Burada, tonik ve enzim-bağlı mikroelektrot dizileri (MEA) kullanılarak in vivo olarak fazik hücre dışı glutamat değişiklikleri ölçmek için bir uzamsal ve zamansal hassas bir yöntem için kurulum, yazılım navigasyon ve veri analizi tarif eder.
Yöntem makalesi
Burada, tonik ve enzim-bağlı mikroelektrot dizileri (MEA) kullanılarak in vivo olarak fazik hücre dışı glutamat değişiklikleri ölçmek için bir uzamsal ve zamansal hassas bir yöntem için kurulum, yazılım navigasyon ve veri analizi tarif eder.
Nörotransmitter aksama Alzheimer hastalığı, Parkinson hastalığı, depresyon ve anksiyete altında yatan patolojide rol oynayan, genellikle merkezi sinir sisteminde (MSS) hastalıklarının önemli bir bileşenidir. Geleneksel olarak, mikrodiyaliz bu hastalıklarda meydana nörotransmitter değişiklikleri incelemek için en yaygın (övülen) tekniği olmuştur. Mikrodiyaliz doku büyük alanlar boyunca yavaş 1-20 dakika değişiklikleri ölçmek yeteneğine sahiptir çünkü, bu potansiyel olarak beyin ve yavaş numune alma kabiliyeti olan içsel bağlantıları yok, invaziflik dezavantajına sahiptir. Nispeten yeni bir teknik, mikroelektrot dizi (MEA) meydana olarak bir uzamsal ve zamansal hassas bir yaklaşım için yapım ayrık beyin bölgelerinde spesifik nörotransmitter değişimleri ölçmek için birçok avantajı vardır. Buna ek olarak, ÇÇA kullanılarak in vivo nörotransmiter değişiklikleri ölçme imkanı veren, minimal invaziv. Laboratuvarımızda, biz haAlzheimer hastalığı patolojisi ile ilişkili nörotransmiter, glutamat, değişimlere özel olarak ilgi geçtim. Bu nedenle, burada tarif edilen yöntem, Alzheimer hastalığının bir transgenik fare modelinde glutamat potansiyel hipokampal aksaklıkları değerlendirmek için kullanılmıştır. Kısaca, yöntem, ilgilenilen ve arka plan gürültüsünü ve girişimcileri dışarı çıkarmak için kendinden referanslı siteleri kullanma nörotransmiter için çok seçici bir enzim ile bir çok site mikroelektrot kaplanır; kullanılır. kaplama ve kalibrasyon sonra MEA mikropipet ile tasarlanmış olabilir ve bir stereotaksik aracı kullanılarak ilgili beyin bölgesi içine indirilir. Burada yöntem, RTG (TauP301L) 4510 fareler anestezi ve hassas hipokampusun alt bölgeler (DG, CA1, ve CA3) hedef bir stereotaksik cihaz kullanılarak içerir tarif.
beyinde nörotransmitter değişiklikleri ölçme genellikle nörotransmitter düzensizliği ile karakterize edilen merkezi sinir sistemi (CNS) hastalıklarının araştırılmasında sinirbilimciler için önemli bir araçtır. Yüksek basınçlı sıvı kromatografisi (HPLC / EC) ile kombinasyon halinde hücre dışı mikrodiyaliz nörotransmitter seviyeleri 1, 2, değişiklikleri ölçmek için en yaygın olarak kullanılan yöntem olmuştur rağmen, 3, 4, mikrodiyaliz probları uzamsal ve zamansal çözünürlüğü nörotransmiter için ideal olmayabilir , bu şekilde sıkıca hücre dışı alan 5, 6 düzenlenmiştir glutamat gibi. Çünkü genetik ve görüntülemede son gelişmeler, in vivo olarak glutamat eşleştirmek için kullanılabilecek ek yöntem vardır. genetik olarak kodlanmış glutamat floresan haberci kullanılarak (iGluSnFR) bird, çift foton görüntüleme, araştırmacılar, in vitro ve in vivo 7, 8, 9 hem de nöron ve astrositler tarafından glutamat salınmasını görselleştirmek mümkün bulunmaktadır. Özellikle, bu daha geniş bir görüş alanına kayıt için izin verir ve beynin içsel bağlantılarını kesintiye uğratmaz. Bu yeni optik teknikler glutamat kinetik ve duyusal uyarılmış cevaplar ve nöronal aktivitenin ölçümü görselleştirilmesi için imkan vermesine rağmen, farklı beyin bölgelerinde hücre dışı boşlukta glutamat miktarını belirlemek için kabiliyetinden yoksundur.
Alternatif bir yöntem, selektif olarak kendinden başvurulan kayıt düzeni kullanmak suretiyle, glutamat gibi hücre dışı taşıyıcıların seviyelerini ölçebilir, enzime bağlı mikroelektrot dizi (MEA) 'dir. MEA tekniği travmatik beynin aşağıdaki hücre dışı glutamat değişiklikleri incelemek için kullanılmıştıryaşlanma yaralanma 10, 11, 12, 13, 14, stres 15, 16, epilepsi 17, 18, Alzheimer hastalığı 19, 20, ve bir viral mimik 21 enjeksiyonu mikrodiyaliz doğasında uzamsal ve zamansal sınırların üzerinde bir gelişmeyi temsil etmektedir. Mikrodiyaliz sinaps 22, 23 yakınında ölçmek için sınırlayan ise, taraflı çevre hücre dışı glutamat yayılma seçici önlemler yakınındaki 24, 25 sinapsların izin veren yüksek uzamsal çözünürlüğü vardır. İkinci olarak, mikrodiyaliz düşük zamansal çözünürlüğü (1-20 dakika) araştırmak için sınırlarİkinci aralıkta 26 milisaniye meydana gelen glutamat salınımı ve açıklık hızlı dinamikleri. glutamat veya arıtılması farklılıklar glutamat düzeylerini dinlenme tonik ölçümünde de, belirgin olmayabilir, çünkü glutamat salma ve temizlik doğrudan ölçülen edilmesi gerekli olabilir. Taraflı çevre nedeniyle yüksek zamansal çözünürlüğü (2Hz) ve algılama düşük olan bu sınırların (<1 uM) bu tür önlemler için izin verir. Üçüncü olarak, taraflı çevre örneğin sıçan veya fare hipokampta gibi belirli bir beyin bölgesi içinde nörotransmitterlerin alt-varyasyonlar, incelemesine olanak sağlar. Örneğin hücre dışı glutamat alt-farklılıklarını incelemek için, ayrı ayrı dentat girus (DG), bir trisynaptic devresi 27 ile bağlanır, hipokampus, ve cornu ammonis 3 (CA3) ve cornu ammonis 1 (CA1) hedefleyebilir ÇÇA kullanılmıştır. Implantasyon 28 olduğu - (4 mm uzunluğu 1) ve hasar nedeniyle mikrodiyaliz probları büyüklüğü/ sup>, 29 alt-farklar ele almak zordur. Ayrıca, optik sistemler sadece bu alt-stimülasyon 7 izin vermeyen bir bıyık uyarılması veya hafif titreme gibi dış uyarıcılara yoluyla ulaşmayı sağlamaktadır. Diğer yöntemlere göre ÇÇA son bir yararı onların dışsal ve içsel bağlantıları aksatmadan in vivo bu alt bölgeleri incelemek için yeteneğidir.
Burada, bir seramik bazlı çoklu mikroelektrot içeren ÇÇA ile kombinasyon halinde bir kayıt sistemi (örneğin, FAST16mkIII), diferansiyel tayinle ve analit sinyali kaldırılacak maddeleri müdahale sağlamak için kayıt sitelerinde kaplanabilir açıklar. Ayrıca bu diziler amperometri tabanlı DG, CA3 içindeki in vivo glutamat düzenleme çalışmaları ve anestezi uygulanmış RTG CA1 hipokampal alt bölgelerde kullanılabilir göstermektedir (TauP301L) 4510 fareler, yaygın olarak kullanılan bir m,Alzheimer hastalığının ouse modeli. Buna ek olarak, riluzol farelere işlenmesiyle glutamat salınması ve klirens hızlı dinamiklerine MEA duyarlılığın onayı verir, in vitro olarak gösterilen bir ilaç glutamat salınmasını azaltmak ve glutamat alımını 30, 31, 32, 33 arttırılması için ve TauP301L fare modelinde in vivo bu ilgili değişiklikleri gösteren.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
1. Enzimlerin veya Matris Katmanı Mikroelektrod Array kaplanması
Geliştirilmiş Seçicilik m-fenilendiamin ile 2. Elektrokaplama
3. Glutamat Algılama ve seçicilik için MEA kalibre edin (Şekil 1) 21
4. mikropipet monte
Not: Mikropipetler (kapiler cam), 10 bir iç çapı olan bir uca sahip olmalıdır - 15 um.
5. Plaka, in vivo kullanım için minyatür Referans Elektrot
MEA Recordings için 6. Genel Hayvan Cerrahi
7. Temizleme Kaplı ÇÇA'lar sonra kullanın
8. Analiz
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu teknoloji böyle travmatik beyin hasarı, yaşlanma, stres ve epilepsi gibi hayvan modellerinde, birçok çeşit sinyal glutamaterjik değişiklikleri ölçmek için kullanılabilecek olsa da, burada MEA teknolojisi transgenik fare modelinde glutamaterjik değişiklikleri incelemek için nasıl kullanılabileceğini göstermek insan tauopati 19, 20. RTG (TauP301L) 4510 fare kromozom 17 ile bağlantılı fronto-temporal demans ve parkinsonizm ile ba...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
MEA tekniği, in vitro ve in vivo olarak nörotransmitter salımının ve alımının hızlı kinetik ölçümü sağlar. Bu nedenle, teknik tonik nörotransmitter düzeyleri de dahil olmak üzere veri çıkışı, uyarılmış nörotransmiter salımı ve sinir ileticisi temizlenmesinin bir çok çeşitli üretir. ÇÇA kullanımı nispeten karmaşık bir işlemdir Ancak, başarılı kullanım için optimize edilmesi gerekebilir sayısız faktörler vardır. Örneğin, kalibrasyon sırasında, tek bir sinyal dalga formu (osiloskop ekranı) veya s...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
GG bu çalışmada glutamat ölçümler için kullanılan FAST-16 kayıt sistemi yapar Quanteon, LLC'nin tek sahibi olduğunu. JEQ Quanteon için ödenen sürdürmektedir.
(; U54GM104942 mnr), NIA (mnr; R15AG045812), Alzheimer Derneği (MNR'nin; NIRG-12-242187), SUV Fakültesi Araştırma Senato Grant (mnr) ve SUV PSCOR Grant Bu çalışma, Ulusal Genel Tıp Bilimleri Enstitüsü tarafından desteklendi (MNR).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| FAST-16mkIII-8 kanal | Quanteon | 16mkIII | |
| Mikroelektrot dizileri | CenMet | W4 veya 8-TRK | |
| Sığır Serum Albümini (BSA) | Sigma-Aldrich | A-3059 | 10 g (1 ay sonra sona erer) |
| Gluteraldehit | Sigma-Aldrich | G-6257 | 100 mL (6 ay sonra sona erer) |
| Glutamat Oksidaz | US Biyolojik veya Sigma Aldrich | G4001-01 veya 100646 | 50 UI (6 ay sonra sona erer) |
| Hamilton Şırıngalar | Hamilton | #80383 | 2 şırınga |
| Metanol | BDH | UN1230 | 4 L |
| m-Fenilendiamin dihidroklorür (mPD) | ACROS Organics | 1330560250 | 25 g |
| Referans Elektrotları (RE-5B) | BAS | MF-2079 | 3 elektrotlu |
| Pille çalışan Manyetik karıştırma plakası | Cole-parmer | EW-04804-01 | Farklı tedarikçiden satın alınabilir |
| Glutamat | Sigma-Aldrich | G-1626 | 100 g |
| Askorbik Asit | TCI | 50-81-7 | 500 g |
| Dopamin Hidroklorür | Alfa Aesar | 62-31-7 | 5 g |
| Perklorik asit | VWR | UN2920 | 500 mL |
| Postassium klorür | VWR | 7447-40-7 | 1 kg |
| Sodyum klorür | VWR | 7647-40-7 | 1 kg |
| Kalsiyum Klorür | MP | 153502 | 100 g |
| Sodyum Hidroksit | BDH | 1310732 | 500 g |
| Cam basınçlı fırlatma pipetleri | CenMet | ||
| Yapışkan balmumu | Kerrlab | 625 | Farklı tedarikçiden |
| satın alabilir miyimMikroşırınga | Dünyası Hassas Aletler | MF28G-5 | |
| Modelleme kili | WalMart | Farklı tedarikçiden satın alabilir | |
| Picospritzer III | Parker | ||
| Gümüş tel | sistemleri | # 786500 | |
| Hidroklorik asit | BDH | 7647010 | 2.5 L |
| Platin tel | Sistemleri | 778000 | |
| Lehim tabancası | Lowes veya Home Depot | Farklı tedarikçiden satın alabilir | |
| Multimetre | WalMart | Farklı tedarikçiden satın alabilir | |
| PhysioSuite | Kent Scientific | Farklı tedarikçiden satın alabilir | |
| SomnoSuite | Kent Scientific | Farklı tedarikçiden satın alabilir | |
| Stereotaksik cihaz | Çalıntı | Farklı tedarikçiden satın alabilir mi | |
| Dijital Laboratuvar Standart | Çalma | Farklı tedarikçiden satın alabilir | |
| mi Meiji EMZ mikroskobu | Meiji | EMZ-5 | |
| Matkap | Dremel | Mikro | |
| Metrik | Metrex | 102800 | |
| Neşter | VWR | Farklı tedarikçiden satın alabilir mi | |
| Ameliyat makası | VWR | Farklı tedarikçiden satın alabilir | |
| Steril pamuklu çubuklar | Puritan | 25806 | Farklı tedarikçiden satın alabilir |
| Göz merhemi | Puralube Veteriner Merhemi | Veterinerden alın | |
| İyot çubukları | VWR | S48050 | Farklı tedarikçiden satın alabilir |
| Alkollü bezler | Yerel eczane | Farklı tedarikçiden satın alabilir | |
| Steril cerrahi örtü | Dynarex | 4410 | Farklı tedarikçiden satın alabilir |
| Steril tuzlu su | Teknova | S5815 | Filtreleri kullanarak kendi soltuion'unu yapabilir |
| Hidrojen Peroksit (%3) | Yerel eczane | Farklı tedarikçiden satın alabilir | |
| Isıtma Yastığı | WalMart | Farklı ülkelerden satın alabilirsiniz tedarikçi |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste