Summary

L'aide de pincettes laser pour la manipulation neurones isolés in vitro

Published: September 11, 2008
doi:

Summary

Cette vidéo décrit la manipulation des neurones cultivés en utilisant le laser pincettes in vitro.

Abstract

Dans ce papier et vidéo, nous décrivons les protocoles utilisés dans notre laboratoire pour étudier les préférences de ciblage des processus régénérant cellulaire des neurones rétiniens adultes in vitro. Procédures pour préparer des cultures de cellules rétiniennes commencer par la dissection, la digestion et la trituration de la rétine, et se terminent avec le placage de cellules rétiniennes isolées sur des plats spécialement conçus pour une utilisation avec pinces optiques. Ces plats sont divisés en une demi adhésion cellulaire et demi répulsif cellule. Le côté adhésif cellule est recouverte d'une couche de Sal-1 anticorps, qui fournissent un substrat sur lequel les cellules de notre croissance. D'autres substrats adhésif pourrait être utilisé pour d'autres types cellulaires. Le côté répulsif cellule est recouverte d'une fine couche de poly-HEMA. Les cellules étalées sur le côté poly-HEMA du plat sont piégés avec la pince à épiler au laser, transporté et placé à proximité d'un cellulaire sur la Sal-1 côté pour créer une paire. Formation des groupes de cellules de n'importe quelle taille devrait être possible avec cette technique. «Laser-pincette contrôlée micromanipulation» signifie que le chercheur peut choisir lequel les cellules à se déplacer, et la distance souhaitée entre les cellules peuvent être standardisés. Parce que le faisceau laser passe à travers des surfaces transparentes de la boîte de culture, la sélection de cellules et de placement sont effectués dans un espace clos, environnement stérile. Les cellules peuvent être surveillés par vidéo time-lapse et utilisé avec n'importe quelle technique de biologie cellulaire nécessaires. Cette technique peut aider les enquêtes sur les interactions cellule-cellule.

Protocol

Pinces optiques permettant de manipuler des cellules isolées en culture Les forces de piégeage des pinces optiques sont générées à partir de l'élan de la lumière (Ashkin, 1991;. Ashkin et al, 1986). Bien que ces forces facilement piéger les cellules en suspension, ils ne sont pas en mesure de déplacer des cellules qui adhèrent à une surface. Par conséquent, pour réduire l'adhérence de la boîte de culture à l'endroit où les cellules sont piégées, la lamelle …

Discussion

La lumière a l'élan, et quand un rayon de lumière est réfractée lorsqu'elle passe à travers une cellule, une force est nécessaire pour changer la direction de l'élan. En raison de la loi de conservation de l'élan, une force dans la direction opposée doivent, à leur tour, réagissent à leur tour sur une cellule. Ashkin (1991) ont montré que la force générée par un faisceau laser focalisé par un objectif de microscope se déplace d'une cellule vers le centre d'intérêt. Même si un faisceau laser ne g…

Acknowledgements

La recherche a été financée par des subventions du NIH et de EY012031 EY0182175 et le FM Kirby Fondation.

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
25mm circle No.1 coverglass   VWR Scientific Inc., Westchester, PA 48380 080  
poly-2-hydroxyethylmethacrylate (poly-HEMA)   Sigma Chemical Co., St Louis, MO P-3932 Dissolve in 95% ethanol
Goat anti-mouse IgG antibody   Chemicon International, Temecula CA AP181 1mg in 1ml, dilute 10x for use
Sal-1 supernatant containing mouse anti-salamander antibody   generously provided by Dr. Peter MacLeish   Dr. Peter MacLeish, Morehouse School of Medicine, Atlanta, GA
3 mm bore 5ml pyrex disposable pipets   Corning Inc., Corning NY 7078A-5  
Cell culture dishes 35mm x 10mm   Corning inc., Corning NY 430165  
Sylgard 184 silicone elastomer kit   Dow Corning Corp., Midland MI    
Optical tweezers-microtool or laser tweezers   Cell Robotics Inc., Albuquerque NM    
1 W continuous wave diode laser of 980nm wavelength   Cell Robotics Inc., Albuquerque NM    
Axiovert 100 inverted light microscope   Carl Zeiss Inc., Thornwood, NY    
40x oil immersion plan neofluor objective lens   Carl Zeiss Inc., Thornwood, NY   Numerical aperture (N.A. 1.3)
Black and white CCD camera   Sony Corporation, Tokyo, Japan    
Computer and joystick with software   Cell Robotics Inc.   for controlling a motorized stage

Referencias

  1. Ashkin, A., Dziedzic, J. M., Bjorkholm, J. E., Chu, S. Observation of a Single-Beam Gradient Force Optical Trap for Dielectric Particles. Opt. Lett. 11, 288-290 (1986).
  2. Clarke, R. J., Hoegnason, K., Brimacombe, M., Townes-Anderson, E. Cone and rod cells have different target preferences in vitro as revealed by optical tweezers. Mol. Vision. 14, 706-720 (2008).
  3. Folkman, J., Moscona, A. Role of cell shape in growth control. Nature. 273, 345-349 (1978).
  4. Liu, Y., Cheng, D. K., Soneck, G. J., Berns, M. W., Chapman, C. F., Tromberg, B. J. Evidence of localized cell heating induced by infrared optical tweezers. Biophysical Journal. 68, 2137-2144 (1995).
  5. MacLeish, P. R., Barnstable, C. J., Townes-Anderson, E. Use of a monoclonal antibody as a substrate for mature neurons in vitro. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 80, 7014-7018 (1983).
  6. MacLeish, P. R., Townes-Anderson, E. Growth and synapse formation among major classes of adult salamander retinal neurons in vitro. Neuron. 1, 751-760 (1988).
  7. Mandell, J. W., MacLeish, P. R. Townes-Anderson E. Process outgrowth and synaptic varicosity formation by adult photoreceptors in vitro. J. Neurosci. 13, 3533-3548 (1993).
  8. Nachman-Clewner, M., Townes-Anderson, E. Injury-induced remodelling and regeneration of the ribbon presynaptic terminal in vitro. J. Neurocytol. 25, 597-613 (1996).
  9. Townes-Anderson, E., St Jules, R. S., Sherry, D. M., Lichtenberger, J., Hassanain, M. Micromanipulation of retinal neurons by optical tweezers. Mol. Vis.. 4, (1998).
check_url/es/911?article_type=t

Play Video

Citar este artículo
Clarke, R., Wang, J., Townes-Anderson, E. Using Laser Tweezers For Manipulating Isolated Neurons In Vitro. J. Vis. Exp. (19), e911, doi:10.3791/911 (2008).

View Video