Eksplant kültürleri, belirli hücre popülasyonlarının ve nöral yapıların gelişimini incelemek için kullanılan bir teknik olarak hizmet eder. Gelişimsel nörobilim deneylerinde eksplantlar, in vitro ortamda gelişimin devam etmesi için bir embriyodan çıkarılan nöral dokulardır. Bu kültürler, araştırmacılara gelişmekte olan dokuları in vivo ortamda mümkün olmayan şekillerde manipüle etme ve görselleştirme imkanı sunar. Bu video, eksplant dokularla çalışma konusundaki bazı önemli prensiplerin yanı sıra, eksplant kültürüne yönelik iki yaklaşımın adım adım prosedürlerini ve bu tekniğin uygulamalarını tanıtacaktır.
Yöntemlere geçmeden önce bazı temel prensipleri inceleyelim. Eksplantlar, birçok model organizmadan ve çeşitli doku türlerinden oluşturulabilir. Genel olarak kültürler, bir embriyodan nöral dokunun dikkatlice çıkarılması, ilgili bölgenin diseke edilmesi ve yapay bir ortama yerleştirilmesiyle oluşturulur.
Dokular ayrıca ince tabakalar halinde kesilerek “dilim kültürü” şeklinde de büyütülebilir. Kültür ortamı, tüm organın in vivo koşullarını taklit edecek şekilde tasarlandığı için bu kültür stratejisine sıklıkla “organotipik” denir.
Başlamadan önce, aletlerinizi %70 etanol ile sterilize ettiğinizden emin olun. Ardından, gebe bir fareyi laboratuvarınızın tercih ettiği yöntemle ötanize edin. Daha sonra, uterusu cerrahi olarak çıkarın ve buz soğukluğundaki tampon çözeltiye yerleştirin. Kabı bir diseksiyon mikroskobuna aktarın ve embriyoları tek tek vitellüs keselerinden çıkarın. Ardından beyni izole edin, ilgili bölgeyi dikkatlice diseke edin ve kültür ortamı içeren bir kültür kabına aktarın. Eksplantlar, her 2 - 3 günde bir ortamın %50'sini yenileyerek, %5 CO2 içeren 37 °C'lik bir inkübatörde birkaç hafta boyunca muhafaza edilebilir.
Beyin dokusunun dilim kültürü birkaç ek adım gerektirir. Kesme işleminden önce doku, dilimleme sırasında bütünlüğünü koruması için destek sağlayan agaroz içine gömülür. Bunun için, %1,5'lik düşük erime noktalı agaroz çözeltisi, agaroz çözünene kadar ısıtılır. Ardından, dokunun zarar görmesini önlemek için agaroz gömme kalıplarına aktarılır ve hafifçe soğumaya bırakılır.
Ardından doku dikkatlice batırılabilir ve agarozun sertleşmesi beklenir. Oluşan bloklar düzeltilir, ardından bir numune tablasına yapıştırılır ve canlı dokudan ince dilimler kesmek için titreşimli bir bıçak kullanan bir cihaz olan vibratom kullanılarak dilimlenir. Dilimler oluşturuldukça, kültür medyası içeren kaplı bir plakaya dikkatlice aktarılır ve daha önce belirtildiği gibi kültüre edilir.
Eksplant kültürlerini kullanmanın, in vivo ve diğer in vitro yöntemlere göre birçok avantajı vardır. Birincisi, eksplantlanmış dokudaki hücreler deneysel araçlar için daha erişilebilirdir. İkincisi, eksplantların gelişmekte olan sinir dokusunun karmaşık hücresel mimarisini koruması, hücre-hücre etkileşimlerinin çalışılabileceği anlamına gelir. Üçüncüsü, kültür ortamının kimyasal bileşimi kontrol edilebildiği için bilim insanları, belirli bileşiklerin doku gelişimi üzerindeki etkisini test etmek amacıyla eksplantları kullanabilirler.
Buna rağmen, doku doğal ortamından çıkarıldığı için in vitro ortamda dokunun sağlıklı ve canlı kalması için özel özen gösterilmelidir. Örneğin, hücre dışı matrisin (ECM) varlığı hücre davranışı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir, bu nedenle kültür kaplarını kaplamak için sıklıkla saflaştırılmış ECM proteinleri kullanılır. Bir diğer önemli husus ise eksplantların içinde bulunduğu çözeltidir. Genellikle geleneksel hücre kültürü ortamları kullanılsa da bazı deneyler, merkezi sinir sisteminde dolaşan sıvıya çok benzeyen çözeltiler gerektirir: göreceğiniz deneyler gibi çalışmalarda kritik bir reaktif olan beyin omurilik sıvısı.
Eksplant kültürü yöntemlerini incelediğimize göre, şimdi bu tekniklerin nasıl kullanıldığını görelim.
Hücre göçü deneyleri, nöral hücre hareketinde rol oynayan itici ve çekici sinyalleri incelemek için eksplant edilmiş dokuları kullanır. Bu deneyde, daha önceden büyüme faktörleri içinde bekletilmiş boncuklar, nöral hücre göçünü incelemek amacıyla arka beyin eksplantlarına yerleştirilmiştir. 3 - 4 günlük maruziyetten sonra, nöronlar konfokal mikroskop kullanılarak görüntülenmiştir. Sonuçlar, motor nöronların vasküler endotelyal büyüme faktörü emdirilmiş boncuklara doğru göç ettiğini, ancak tampon çözeltide bekletilen kontrol boncuklarına karşı böyle bir tepki vermediğini göstermektedir.
Ko-kültür deneyleri, gelişim sırasındaki hücre-hücre etkileşimlerini araştırmak için sıklıkla kullanılır. Bu örnekte, spinal motor nöronlar ile iskelet kası arasındaki bağlantıların nasıl kurulduğunu çalışmak için omurilik segmentleri, bir kas hücresi tabakasının üzerine kültüre edilmiştir. İnkübasyondan sadece 2 gün sonra, nöritler olarak da bilinen nöron uzantılarının eksplanttan çıktığı görülmektedir. 5 gün içinde, kas hücresi tabakasının kasılmasıyla fonksiyonel innervasyon gözlemlenir.
Sinir sisteminin gelişimi sırasında, nöronlar hedef doku ile merkezi sinir sistemi arasında bir bağlantı kurmak için aksonlarını uzatmalıdır. Bu karmaşık süreci incelemenin bir yolu, akson kılavuzluğu deneyleridir. Araştırmacılar, aksonun doğru konuma yönlendirilmesine yardımcı olan nöron içindeki ve çevre ortamdaki faktörleri incelemek için eksplant edilmiş dokuları kullanırlar.
Neural dokunun eksplant kültürü üzerine JoVE kılavuzunu izlediniz. Bu videoda eksplant kültürlerinin avantajlarına genel bir bakış, kültür stratejileri, yaygın olarak kullanılan iki eksplant prosedürünün adım adım protokolleri ve bu tekniklerin günümüzde laboratuvarlarda kullanım yolları ele alınmıştır.
İzlediğiniz için teşekkürler!
Omurgalı sinir sisteminin karmaşık yapısı; hücre farklılaşması, hücre göçü ve hücre morfolojisindeki değişiklikleri içeren bir dizi kompleks olay sonu…
Chapters in this video
0:00
Overview
0:52
Explant Culture of Dissected Brain Tissue
2:33
Culture of Tissue Slices
3:40
Advantages of Organotypic Explant Culture
5:14
Applications
7:11
Summary
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved