实时成像胚胎组织挑战过很长一段时间。在这里,我们提出了一个小鸡脊髓细胞和亚细胞的变化,具有高时空分辨率的长期监测分析。这种技术可以适应其他地区的神经系统和胚胎发育。
胚胎脊髓由骑自行车引起的中枢神经系统(CNS)的神经元和神经胶质细胞的很大比例的神经祖细胞。虽然被称为格局脊髓的分子机制,并引起神经细胞的分化1,2,我们还缺乏深刻的理解了这些细胞的行为水平的早期事件。为他们进行神经再生研究实时的神经祖细胞的行为,因此,这是关键。
在过去,实时成像早期胚胎组织细胞/组织的可行性以及在文化荧光成像的光毒作用受到限制。在这里,我们提出一种新的分析,长时间成像等组织利用一种新型的体外片文化协议和宽视场荧光显微镜( 图1)。这种方法实现长期鸡胚S的时间推移监测高时空分辨率的的皮纳尔线与祖细胞。
此法可修改一系列胚胎组织3,4,除了观察细胞和亚细胞的行为,发展新型基因活性和高度敏感的记者形象(例如,Notch信号5)使此法了解如何信令与强大的工具,调节胚胎发育期间细胞的行为。
我们在座的一种新型的时间推移成像法监测细胞在鸡胚胎切片文化行为。此法可长达70个小时的活组织高分辨率成像,虽然24-48小时之间的时间框架是更容易捕捉。使用高NA石油的目标和时间点之间的相对短的时间间隔,使图像采集分辨率高,以及允许我们监视细胞的行为,常常迅速发生,并可以很容易地错过了在常规时间推移,利用共聚焦成像显微镜。
此法的主要优点是通过长时间的图像细胞的能力。宽视场6 7显微镜激光共焦扫描,而不是使用,这是至关重要的。共聚焦显微镜历来提供了宽视场显微镜的诸多优势,包括采取的光学部分直接消除重点信息的能力<sup> 7,但使用针孔导致亏损的光探测器8,不包括相当数量的信息,需要更长的曝光时间。另一方面,宽视场显微镜,使用全域照明,通过客观的光通过发送的探测器。这具有很高的量子效率的耦合冷却电荷耦合器件(CCD)相机相比,共聚焦显微镜,具有非常快的曝光时间,信噪比高信号,确保成像。在我们的应用程序中,我们必须长时间纪录的3D堆栈和最终解决小近衍射有限结构的图像。虽然共聚焦显微镜防止焦永远到达探测器的光,从而显着降低的背景中厚,密集的标记样品7,8,它只是一个可用的信号噪声比达到更大的光输入比宽10场显微镜。对于非常敏感的光sparsel像我们的电穿孔的脊髓切片Y-标记的样本,因此,宽视场显微镜的性能优于共聚焦显微镜。当由卷积相结合的图像恢复,消除了重点信息,提高对比度,宽领域,然后是特别小,11物昏花的检测。虽然并不适合每个组织成像实验,这种方法已经为我们的活细胞成像中的应用非常有效。
荧光蛋白的选择是一个重要因素,可以影响细胞的存活。我们发现,获得最好的结果是从结构作为标记使用绿色荧光蛋白(GFP)12。目前,我们正在评估一系列的红色荧光蛋白GFP双通道时的失误,可以有效地结合使用。有多种可用这种蛋白质13。虽然许多蛋白质稳定与荧光蛋白融合,一些蛋白质可能呈现不稳定的融合,从而导致细胞活力下降。在这种情况下,使用包含一个内部核糖体进入位点(IRES)的结构是非常有用的荧光蛋白分离蛋白。
当成像脊髓切片,必须小心,以尽量减少暴露于荧光灯。必须使用显微镜目镜透射光(明)片定位和位置。荧光图像应始终获得使用显微镜软件,使用最小的曝光时间。这些应保持在5-50毫秒范围内,应尝试使用中性密度过滤器。虽然更长的曝光时间,最初可能会产生更清晰的图像,荧光灯光线照射的光毒作用,可能导致细胞死亡。第一5-10组织最接近盖玻片微米的不应成像作为本地区包含组织可能已损坏切片。
虽然这里给出的例子是在农户阶段10和影像6-7小时后电穿孔胚胎,这种方法可用于对胚胎HH阶段18。在稍后阶段,脊髓组织大得多,因此很难通过手工切片。在这些情况下,嵌入在低熔点琼脂糖胚胎与vibratome切片可能会产生更好的效果。即使我们提出此法作为一个发展中的脊髓成像细胞的方法,这种方法也被修改图像等胚胎组织,包括感官placodes 3。
The authors have nothing to disclose.
Reagent | Company | Catalogue number | Comments |
WillCo Dish | WillCo Wells | GWst-3522 | |
poly-l-lysine | Sigma | P8970 | 0.1% in Tris |
Borosilicate glass capillaries | Harvard Instruments | GC100-10 | 1.0mm outer diameter, 0.58mm inner diameter |
Electrodes (Genetrodes, in ovo, L-shaped | BTX | 10-001850-01 | 5mm gold plated |
ECM 830 square pulse generator | BTX | 45-0002 | for in ovo electroopration |
Fast Green | Sigma | F7258 | |
Type I rat collagen | Sigma | C3857 | |
L-15 medium (powder) | Sigma | 2.76 g/L in distilled water for 5x solution |
|
Sodium bicarbonate | Sigma | S8761 | 7.5% solution |
Neurobasal medium | Invitrogen | 12348-017 | without phenol red |
Glutamax | Invitrogen | A1286001 | 100x solution |
B-27 supplement | Invitrogen | 17504-044 | |
Gentamicin | Invitrogen | 15710049 | 10 mg/ml |
L15 medium (liquid 1x) | Invitrogen | 11415-049 | |
Microknife | Altomed | A10102 | 15 degree incline |
Stainless steel headless pins | Watkins and Doncaster | E6871 | A1 size |
Sylgard 184 elastomer | VWR | 634165S | |
DeltaVision Core microscope system | Applied Precision | ||
Coolsnap HQ2 CCD camera | Photometrics |