Miyelinasyonu görselleştirmek, sinir sistemini inceleyen birçok araştırmacı için önemli bir hedeftir. CARS, miyelin gibi özel yapıları aydınlatan beyin gibi doku içindeki lipitleri doğal olarak görüntüleyebilen immünofloresan ile uyumlu bir tekniktir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Beyin Dilimlerinde Miyelinasyon Görüntüleme için Tutarlı Anti-Stokes Raman Spektroskopisi (CARS) Uygulaması
* These authors contributed equally
Bu makalede
Özet
Özet
Tutarlı anti-Stokes Raman spektroskopisi (CARS), kimyagerler ve fizikçiler tarafından moleküllerin imza titreşimlerinin tutarlı bir sinyalini üretmek için klasik olarak kullanılan bir tekniktir. Bununla birlikte, bu titreşimsel imzalar aynı zamanda beyin gibi anatomik doku içindeki moleküllerin karakteristiğidir ve bu da onu Sinirbilim uygulamaları için giderek daha kullanışlı ve uygulanabilir hale getirir. Örneğin, CARS, lipitleri, bu moleküller içindeki özellikle heyecan verici kimyasal bağlarla ölçebilir ve nörotransmisyonda yer alan miyelin gibi dokunun farklı yönlerinin nicelleştirilmesine izin verebilir. Ek olarak, tipik olarak miyelini ölçmek için kullanılan diğer tekniklerle karşılaştırıldığında, CARS ayrıca immünofloresan tekniklerle uyumlu olacak şekilde ayarlanabilir ve sodyum kanalları veya sinaptik iletimin diğer bileşenleri gibi diğer belirteçlerle birlikte etiketlemeye izin verir. Miyelinasyon değişiklikleri, multipl skleroz gibi demiyelinizan hastalıklarda veya Frajil X Sendromu veya otizm spektrum bozuklukları gibi diğer nörolojik durumlarda doğal olarak önemli bir mekanizmadır. Sonuç olarak, CARS, Nörobilimdeki acil soruları cevaplamak ve birçok farklı nörolojik durumla ilgili altta yatan mekanizmalar için kanıt sağlamak için yenilikçi yollarla kullanılabilir.
Giriş
Aksiyon potansiyelleri beyindeki temel bilgi birimidir ve aksonlar aracılığıyla aksiyon potansiyeli yayılımı bilgi işlemenin bir ayağını oluşturur 1,2,3. Nöronlar tipik olarak diğer birçok nörondan afferent girdiler alır ve bu girdileri belirli bir dar zaman aralığı 4,5 içinde bütünleştirir. Bu nedenle, aksonlardaki potansiyel yayılım mekanizmaları araştırmacılardan önemli miktarda ilgi görmüştür.
Bir akson boyunca yayılırken, güvenilir yayılmayı sağlamak için bir aksiyon potansiyeli akson ....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
Tüm deneyler yürürlükteki tüm yasalara, Ulusal Sağlık Enstitüleri yönergelerine uymuş ve Colorado Üniversitesi Anschutz Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından onaylanmıştır.
1. Hayvanlar
- Jackson Laboratuvarı'ndan elde edilen C57BL / 6J (stok #000664) farelerini (Mus musculus) veya aslen Charles Nehri'nden elde edilen Moğol gerbillerini (Meriones unguiculatus) kullanın.
2. Doku hazırlığı
- Transkardiyal perfüzyon için, pentobarbital (120 mg / kg vücut ağırlığı) ile ilgilenen aşırı doz kemirgen türleri ve transkardiyal olar....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
CARS mikroskopisinin diğer tekniklere göre en büyük avantajlarından biri, floresan görüntüleme23 ile uyumluluğudur. Şekil 1 , spektrumlarda çok az / hiç örtüşme göstermeyen/hiç örtüşme göstermeyen immünofloresan işaretleyici ile etiketlenmiş Nissl ile karşılaştırıldığında CARS spektrumlarını göstermektedir. Şekil 2 , konfokal mikroskopi ile birlikte CARS için kurulan lazeri göstermektedir. Şekil 3 , biri tek .......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Giderek artan bir literatür, miyelinin beyin fonksiyonlarındaki rolünü vurgulamaktadır 13,16,21,28. Ayrıca, miyelinasyon kalınlığının ve miyelinasyon paterninin multipl skleroz (29'da gözden geçirildi), yaşlanma (30'da gözden geçirildi), otizm 20,31 ve diğerleri gibi çeşitli nörolojik durumlarda değişebileceğini .......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.
Teşekkürler
NIH R01 DC 17924, R01 DC 18401 (Klug) ve NIH 1R15HD105231-01, T32DC012280 ve FRAXA (McCullagh) tarafından desteklenir. CARS görüntüleme, kısmen NIH P30 NS048154 ve NIH P30 DK116073 tarafından desteklenen Colorado Üniversitesi Anschutz Tıp Kampüsü'ndeki Nöroteknoloji Merkezi'nin Gelişmiş Işık Mikroskobu Çekirdeği bölümünde gerçekleştirildi.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| < güçlü > Anestezik: < / güçlü> | |||
| 1 mL iğneli tek kullanımlık şırınga 27 GA x 0.5 " | Exel int | 260040 | |
| Ölümcül + | Vortech | ||
| Cerrahi: < / güçlü > | |||
| Yaylı Makas - 8mm Kesme | Kenarı Güzel Bilim Araçları | 15024-10 | |
| Standart cımbız | Güzel Bilim Araçları | 11027-12 | |
| < güçlü > Perfüzyon: < / güçlü> | |||
| % 4 Paraformaldehit | Fisher Chemical | SF994 (CS) | |
| İnce Makas - Sharp | İnce Bilim Araçları | 14063-11 | |
| Kelly kanama durdurucular | Güzel Bilim Araçları | 13019-14 | |
| Kırlangıç H2O | |||
| İğne ucu, 23 GA x 1" | BD hassas kayma | 305193 | |
| Fosfat tamponlu salin (PBS): | |||
| Potasyum klorür | Sigma | P9333 | |
| Potasyum fosfat monobaz | Sigma | P5655 | |
| pompa Değişken debili veya eşdeğeri | |||
| Sodyum klorür | Fisher Chemical | s271-1 | |
| Sodyumfosfat dibazik | Sigma | S7907 | |
| Diseksiyon: < | |||
| % 4 PFA ile 50 mL şişe | |||
| 14063-11 | |||
| Noyes Bahar Makası | Güzel Bilim Araçları | 15011-12 | |
| İnce (Graefe) cımbız | Güzel Bilim Araçları | 11050-10 | |
| Sığ cam veya plastik tepsi, yaklaşık 10" x 10" | |||
| Standart cımbız | Güzel Bilim Araçları | 11027-12 | |
| Cerrahi Makas - Künt | Güzel Bilim Araçlar | 14000-20 | |
| Dilimleme: < / güçlü > | |||
| Agar, bitki | RPI | 9002-18-0 | |
| Vibratom | Leica | VT1000s | |
| kuyu plakası | Alkali Sci. | TPN1048-NT | |
| güçlü > Boyama: < / güçlü > | |||
| AB Ortam: | 1n 1.000 mL Millipore H < sub>2< / sub>O | ||
| Fosfat tamponlu (PB): | |||
| Potasyum Fosfat Monobaz | Sigma | P5655 | |
| Sodyum Fosohat Dibazik | Sigma | S7907 | |
| BSA (Sığır serum albümini) | Sigma yaşam bilimleri | A2153-100g | |
| Sodyum Klorür | Fisher Chemical | s271-1 | |
| Triton X-100 | Sigma - Aldrich | x100-500ml | |
| Nissl 435/455 | Invitrogen | N21479 | |
| < güçlü > ARABALAR: < / güçlü > | |||
| APE & nbsp; picoemerald lazer | Angewandte Physik & Elektronik | ||
| bant geçiren filtre (420-520 nm) | Chroma Technology | HQ470/100m-2P | |
| bant geçiren filtre (500-530 nm) | Chroma Technology | HQ515/30m-2P | |
| bant geçiren filtreler (640-680 nm) | Chroma Technology | HQ660/40m-2P | |
| Konfokal mikroskop | Olympus | FV1000 | |
| Kesim Transfer pipeti | Fisher | 13-711-7M | |
| dikroik uzun geçiren 565 nm | Chroma Teknolojisi | 565dcxr | |
| dikroik uzun geçiren 585 nm | Chroma Teknolojisi | 585dcxr | |
| dikroik kısa geçiren 750 nm | Chroma Teknolojisi | T750spxrxt | |
| cam alt kültür kabı | MatTek | P35G-0-10-C | |
| cam ağırlığı (10 mm x 10 mm boro çubuk) | Allen Scientific Glass Inc | ||
| multifoton kısa geçişli emisyon filtresi 680 nm | Chroma Teknolojisi | ET680sp-2p8 | |
| PBS |
Kaynaklar
- Cole, K., Curtis, H. Electric impedance of the squid giant axon during activity. The Journal of General Physiology. 22 (5), 649-670 (1939).
- Cole, K. S., Curtis, H. J. Membrane potential of the squid giant axon during current flow. Journal of General P....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
