение 5 мин при 37 ° С, 5% СО 2.
- Аккуратно добавить по каплям 200 мкл ДНК / Lipofectamine смешать в каждую лунку и инкубировать в течение 45 мин при 37 ° С, 5% СО 2.
- С использование небольших щипцов поднять coversliпс, содержащий нейроны и ополосните их, опуская их в 3-см чашку, содержащую свежий теплый Neurobasal среды и переместить их к пластине 2.
- Выдержите трансфектированных нейронов при 37 ° С, 5% СО 2 в течение 48 часов.
- Проверьте эффективность трансфекции через 24 часа после трансфекции.
7. Иммуноокрашивание и Монтаж гиппокампа крысы первичных нейронов
Для улучшения интенсивности флуоресценции в трансфицированных клеток, выполнить протокол Иммуноокрашивание улучшения обнаружения GFP 48 часа после трансфекции.
- Подготовка 4% PFA и 0,05 М TBS.
- Нагрейте 4% раствор PFA до 37 ° С.
- Осторожно аспирации среды из лунок, содержащих покровные.
- Добавить 500 мкл теплой 4% PFA тщательно, чтобы предотвратить повреждения дендритов.
- Инкубируют при комнатной температуре в течение 15 мин.
- Промыть 1x HBSS 3 раза в течение 5 мин.
Примечание: в этой точке образцы можно хранить до 3 недель при 4 ° Сили иммуноокрашивание можно начинать сразу. - Если образцы хранили, промывают 0,05 М TBS 3 раза в течение 5 мин.
- Блок с TBS-BSA (1%) раствору при комнатной температуре в течение 30 мин.
- Промыть 0,05 М TBS 3 раза в течение 5 мин.
- Добавить первичное антитело разбавленный в инкубационном смеси.
- Инкубируйте пластин в течение 1 часа при комнатной температуре.
- Кроме того, инкубировать в течение ночи при 4 ° С при осторожном встряхивании.
- Удалить первичное антитело.
- Промыть 0,05 М TBS 3x течение 5 мин.
ПРИМЕЧАНИЕ: с этого момента, держите покровные защищенном от света месте. - Добавьте вторичной флуоресцентной-сопряженных антитела, разведенного в инкубационном смеси.
- Инкубируют при комнатной температуре в течение 2 часов.
- Снимите вторичного антитела.
- Промыть 0,05 М TBS 3 раза в течение 5 мин.
- Промыть 1X ТБ 2 раза в течение 5 мин.
- Используйте тонкий пинцет, чтобы удалить его в покровных из скважин.
- Высушите избытка ТБ с ткани и смонтировать CoVerslips использовать монтажный среду.
- Печать с лаком для ногтей, чтобы предотвратить испарение монтажной среды.
8. Дендритных позвоночника изображений с помощью Структура подсветки микроскопия
Дендритные позвоночника изображений с использованием системы SIM описано в материалах имеет боковую разрешение (XY) значение приблизительно 85-110 нм и величину осевой (Z) разрешение между 200 - 250 нм, что обеспечивает коэффициент 2 раза улучшением по сравнению с разрешением широкого поля микроскопии.
ПРИМЕЧАНИЕ: дендритных позвоночника визуализации с использованием SIM делается обычно через 2 дня после шага 7,22, но можно было бы сделать до 3 недель позже, если образцы хранятся в темноте и в контролируемой температуре 22 - 23 ° С.
- Включите 488 нм лазера на, ртутной лампы, контроллер этапе, контроллер пьезо, галогенной лампы для проходящего света и ПК и запуска программного обеспечения SIM в режиме "ANDOR для N-SIM".
- Очистите 100x объект TIRFив 95% этанолом три раза, а при необходимости петролейным эфиром.
- Используйте следующие настройки фильтра: 520 ЗО с 488 дихроичных.
- Поместите каплю иммерсионного масла на цели. Убедитесь, что нет никаких пузырьки воздуха в нефтяной-капли. Перемещение цели вверх, пока масло не касается образца.
Примечание: место крышку над стадии защиты образца от окружающего света и тусклый свет в комнате как можно больше. - Установка коррекции воротник целью до 37 ° С, 200 мкм, чтобы получить наилучшее симметрию PSF. Для того чтобы установить правильное положение воротник, первое место цель звонка на оптимальном номинального положения, а затем проверить в 100 нм образец шарик. По симметрии лучшую PSF, в слегка изменить положение воротник вокруг номинальной.
- Для освещения используйте 3D-SIM решетку (3D 1layer 100X/1.49 всех длин волн). Для начала решетки место выравнивание выбранного решетки блока в SIM-осветителя, с 100X 1,49 цель на месте. Используйте 100 нм шарик образец, установленный в средствах массовой информации, с концентрацией, которые могут позволить изолировать 10-15 бусы для поля зрения (FOV). После установки объективную коррекции воротник в нужное положение, выберите освещение 3D-SIM и начать процедуру выравнивания программного обеспечения наведением. Он будет работать (5 фаз) х (1 направление) х (100 Z-плоскости) изображения, из которого он будет реконструировать поле зрения с бисером. После выбора одного шарика через соответствующий ROI, охватывающих весь шарик в том числе из фокуса размытым свет, программное обеспечение будет начать автоматическое PSF фитинга, и она будет регулировать положение дифракционной решетки в соответствии с результатом.
- Для проверки правильности функционирования микроскопа, повторите решетки выравнивание каждые 2 недели, из-за возможного смещения, вызванного движений стола и / или температуры дрейфа. Кроме того, дополнительно проверьте интенсивность и стабильность лазерного соответствии с предложениями изготовителя.
- Очистите поверхность образца с 95% ETHAnol три раза.
Примечание: Для следующих шагов см. рисунок 3 для обзора панелей управления и правильных настроек в программном обеспечении SIM. - В программном обеспечении SIM, выберите Оптический Configuration глаз FITC и выберите пустой блок фильтра в турель 1 для визуального контроля с белым светом.
- Установите скорость фокусировки и скорость таблице XY для "тонкой" пути.
- Открыть затвор и быстро сосредоточиться на образце.
- Закройте затвор и установить Z-координату к нулю.
- Выберите зеленый фильтр в турель 1 для визуального контроля с помощью зеленого канала.
- Установите интенсивность ртутной лампы в минимальное значение.
- Переход к границе образца тщательно, убедившись, что цель не касается герметик.
- Откройте затвор и быстро сканировать через образец с минимально возможной интенсивностью.
- После столкновения достаточно яркий дендрит интереса и центрирования сегмент интересв поле зрения, закрыть затвор.
- Установите программное обеспечение для оптического Configuration 3D-SIM 488 и настройками камеры для чтения из режима EM, получить 1 МГц 16-бит, время экспозиции 100 мс, мощность лазера 5% и Е.М. получить 200.
ПРИМЕЧАНИЕ: Убедитесь, что зеленый фильтр в турель 2 выбран и что башни 1 пуст. - Убедитесь, что решетка установлена на 'Перемещение' и нажмите Живая чтобы посмотреть образец лазерным светом и через камеру.
- Активируйте справочную таблицу.
- Сосредоточьте интересующий объект при необходимости и сосредоточиться с фокусирующей скорости, установленной в тончайших.
ПРИМЕЧАНИЕ: в режиме чтения из EM получить 1 МГц 16-бит, целевая интенсивность для хорошего SIM изображения между 30,000-45,000. - Быстро настроить параметры камеры, чтобы получить значение интенсивности между 30,000-45,000 в режиме чтения из EM получить 1 МГц 16-битный. Первоначально использовать:
- Мощность лазера: 0% - 20% (с образцов, полученных, как описано выше, 5% или 2,6 мВт достаточно)
- Экспозиция:50 мс-2 сек
- Режим Считывание: Е. М. получаете 1 МГц 16-бит
- Е.М. получите: 0-300
- Усиления преобразования: 1x - 5.1x
- Формат для Live: Нет биннинга
- Формат для Capture: Нет биннинга
ПРИМЕЧАНИЕ: при таких настройках достигнуто 6,3% ± 1,3% отбеливания регулярно, в 10% предела приемлемого максимального отбеливания, которые могут существенно повлиять на качество изображения 15.
- Нажмите Stop, чтобы отключить Live View.
- Настройте параметры стека 3D Z в последовательности панели Н.Д. к:
- Диапазон: 2 мкм
- Установить размер: 120 нм
- Z самолет
- Нажмите исходное положение
- Выберите оптической конфигурации 3D-SIM 488 в разделе Лямбда-
- Выберите 3D-SIM в качестве режима сбора в площадку N-SIM.
- Запустите приобретение Sequence ND и сохранить исходные данные.
- Выберите оптической конфигурации глаз FITC снова и повторите шаги 8.15-8.27, пока весь образец не был в образ
- 3D-реконструкция изображения: Данные, полученные в шаге 8,23 может быть либо реконструированы сразу же или позже. Начните с реконструкции Z стек с настройками по реконструкции умолчанию в режиме Реорганизация Slice или реконструировать Stack и при необходимости отрегулировать.
ПРИМЕЧАНИЕ: Для получения наилучших результатов, Z стеки должны быть сделаны с указанным размером шага и реконструированы в режиме Реорганизация Stack. Всегда проверяйте правильность восстановленного изображения, сравнивая его с необработанным данным или, предпочтительно, широким полем изображения. Параметры, которые можно отрегулировать для процесса восстановления являются контраст и подавление высокочастотного шума. Оба они влияют, как различные сырые изображения свойства учитываются в процессе реконструкции. В случае низкой глубины модуляции исходных данных, параметр контрастности играет важную роль. Если у пользователя есть наборы данных с низким соотношением сигнал-шум, то параметр подавления высокочастотных помех может влиять на качество реконструкции себеverely. - При визуализации в готовом, центра стадии XY и переместите цели все, вплоть до ее положения покоя.
- Отключите образец и очистить как образец и объектив с 95% этанола.
- Завершите работу программного обеспечения и ПК и выключите все другие устройства.
- 3d реконструкция и позвоночника классификация получаемых изображений может осуществляться после конвертирования файлов в формате TIFF, как описано выше, используя программное обеспечение NeuronStudio (см. рисунок 4) 16.
- Используйте следующие параметры для реконструкции в программном обеспечении NeuronStudios:
- Объем: размеры воксельные: X: 0,03 мкм; Y: 0,03 мкм; Z: 0.120 мкм.
- Обнаружение Дендрит: Прикрепите соотношение: 1.3; Минимальная длина: 5 мкм; Дискретизация побед: 1; Realign переходов: Да.
- Позвоночник обнаружения: Минимальная высота: 0,2 мкм; Максимальная высота: 5,001 мкм; Максимальная ширина: 3 мкм; Минимальная короткими размер: 10 воксели; Минимальная без короткими размер: 5 голосELS.
- Позвоночник классификатора: соотношение шеи (отношение головы и шеи): 1.1; Тонкий отношение: 2.5; Размер Гриб: 0,35 мкм;
- Параметры NeuronStudio, используемые для оказания: нейрита форму вершины: твердый затмение; Нейритов вершина цвет: по типу; Нейритов форма края: линия; Нейритов цвет края: один цвет; Позвоночник форму: твердый затмения; Позвоночник цвет: по типу.
Примечание: После 3D-реконструкция это также можно задать объем визуализации. Пороговое значение по умолчанию был установлен на 20 с опцией 'Восстановить объем рендеринга "активный. Непрозрачность был установлен «Автоматическая Intensity" проверено. "Поверхность только 'и опции' использовании точки Подготовка к Rendering 'были также активны