Bu çalışmada, sadece mikroakışkan bir sistemde doğrudan akım (DC) darbe stimülasyonu ile indüklenen nöral kök ve progenitör hücrelerin (NPC' ler) farklılaşması için bir protokol sunuyoruz.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bu çalışmada, sadece mikroakışkan bir sistemde doğrudan akım (DC) darbe stimülasyonu ile indüklenen nöral kök ve progenitör hücrelerin (NPC' ler) farklılaşması için bir protokol sunuyoruz.
Fizyolojik elektrik alanları (EF) hücre göçü, farklılaşma, bölünme ve ölümde hayati roller oynar. Bu makalede, mikroskopi kullanılarak uzun süreli hücre farklılaşması çalışması için kullanılan mikroakışkan hücre kültürü sistemi açıklanmaktadır. Mikroakışkan sistem aşağıdaki ana bileşenlerden oluşur: optik olarak şeffaf bir elektrotaktik çip, şeffaf bir indiyum-kalay-oksit (ITO) ısıtıcı, bir kültür medya dolum pompası, bir elektrik güç kaynağı, yüksek frekanslı bir güç amplifikatörü, bir EF çoklayıcı, programlanabilir bir X-Y-Z motorlu aşama ve dijital kamera ile donatılmış ters faz kontrastlı mikroskop. Mikroakışkan sistem, genel deneysel kurulumu ve buna karşılık reaktif ve numune tüketimini basitleştirmede faydalıdır. Bu çalışma, doğru akım (DC) darbe stimülasyonu ile indüklenen nöral kök ve progenitör hücrelerin (NPC' ler) farklılaştırılmasını içerir. Kök hücre bakım ortamında, fare NPC'leri (mNPC'ler) DC darbe stimülasyonundan sonra nöronlara, astrositlere ve oligodendrositlere farklılaştı. Sonuçlar, basit DC nabız tedavisinin mNPC'lerin kaderini kontrol edebileceğini ve sinir sistemi bozuklukları için terapötik stratejiler geliştirmek için kullanılabileceğini göstermektedir. Sistem, birden fazla kanalda hücre kültürü, uzun süreli EF stimülasyonu, hücre morfolojik gözlemi ve otomatik zaman atlamalı görüntü alımı için kullanılabilir. Bu mikroakışkan sistem sadece gerekli deneysel süreyi kısaltmakla kalmaz, aynı zamanda mikroçevrim üzerindeki kontrol doğruluğunu da arttırır.
Nöral öncül hücreler (NPC'ler, nöral kök ve progenitör hücreler olarak da bilinir) nörodejeneratif terapötik strateji için umut verici bir aday olabilir1. Farklılaşmamış NPC'ler kendi kendini yenileme kapasitesine, çoklu güçlülüğe ve proliferatif yete sahip2,3. Daha önceki bir çalışmada hücre dışı matris ve moleküler arabulucuların NPC'nin farklılaşmasını düzenlediği bildirilmiştir. Epidermal büyüme faktörü (EGF) ve temel fibroblast büyüme faktörü (bFGF) NPC çoğalmasını teşvik eder, böylece farklılaşmamış durumu korur4.
Önceki çalışmalar, elektriksel stimülasyonun bölüm 5 , göç 6 , 7,8, farklılaşma1,9,10ve hücreölümü11gibi hücre fizyolojik faaliyetlerini düzenleyebileceğini bildirmiştir. Elektrik alanları (EF'ler) merkezi sinir sistemi gelişiminin geliştirilmesinde ve yenilenmesinde hayati roller oynar12,13,14. 2009'dan 2019'a kadar bu laboratuvar, EF'nin mikroakışkan sistem 1 ,6 , 7 ,8,15,16,17'dekiuygulamasına verilen hücresel yanıtları araştırmıştır. Çok kanallı, optik olarak şeffaf, elektroaktik (MOE) çip, konfokal mikroskopi için immünofluoresans boyamaya uygun olacak şekilde tasarlanmıştır. Çip yüksek optik şeffaflığa ve iyi dayanıklılığa sahipti ve tek bir çalışmada üç bağımsız stimülasyon deneyinin ve birkaç immünostained koşulun aynı anda yapılmasına izin verdi. Mikroakışkan sistem, genel deneysel kurulumu ve buna karşılık reaktif ve numune tüketimini basitleştirmede faydalıdır. Bu makalede, uzun süreli hücre farklılaşması çalışması için kullanılan mikroakışkan hücre kültürü sisteminin gelişimi açıklanmaktadır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
1. MOE çipinin tasarımı ve imalatı
2. Hücre kültürü bölgelerindeki substrat üzerindeki poli-L-lizin (PLL) kaplama
).
).3. Tuz köprüsü ağının hazırlanması
ve Şekil 4B-
).
).4. MNPC'lerin Hazırlanması
).5. DC darbe stimülasyonu için mikroakışkan sistemin kurulumu (Şekil 6)
6. Darbeli DC stimülasyonundan sonra mNPC'lerin immünofluoresans tahlilleri
NOT: Bu adımda, tüm reaktifler bir şırınna pompası kullanılarak orta giriş yoluyla pompalanır.
7. Görüntü analizi ve veri işleme
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
MOE çipinin ayrıntılı yapılandırması Şekil 1'de gösterilmiştir. Mikroakışkan çip, deneysel kurulum boyutunu, numune hacmini ve reaktif hacmini azaltmak için yararlı bir yaklaşım sağlar. MOE çipi, tek bir çalışmada aynı anda üç bağımsız EF stimülasyon deneyi ve birkaç immünostaining koşulu gerçekleştirmek için tasarlanmıştır (Şekil 3). Ek olarak, yüksek optik şeffaflığa sahip MOE çipi konfokal mikroskopi incelemeleri için uygundur...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
MOE çipinin imalatı sırasında, adaptörler hızlı etkili siyanoakrilat tutkal ile MOE çipinin Katman 1'ine bağlanır. Tutkal adaptörlerin 4 köşesine uygulanır ve daha sonra adaptörlerin üzerine eşit basınç uygulanır. Tutkalın tam polimerizasyonunu sağlamak için fazla miktarda tutkaldan kaçınılmalıdır. Ayrıca, tamamlanan MOE talaş montajı bir vakum odasında inkübe edilir. Bu adım PMMA katmanı, çift taraflı bant ve kapak camı arasındaki kabarcıkların giderilmesine yardımcı olur.
Elektrot malzemesin...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Yazarlar, Fare sinir sapı ve progenitör hücrelerin (mNPC' ler) sağlanmasındaki yardımı için Academia Sinica Biyomedikal Bilimler Enstitüsü'nden Profesör Tang K. Tang'a teşekkür ediyor. Yazarlar ayrıca Profesör Tang K. Tang ve Bayan Ying-Shan Lee'ye MNPC'lerin farklılaşması konusundaki değerli tartışmaları için teşekkür ediyor.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 1 mm PMMA yüzeyleri (Katmanlar 1-3) | BHT | K2R20 | Polimetil metakrilat (PMMA), http://www.bothharvest.com/zh-tw/product-421076/Optical-PMMA-Non-Coated-BHT-K2Rxx-xx=-thickness-choices.html |
| 15 mL plastik tüp | Protech Technology Enterprise Co., Ltd | CT-15-PL-TW | Kapaklı konik tabanlı tüp, monte edilmiş, önceden sterilize edilmiş |
| 3 mL şırınga | TERUMO | DVR-3413 | 3 mL oral şırınga, iğnesiz |
| 3 mm optik sınıf PMMA (Katman 5) | CHI MEI Corporation | ACRYPOLY PMMA Levha | Optik sınıf PMMA |
| 3 musluk | NIPRO | NCN-3L | Steril tek kullanımlık 3 musluk |
| 5 mL şırınga | TERUMO | DVR-3410 | 5 mL oral şırıngalar, iğnesiz |
| Adaptör | Dong Zhong Co., Ltd. | Özelleştirilmiş | PMMA adaptörü |
| Agarose | Sigma-Aldrich | A9414 | Agaroz, düşük jelleşme sıcaklığı |
| Amplifikatör | AA Lab Systems Ltd A-304 | Yüksek gerilim amplifikatörü | |
| AutoCAD yazılımı | Autodesk | Eğitim | Sürümü Taslağı |
| B-27 eki | Gibco | 12587-010 | B-27 takviyesi (50x), eksi A vitamini |
| Temel fibroblast büyüme faktörü (bFGF) | Peprotech | AF-100-18B | Rekombinant insan FGF-bazik olarak da adlandırılır |
| Siyah kauçuk sap | TERUMO | DVR-3413 | 3 mL oral şırıngalardan, iğnesiz |
| Sığır serum albümini (BSA) | Sigma-Aldrich | B4287 | Bloke edici reaktif |
| Santrifüj | HSIANGTAI | CV2060 | Santrifüj |
| CO2< / sub> lazer yazıcı | Lazer Araçları ve Teknikleri A.Ş. & nbsp; | ILS-II | http://www.lttcorp.com/index.htm Koni konektöründen satın alındı |
| IDEX Health & Bilim | F-120X | Tek parça parmak geçirmez 10-32 koni, 1/16 "OD doğal | |
| Koni-Luer adaptörü | IDEX Sağlık & Science | P-659 | Luer Adaptörü 10-32 Dişi - Dişi Luer, PEEK |
| Konfokal floresan mikroskobu | Leica Microsystems | TCS SP5 | Leica TCS SP5 kullanım kılavuzu, http://www3.unifr.ch/bioimage/wp-content/uploads/2013/10/User-Manual_TCS_SP5_V02_EN.pdf |
| Dijital kamera | OLYMPUS | E-330 | Otomatik hızlandırılmış görüntü yakalama |
| Dijital osiloskop | Tektronix | TDS2024 | Genlik ve frekansı görüntülemek için bir elektronik devrede veya bileşende zaman içindeki voltaj veya akım sinyallerini ölçün. |
| Çift taraflı bant | 3M | PET 8018 | http://en.thd.com.tw/ |
| Dulbecco'dan satın alındı s değiştirilmiş Kartal' s orta/Jambon besin karışımı F-12 (DMEM/F12) | Gibco | 12400024 | DMEM/F-12, toz, HEPES |
| Dulbecco'nun fosfat tamponlu tuzlu su (DPBS) | Gibco | 21600010 | DPBS, toz, kalsiyum yok, magnezyum yok |
| EF çoklayıcı | Asiatic Sky Co., Ltd. | özelleştirilmiş | Bireysel kanallarda elektrik akımını izleyin ve kontrol edin |
| Epidermal büyüme faktörü (EGF) | Peprotech | AF-100-15 | Rekombinant insan EGF olarak da adlandırılır |
| Hızlı etkili siyanoakrilat yapıştırıcı | 3M | 7004T | Mukavemetli anında yapıştırıcı (sıvı) |
| Düz tabanlı konektör | IDEX Health & Science | P-206 | Flanşsız erkek somun Delrin, 1/4-28 düz tabanlı, 1/16" OD mavi için |
| Fonksiyon üreteci | Agilent Technologies | 33120A | Yüksek performanslı 15 MHz sentezlenmiş Fonksiyon üreteci yerleşik rasgele dalga biçimi özelliği ile |
| Keçi anti-fare IgG H & L (Alexa Fluor 488) | Abcam | ab150117 | Keçi anti-fare IgG H & L (Alexa Fluor 488) önceden empoze edilmiş |
| Keçi anti-tavşan IgG H & L (Alexa Fluor 555) | Abcam | ab150086 | Tavşan IgG'ye keçi poliklonal ikincil antikoru - H& L (Alexa Fluor 555), önceden emilmiş |
| Hoechst 33342 | Invitrogen | H3570 | Nükleer boyama |
| ImageJ yazılımı | Ulusal Sağlık Enstitüleri | 1.48v | Floresan görüntüleri analiz edin |
| İndiyum– kalay– oksit (ITO) cam | Merck | 300739 | ITO ısıtıcı için |
| Ters faz kontrast mikroskobu | OLYMPUS | CKX41 | Hücre morfolojisi gözlemi için |
| K-tipi termokupl | Tecpel | TPK-02A | Sıcaklık termokupllar |
| Luer adaptörü | IDEX Sağlık & Bilim | P618-01 | Luer adaptörü dişi Luer 1 / 4-28 erkek polipropilen |
| Luer kilit şırınga | TERUMO | DVR-3413 | Agar tuz köprüleri için |
| Fare anti-GFAP | eBioscience | 14-9892 | Astrosit işaretleyici |
| Oligodendrosit işaretleyici O4 antikor | R & D Systems | MAB1326 | Oligodendrosit işaretleyici |
| Paraformaldehit (PFA) | Sigma-Aldrich | P6148 | Fiksaj |
| ajan Fosfat tamponlu tuzlu su (PBS) | Temel Ömür | BL2651 | Yıkama çözeltisi |
| Poli-L-Lizin (PLL) | SIGMA | P4707 | Kaplama çözeltisi |
| Hassas kapak camları kalınlığı No. 1.5H | MARIENFELD | 107242 | https://www.marienfeld-superior.com/precision-cover-glasses-thickness-no-1-5h-tol-5-m.html |
| Programlanabilir XYZ motorlu sahne | Tanlian Inc | Özelleştirilmiş | http://www.tanlian.tw/ndex.files/motort.htm |
| Orantılı– İntegral– türev (PID) kontrol cihazı | Toho Electronics | TTM-J4-R-AB | Sıcaklık kontrol cihazı |
| PTFE tüp | Professional Plastics Inc. Tayvan Şubesi | Dış çap 1/16 İnç | Beyaz yarı saydam PTFE boru |
| Tavşan anti-Tuj1 | Abcam | ab18207 | Nöron işaretleyici |
| Şırınga pompası | New Era Systems Inc | NE-1000 | NE-1000 programlanabilir tek şırınga pompası |
| TFD4 deterjan | FRANKLAB | TFD4 | Kapak cam temizleyici |
| Termal bağlayıcı | Kuan-MIN Teknoloji A.Ş. | özelleştirilmiş | satın alındı |
| Geçirgen çözelti | |||
| Ultrasonik temizleyici | LEO | LEO-300S | Ultrasonik steri-temizleyici |
| Vakum odası | DENG YNG INSTRUMENTS CO., Ltd. | DOV-30 | Vakumlu kurutma fırını |
| Beyaz parmak geçirmez fiş | IDEX Health & Science | P-316 | 1/4-28 Düz Tabanlı, https://www.idex-hs.com/store/fluidics/fluidic-connections/plug-teflonr-pfa-1-4-28-flat-bottom.html |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.