Этот протокол описывает имплантацию стеклянного окна на спинной мозг мыши для облегчения визуализации с помощью внутривитой микроскопии.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Этот протокол описывает имплантацию стеклянного окна на спинной мозг мыши для облегчения визуализации с помощью внутривитой микроскопии.
Этот протокол описывает метод для ламинэктомии спинного мозга и имплантации стекла окна для in vivo изображения спинного мозга мыши. Интегрированный цифровой испаритель используется для достижения стабильной плоскости анестезии при низкой скорости потока изолюран. Удаляется один позвоночник позвонка, а на тонкой агарозной кровати накладывается коммерчески доступное крышка. 3D-печатной пластиковой задней панели затем крепится к соседним позвоночника моль с помощью ткани клея и зубного цемента. Платформа стабилизации используется для уменьшения артефакта движения от дыхания и сердцебиения. Этот быстрый и без зажимов хорошо подходит для острой мультифотоновой флуоресценции микроскопии. Репрезентативные данные включены для применения этого метода к двухфотонической микроскопии сосуды спинного мозга у трансгенных мышей, выражающих eGFP:Claudin-5 - плотный протеин соединения.
Трансгенные модели животных, выражающие флуоресцентные белки, в сочетании с интравитальной микроскопией, обеспечивают мощную платформу для решения биологии и патофизиологии. Чтобы применить эти методы к спинному мозгу, специальные протоколы необходимы для подготовки спинного мозга для визуализации. Одной из таких стратегий является проведение имплантации ламинэктомии и окна спинного мозга. Ключевыми особенностями идеального протокола ламинэктомии для микроскопии являются сохранение структуры и функции родной ткани, стабильность поля изображения, быстрое время обработки и воспроизводимость результатов. Особая задача заключается в стабилизации поля изображения против движения, вызванного дыханием и сердцебиением. Несколько ex vivo и in vivo стратегии, как сообщается, для достижения этихцелей 1,2,3,4,5. Большинство методов in vivo включают зажим сторонпозвоночника2,4 и часто сопровождается имплантированием жесткого металлического аппарата3,4 для стабильности во время операции и приложения для визуализации ниже по течению. Зажим позвоночника может потенциально поставить под угрозу кровоток и вызвать гематоэнцефалический барьер (BBB) белка ремоделирования.
Цель этого метода состоит в том, чтобы сделать неповрежденный спинной мозг доступным для оптической визуализации в живой мыши, минимизируя инвазивность протокола и улучшая результаты. Мы описываем одну процедуру имплантации ламинэктомии и крышки стекла в паре с минимально инвазивной овальной пластиковой 3D-печатной задней панелью, которая все еще достигает надежной механической стабильности. Задняя панель непосредственно прилипает к передней и задней позвоночника с зубным цементом. Задняя панель оснащена боковыми удлинительными руками с винтовыми отверстиями, которые жестко прикрепляются к стадии микроскопа через металлическую руку. Это эффективно якоря нетронутыми переднего и заднего позвонка на стадии микроскопа, обеспечивая механическое сопротивление движения артефакт, который в противном случае были бы введены дыхание и сердцебиение. Метод был оптимизирован для ламинэктомии одного позвонка на грудном уровне 12, опуская зажимы, используемые в альтернативных стратегиях стабильности во время in vivo изображений. Процедура быстрая, принимая приблизительно 30 минут в мышь.
Этот протокол может быть использован для изучения механизмов заболевания BBB. BBB является динамической микрососудистой системы, состоящей из эндотелиальных клеток, сосудистой гладкой мышцы, перицитов и астроцитов ноги процессов, которые обеспечивают весьма селективную среду для центральной нервной системы (ЦНС). Представительные данные изображают применение этого протокола в трансгенных мышах, разработанных для выражения повышенного зеленого флуоресцентного белка (eGFP):Claudin-5, плотный белок соединения BBB. Предоставленные файлы печати задней панели также могут быть настроены для альтернативных приложений.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все эксперименты следуют протоколам Комитета по институциональному уходу и использованию животных ВУЗа. Это терминальная процедура.
1. Подготовка реагента
2. Задняя панель 3D-печати
3. Хирургическая подготовка
4. Ламинэктомия
5. Имплантация крышки стекла
6. Подготовка изображений
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Имплантированные стеклянные окна и интравитальная двухфотонная микроскопия являются полезным инструментом для оценки динамических изменений белков ЦНС. На функциональную целостность BBB влияет экспрессия, субклеточная локализация и скорость текучести плотных соединений7. Предыдущие исследования показали, что плотные белки соединения проходят быструю и динамичную ремоделирование при стабильном состоянии8. В настоящее время описано ламинэктоми...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Описанный здесь метод позволяет стабильно сделать визуализацию спинного мозга у мышей через стеклянное окно. Этот метод был применен для оценки BBB ремоделирования в трансгенных eGFP: Claudin5 /- мышей, которые выражают флуоресцентный BBB плотный белок соединения, но он может быть применен одинаково хорошо для исследований любых флуоресцентных белков или клеток в спинном мозге.
Разработано несколько методов ламинэктомии и стабилизации спинного мозга. Все протоколы касаются стабилизации спинног...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
S.E. Lutz поддерживается Национальным центром продвижения трансляционных наук, Национальными институтами здравоохранения под руководством Гранта KL2TR002002 и начального медицинского фонда Чикагского медицинского колледжа. Саймона Алфорда поддерживает RO1 MH084874. Содержание является исключительно ответственностью авторов и не обязательно отражает официальные взгляды NIH. Авторы благодарят Дритан Agalliu в кафедре неврологии в Колумбийском университете медицинский центр для Tg eGFP: Claudin-5 мышей, научных дискуссий, а также понимание развития хирургического протокола и изображений приложений. Авторы благодарят Сунила. Ганди на кафедре нейробиологии и поведения Калифорнийского университета в Ирвине за разработку первого прототипа стереотаксического аппарата и контроллера температуры животных, обсуждение хирургического протокола и обучение двухфотонной микроскопии. Авторы также благодарят Стива Пикенса (W. Nuhsbaum, Inc.) за помощь в настройке хирургического стереомикроскопа и Рона Липински (Производство китов) за обработку стереотактических деталей.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 3D-принтер | Raise3D | Pro2 | Для печати опорных пластин |
| PLA Нить для 3D-печати | Inland | PLA+-175-B | Материал для 3D-печати из черного |
| пластика Программное обеспечение 3D CAD | Dassault Systemes | Solidworks программное обеспечение | проектирования 3D-форм |
| Программное обеспечение для 3D-принтера | Программное обеспечение Raise3D | Ideamaker | для взаимодействия с 3D-принтером |
| 3D-печатная овальная задняя пластина | на заказ | Стабилизирующее поле визуализации | |
| Хирургический препарирующий микроскоп | Leica | M205 C | Оснащен Leica FusionOptics, объективом Planapo 0,63x M-серии и камерой для скользящего стола |
| Камера для микроскопа | Leica | MC170 | HD цветная камера для визуализации хирургического поля |
| Скользящая сцена | Leica | 10446301 | Скользящая ступень сконструирована из двух металлических пластин. Опорная плита фиксируется. Верхняя пластина скользит по смазанному интерфейсу, обеспечивая вращательное и линейное перемещение. |
| Хирургическая станция и стабилизационная вилка | Китовое производство | по индивидуальному заказу | Ламинэктомия |
| SomnoSuite Низкопоточная установка для доставки изофлурана | Kent Scientific | SS-01 | Хирургическое введение анестезии со встроенным цифровым испарителем |
| Нержавеющая сталь 1,5-дюймовый монтажный пост | ThorLabs | P50/M | Для монтажа хирургической станции на оптический стол для двухфотонной визуализации |
| Котованная зажимная вилка для монтажа 1,5" Post | ThorLabs | PF175 | Для стабилизации хирургической станции для крепления на оптическом столе для двухфотонной визуализации |
| Идеальная костная микродрель | Гарвардский аппарат | 72-6065 | Истончающая кость для ламинэктомии |
| Водяная баня | Fisher Scientific | 15-462-10 | Согревающий солевой |
| пистолет для прижигания | FST | 18010-00 | Прижигание малого bleeds |
| Грелка | Benchmark | BF11222 | силиконовый нагреватель 1,9 x 4,5 дюйма с диагональю 20 дюймов Тефлоновые провода, 10 Вт, 5 |
| В типа K Термосопряженный ректальный зонд | Physitemp | RET3 | Измерение температуры тела мыши |
| вазелин | Sigma | 8009-03-8 | Смазывающий ректальный зонд |
| Терморегулятор с обратной связью | на заказ | NA | Коммерчески доступные альтернативы включают серию Physitemp TCAT |
| PVA Хирургические глазные копья | Beaver-visitec international | 40400-8 | Электрический |
| триммер | Wahl | 41590-0438 | Обрезка шерсти мыши |
| Лезвие, #11 | FST | 14002-14 | Хирургический инструмент |
| Щипцы, #5 | FST | 11254-20 | Хирургический инструмент |
| Щипцы, #4 | FST | 14002-14 | Хирургический инструмент |
| Titatnium зубчатые щипцы | WPI | 555047FT | Хирургический инструмент |
| Титановые ирисовые ножницы | WPI | 555562S | Хирургический инструмент |
| Vetbond тканевый клей | 3M | 084-1469SB | Подготовка поверхности ткани для стоматологического акрила |
| Керамический лоток для смешивания | Jack Richeson | 420716 | Смешивание стоматологического акрилового средства с ускорителем |
| Orthojet стоматологический акриловый | Lang Dental | 1520BLK, 1503BLK | Постоянное приклеивание задней пластины к ткани |
| Маленькое круглое защитное стекло, толщина #1, 3 мм | Гарвардский аппарат | 64-0720 | оптическое окно |
| NaCl | Fisher Scientific | 7647-14-5 | Для aCSF |
| KCl | Fisher Scientific | 7447-40-7 | Для aCSF |
| Глюкоза | Fisher Scientific | 50-99-7 | Для aCSF |
| HEPES | Sigma | 7365-45-9 | Для aCSF |
| MgCl2& миддот; 6H2O | Fisher Scientific | 7791-18-6 | Для aCSF |
| CaCl2· 2H2O | Fisher Scientific | 10035-04-8 | Для aCSF |
| Карпрофен | Римадил | QM01AE91 | Анальгезия |
| Бактериостатическая вода | Генри Шейн | 2587428 | Разбавитель для карпрофена |
| Изофлуран | Генри Шейн | 11695-6776-2 | Анестезия |
| Лактатный раствор Рингера | Baxter | 0338-0117-04 | Гидратация для мыши |
| Agarose High EEO | Sigma | A9793 | гелевая точка 34-37 градусов |
| C Офтальмологическая смазывающая мазь | Akwa Tears | 68788-0697 | Предотвратить высыхание роговицы |
| MOM Двухфотонный микроскоп | Sutter |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.