실시간 이미징 배아 조직은 오랜 기간 동안 도전합니다. 여기에서 우리는 높은 공간과 시간적 해상도를 가진 오랜 기간 동안 여자가 척수의 세포와 하위 세포 변화를 감시하기위한 분석을 제시. 이 기술은 신경계와 개발 배아의 다른 지역에 맞게 조정 할 수 있습니다.
태아의 척수가 중추 신경계 (CNS)의의 연결과 glial 세포의 큰 백분율을 야기할 신경 전구 세포를 사이클링으로 구성되어 있습니다. 많이는 분자 메커니즘을 그 모양과 척수를 대해 알려진의 연결을 차별화 1, 2을 유도되지만, 우리는 세포 행동의 수준에서 이러한 초기 이벤트의 깊은 이해가 부족합니다. 그들은 neurogenesis를 받아야하는대로 실시간으로 신경 progenitors의 동작을 연구하기 때문에 중요합니다.
초기 배아 조직의 과거, 실시간 영상으로 세포 / 조직 문화의 생존뿐만 아니라 형광 이미징의 phototoxic 효과에 의해 제한되었습니다. 여기 소설 전직의 생체내 슬라이스 문화 프로토콜과 넓은 필드 형광 현미경 (그림 1)를 이용, 오랜 기간에 대한 이미지와 같은 조직에 대한 소설 분석을 제시. 이 접근법은 병아리 배아 s의 장기간 시간이 경과 모니터링 구현높은 공간과 시간적 해상도 pinal 코드 전구 세포.
이 분석은 유전자 활동을위한 세포 및 서브 셀룰러 행동, 소설의 개발과 고도로 민감한 기자의 관찰 이외에 이미지 배아 조직 3, 4의 범위에 수정할 수 있습니다 (예 : 노치 신호 5)이 분석을하게 신호 방법을 이해하기위한 강력한 도구는 배아 발달 동안 세포의 행동을 규정합니다.
우리는 닭 배아 슬라이스 문화 셀 동작을 모니터링하려면 여기를 소설 촬영된 영상 분석을 제시. 24-48시간 사이의 시간을 프레임 캡처하여 쉽게 있지만, 이러한 분석은 70 시간 동안 살아있는 조직의 고해상도 이미징을 가능하게합니다. 높은 NA 오일 객관적이고 시간 지점 사이에 상대적으로 짧은 간격의 사용은 물론 우리가 흔히 빠르게 발생 셀 동작을 모니터링할 수 있도록로서, 높은 해상도 이미지 획득을 가능하게하고, 쉽게 공촛점를 사용하여 기존 촬영된 영상 중에 놓친 수 현미경.
이 분석의 주요한 이점은 오랜 기간 동안 이미지 셀에 대한 능력입니다. 7 현미경을 스캔 공촛점 레이저 대신 넓은 필드 6의 사용은 이것에 대한 중요합니다. 공촛점 현미경은 전통적으로 광학 부분을 직접 초점 정보를 밖으로 제거하는 기능을 포함하여 넓은 필드 현미경을 통해 몇 가지 장점을 제공하고있다 <sup> 7지만, 핀홀의 사용은 정보의 상당한 금액을 제외하고, 긴 노출 시간을 necessitating, 검출기 8 빛의 손실이 생깁니다. 와이드 필드 현미경는 반면에, 전체 현장 조명을 사용하고 객관적 통해 모든 빛을 전달은 검출기로 전송됩니다. 높은 양자 효율이 결합은 결합 소자 (CCD) 카메라 매우 빠른 노출 시간으로 공촛점 현미경 9에 비해 노이즈 비율 높은 신호 이미징을 보장을 냉각. 우리의 애플 리케이션에서 우리는 오랜 기간, 기록 3D 스택 궁극적으로 작은 거의 회절 제한적인 구조를 해결하기위한 이미지해야합니다. 공촛점 현미경 적 검출기에 도달 밖 포커스 라이트를 방지하기 때문에 상당히 두께, 밀도-라벨 샘플 7, 8의 배경을 줄일 수 있지만, 그것은 단지보다 훨씬 더 큰 빛을 입력으로 사용할 신호 대 잡음 비율을 달성 와이드 필드 현미경 10. 매우 가벼운 민감한 sparsel위한우리 electroporated 척수의 조각 같은 당 – 라벨 샘플 따라서 와이드 필드 현미경은 공촛점 현미경보다 더 수행합니다. deconvolution하여 이미지 복원과 결합하면, 어느 초점 정보를 밖으로 제거하고 개선 명암, 넓은 필드 작고 희미한 물체 11 탐지에 특히 좋은 나서입니다.에게 모든 조직 이미징 실험에 적합하지 않지만, 이러한 방식은 우리의 라이브 세포 이미징 애플 리케이션을위한 매우 효과있다.
형광 단백질의 선택은 세포 생존에 영향을 미칠 수있는 중요한 요소이다. 우리는 최상의 결과를 마커로 녹색 형광 단백질 (GFP) 12를 사용하는 구조에서 얻을다는 것을 찾을 수 있습니다. 현재 효과적으로 듀얼 채널 건너 뛰자위한 GFP와 함께 사용할 수있는 적색 형광 단백질의 범위를 평가하고 있습니다. 13 사용 가능한 이러한 단백질의 여러 가지가 있습니다. 많은 단백질은 형광 단백질로 fusions로 안정 있지만일부 단백질은 감소 세포 생존 능력의 결과로, 융합에 의한 불안 정한 렌더링할 수 있습니다. 그러한 경우에는 내부 ribosome 항목 사이트 (IRES)을 포함하는 구성 요소의 사용은 형광 단백질로부터 관심 단백질을 분리하는 데 유용합니다.
언제 이미징 척수의 조각,주의가 형광등에 노출을 최소화하기 위해 이동해야합니다. 현미경의 eyepieces는 조각을 찾아 입장하는 전송 빛 (brightfield)에서만 사용해야합니다. 형광 이미지는 항상 최소한의 노출 시간을 이용한 현미경 소프트웨어를 사용 취득해야합니다. 이들은 5-50 MS의 범위에 보관해야하며 중성 밀도 필터의 사용으로 실험한다. 긴 노출 시간이 처음 선명한 이미지를 생산할 수 있지만, 형광등 노출 phototoxic 효과는 세포 사망을 초래할 수 있습니다. 이 지역 중에 손상되었을 수 있습니다 티슈가 들어 있으므로 coverslip에 가장 가까운 조직의 첫 번째 5-10 μm의가 몇 군데하지 말아야깔끔히.
여기에 제시된 예제는 HH 단계 10과 나중에 몇 군데 6~7시간에서 electroporated 배아으로하지만,이 방법은 스테이지 18 HH하는 배아에 사용할 수 있습니다. 나중 단계에서 척수 조직이 훨씬 더 크네요 그래서 손으로 썰어하기 어렵습니다. 이러한 경우, 낮은 용융 점 아가로 오스의 배아를 내장하고 vibratome와 sectioning하면 더 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 우리가 개발 척수의 영상 전지 방법으로 이러한 분석을 제시하더라도,이 접근법은 또한 감각 placodes 3를 포함해 이미지를 다른 배아 조직에 수정되었습니다.
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 |