Summary

Utilizzando pinzette laser per manipolare i neuroni isolato in vitro

Published: September 11, 2008
doi:

Summary

Questo video descrive la manipolazione di colture di neuroni utilizzando pinzette laser in vitro.

Abstract

In questo articolo e video, si descrive i protocolli utilizzati nel nostro laboratorio per studiare le preferenze di targeting dei processi di rigenerazione delle cellule adulte in vitro i neuroni della retina. Procedure per la preparazione di colture di cellule della retina iniziare con la digestione dissezione, e triturazione della retina, e terminano con la placcatura di isolate cellule della retina sui piatti realizzati appositamente per l'utilizzo con pinzette laser. Questi piatti sono divisi in una metà adesivo cellula e mezzo repellente cellula. Il lato adesivo cella è rivestita con uno strato di Sal-1 anticorpi, che forniscono un substrato su cui le nostre cellule crescono. Altri substrati adesivi potrebbero essere utilizzati per altri tipi di cellule. Il lato repellente cellula è rivestita con un sottile strato di poli-HEMA. Le cellule placcato sulla poli-HEMA lato del piatto sono intrappolati con le pinzette laser, trasportate e poi messo in una cella adiacente sul lato Sal-1 per creare una coppia. Formazione di gruppi di cellule di qualsiasi dimensione dovrebbe essere possibile con questa tecnica. "Laser-pinzette controllato micromanipolazione" significa che il ricercatore può scegliere le celle da spostare, e la distanza desiderata tra le cellule possono essere standardizzati. Poiché il raggio laser passa attraverso superfici trasparenti del piatto cultura, la selezione delle cellule e il posizionamento sono fatte in ambiente chiuso ambiente sterile. Le cellule possono essere monitorati tramite video time-lapse e utilizzato con qualsiasi tecnica cellula biologica richiesti. Questa tecnica può aiutare indagini di interazioni cellula-cellula.

Protocol

Pinzette ottiche per la manipolazione di cellule isolate in coltura Forze cattura di pinzette ottiche sono generati dalla quantità di moto della luce (Ashkin, 1991;. Ashkin et al, 1986). Anche se queste forze facilmente intrappolare le cellule in sospensione, non sono in grado di spostare le cellule che aderiscono a una superficie. Pertanto, per ridurre l'adesione al piatto cultura nel punto in cui sono intrappolati cellule, il vetrino è rivestito con poli-2-idrossietilmetacrilato (…

Discussion

La luce ha slancio, e quando un raggio di luce viene rifratta che passa attraverso una cella, è necessaria una forza per cambiare la direzione del momento. A causa della legge di conservazione del momento, una forza nella direzione opposta deve, a sua volta, reagisce di nuovo su una cella. Ashkin (1991) ha mostrato che la forza generata da un fascio laser focalizzato da una lente obiettivo microscopio si muoverà una cella verso il centro della messa a fuoco. Anche se un raggio laser genera solo un paio di piconewtons di forza, questa forz…

Acknowledgements

La ricerca è stata sostenuta da sovvenzioni NIH EY012031 e EY0182175 e la FM Kirby Foundation.

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

Riferimenti

  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).
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  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).

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Citazione di questo articolo
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).

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