Şah damarlarında ve femoral arterlerde hemostatik trombüs oluşturulması, in situ perfüzyon fiksasyonu ve montajlı geniş alan transmisyon elektron mikroskobu için örnek işleme için ayrıntılı bir ponksiyon yarası prosedürü sunuyoruz. Genel prosedürler, ultrastrüktürel analiz için hemostatik trombüs oluşturmak ve deneysel farelerde, örneğin farklı tip ve dozajlarda farmasötik ilaçlarla tedavi edilen farelerde kanama sürelerini karşılaştırmak için yararlıdır. Kontrol vahşi tip farelerdeki kanama sürelerini, nakavt farelerdeki kanama süreleriyle (yani, yapışkan ligandlarla etkileşime giren trombositlerdeki çeşitli glikoproteinler için nakavtlar) ve müteakip yüksek çözünürlüklü elektron mikroskobu ile karşılaştırmak için de yararlıdır. Protokol, elektron mikroskobunu güçlü bir seçim haline getiren özelliklerin kaybıyla birlikte birincil okuma olarak immünofloresan analizine kolayca uyarlanabilir. Öte yandan, immünofloresan, bir yapı içindeki proteinleri bulmak için birincil araçtır. Herhangi bir teknik protokolde olduğu gibi, diğerlerinden daha kritik olan bazı adımlar vardır ve protokol içinde sonraki analizler için önemli seçim noktaları olarak ele alınabilecek adımlar vardır.
Kritik adımlar, sonraki analizler için seçim noktaları ve sınırlamalar aşağıda açıklanmıştır. Gerçek iğne delme adımı: Delinme yarası, damar veya artere 25°'lik bir açıyla tutulan bir şırınga iğnesi ile yapılır. Bu, damarın veya arterin her iki tarafında delinme olasılığını en aza indirir. Öte yandan 90°'lik bir açı, intravasküler endotel tabakasını kazımama veya kan damarının dışındaki ekstravasküler kollajen matrisine zarar vermeme şansını en üst düzeye çıkarır, ancak damarın veya arterin her iki tarafını delme riski daha yüksektir. Seçim, deneyim, el ve güvenden biridir.
Buradaki birincil fiksasyon, tek bir reaktif aldehit grubu içeren küçük bir molekül olan perfüze paraformaldehit ile yapılır. Tek bir kimyasal olarak reaktif grup içerdiğinden, paraformaldehitin hücresel bileşenleri çapraz bağlama eğilimi çok azdır ve antijenisiteyi yok etme eğilimi çok azdır ve bu nedenle, özetle, iki reaktif aldehit içeren ve dolayısıyla çok daha fazla moleküler çapraz bağlama üreten elektron mikroskobu için ortak bir fiksatif olan glutaraldehite nispeten zayıf bir fiksatif olarak kabul edilir13. Bu, yapıyı korumak için tasarlanmış yerinde bir adımdır. Perfüzyon adımları, trombüs tuzağına düşmemiş kırmızı kan hücrelerini preparattan temizler. Bu, çoğu kırmızı kan hücresinden arınmış bir preparat verir ve trombosit özelliklerine odaklanmayı kolaylaştırır. Ekstravasküler olarak uygulanan bir glutaraldehit/paraformaldehit karışımı ile in situ fiksasyon kullanmayı araştırdık. Bu prosedür, özellikle yüksek akış/basınç durumunda etkilidir. Bununla birlikte, dolaşımdaki kırmızı kan hücrelerini yerinde sabitler. Bu, ponksiyon yara trombüsünü oluşturan trombosit agregatlarının şekli ve bileşimi için elektron mikrograflarının müteakip segmentasyon analizini karmaşıklaştırabilir. Glutaraldehit kullanımı, fiksatif tarafından üretilen yüksek otofloresan seviyesi nedeniyle alternatif immünofloresan prosedürlerini büyük ölçüde karmaşıklaştırır.
Sabit kan damarının bir silikon ped üzerine sabitlenmesi/yayılması, trombüsün gömme amacıyla konumlandırılması için çok önemlidir. Bu adımda, numunenin kan akışına göre oryantasyonu izlenir ve sonraki adımlar için bilinir. Delinme deliği ve oluşan trombüs açık kan damarına kolayca yerleştirilebilir. Buna karşılık, eksize edilmiş, sağlam kan damarlarında trombüs bulmak zordur. Bu, özellikle sabit dolaşımdaki kırmızı kan hücreleri açısından zengin bir örnekte doğru olacaktır. Samanlıktaki iğnenin nerede olduğunu takip edebilmek çok önemlidir.
Teşhir sonrası kan damarının açılması ve oluşan trombüsün, delinme deliğinin bulunduğu yerin fotoğraflanması bir seçim noktası sunar. Genel protokolde, sunulan sonraki adımlar, numunenin WA-TEM için hazırlanmasına özgüdür. Bu adımda, diğer protokol seçimleri yapılabilir. Bir yandan, numune elektron mikroskobu yerine immünofloresan mikroskobu için işlenebilir. Öte yandan, numune, WA-TEM yerine seri blok yüz taramalı elektron mikroskobu (SBF-SEM veya başka bir hacim elektron mikroskobu yaklaşımı) için işlenebilir. SBF-SEM için işlem adımları kesinlikle farklıdır, çünkü bu prosedüre hazırlanmak için elektron mikroskobu için tüm ağır metal boyama adımlarının gömme öncesi yapılması gerekir4.
Bu protokoldeki ağır metal boyama adımları, nükleik asit açısından zengin biyolojik kompleksler olan ribozomlar ve kromozomlara karşı zarları vurgulamak için tasarlanmıştır. Diğer ağır metal boyama protokolleri, örneğin Storrie ve Attardi14 ve Liu ve ark.15 kullanılabilir.
Damar ve arterlerdeki farklılıklara dikkat etmek önemlidir. Arterin ven karşısındaki yüksek basıncıdengelenmelidir 16,17. Örneğin, juguler yaraya karşı femoral arter yarasını üretmek için daha küçük çaplı bir iğne kullanılır. Bu, daha yüksek basıncı telafi eder ve neredeyse eşit kanama durdurma süresi verir. Juguler ven ponksiyon yarası prosedüründe, hipertonik koşullar altında fiksatif olarak paraformaldehit kullanılması tercih edilir, çünkü küçük, tek aldehit içeren bir fiksatif olarak paraformaldehit hızlı etki eder, ancak antijenitiyi sağlam bırakma eğiliminde olan zayıf bir fiksatiftir. Bu, burada tarif edilen protokollerin, ışık veya elektron mikroskobu seviyesi 18,19'da antikor aracılı lokalizasyon çalışmaları ile tamamlanabileceği anlamına gelir. Femoral arter ponksiyon yarası durumunda, arteriyel trombüsü stabilize etmek ve sabitlemek için 0.1 M sodyum kakodilat tamponu, pH 7.4 içinde paraformaldehit ile birlikte daha güçlü bir çapraz bağlama fiksatifi olan glutaraldehit kullanılır. Bu modifikasyon, bir arterin bir damara karşı daha yüksek kan basıncını dengelemek için gereklidir. Arteriyel durumda, sodyum kakodilat konsantrasyonu, juguler ven trombüsü için fiksatif çözeltide kullanılan konsantrasyonun yarısıdır.
Burada sunulan elektron mikroskobu için numune işleme prosedürü WA-TEM'e göre uyarlanmıştır ve sınırlı hacimli elektron mikroskobu bilgisi verir. WA-TEM, akış1'e paralel veya dik tam trombüs kesitleri boyunca 3.185 nm piksel boyutu veya daha küçük sınırlı bir dizi yüksek çözünürlüklü görüntü üretir. Cam ve elmas bıçakların bir kombinasyonu, trombüs içine tahmini %10, %25, %50, %75 ve %90 oranında bir dizi kesiti manuel olarak üretmek için kullanılır. Tam trombüs kesitleri elde etmek, 4.000 x 4.000 piksel elektron mikroskobu kalitesinde bir kamera ile yüzlerce karenin görüntülenmesini gerektirir. Çerçeveler daha sonra birbirine dikilir. Tam kesitli bir görüntü elde etmek için yaklaşık 400 - 800 kare gerekir. WA-TEM, SBF-SEM ile tamamlanabilir. SBF-SEM, SEM görüntüleme odası1'in vakumu içine yerleştirilmiş bir elmas bıçakla küçük adımlarla aşamalı olarak kesilirken blok yüzünün bir dizi ardışık görüntüsünü üretir. Bu görüntüler, oluşan trombüsün tam 3 boyutlu bir görüntüsünü vermek için bir araya getirilebilir. Mikrotom SEM görüntüleme odasının içinde olduğundan, SBF-SEM için tüm boyama adımları gömme öncesi yapılmalıdır. Bu iki elektron mikroskobu yaklaşımının kombinasyonu, sınırlı sayıda enine kesit, WA-TEM veya milimetreye yakın boyuttaki delinme yara trombüsünün (SBF-SEM) tam derinliği boyunca ~ 3 nm veya daha fazla çözünürlükte görüntülemeye izin verir. Dikişli WA-TEM görüntülerinin 3DMOD yazılımında10 görüntülenmesi, çeşitli yakınlaştırma seviyeleri arasında hızlı manipülasyona izin verir, böylece yüksek çözünürlüklü görünümler bile tam trombüs genişliği kesiti içinde bağlam içine yerleştirilebilir.
Sonuç olarak, farelerde delinme yaralı trombüslerin üretilmesi, bunların yerinde sabitlenmesi ve trombüsün ven veya arter içinde kolayca yerleştirilebileceği ve izlenen kan akışına göre yöneliminin izlenebileceği şekilde elektron mikroskobu için işlenmesi için kanıtlanmış bir protokol sunuyoruz. Kullanıcının numunelerin nasıl analiz edileceğine dair seçimler yapabilmesi için çeşitli karar noktaları sunulur. Hücredeki diğer bileşenlere karşı zarları vurgulayan elektron mikroskobu için hazırlığa odaklanıyoruz. Sonuç olarak, protokolün diğer araştırmalara göre en genel olan kısmı, geniş alan transmisyon elektron mikroskobunun (WA-TEM), hücrelerin nano ölçekli bilgisini destekleyen bir montaj yaklaşımı olduğunu, yani büyük bir yapı içindeki trombositleri, milimetre boyutuna yakın, burada oluşturan trombüsün takdir edilmesidir. Sonuçta ortaya çıkan ayrıntıları genel bağlam içine yerleştirme yeteneği, çeşitli adımları tam bir prosedürde birleştirmenin merkezi gücüdür.