El seguimiento de deformaciones morfogenética del tejido en el embrión de pollo temprano
Summary
En este artículo se describe el etiquetado y la superficie<em> Ovo ex</em> Cultivo de tejidos en el embrión de pollo temprano. Técnicas susceptibles de campo de lapso de tiempo brillante, fluorescencia e imágenes de tomografía de coherencia óptica se presentan. Seguimiento de las etiquetas de la superficie con una resolución espacio-temporal de alta permite cantidades cinemáticas tales como cepas morfogenética (deformaciones) que se calcula en dos y tres dimensiones.
Abstract
Epitelios embrionarios sufren deformaciones complejas (por ejemplo, flexión, torsión, plegado y estiramientos) para formar los órganos primitiva del embrión temprano. Seguimiento de los marcadores de referencia en las superficies de estas hojas de celular es un método bien establecido para la estimación de cantidades morfogenéticos tales como el crecimiento, la contracción, y de corte. Sin embargo, no todas las técnicas de etiquetado de la superficie son fácilmente adaptables a las técnicas de imagen convencionales y poseen distintas ventajas y limitaciones. Aquí se describen dos métodos de etiquetado y de ilustrar la utilidad de cada técnica. En el primer método, cientos de etiquetas fluorescentes se aplican simultáneamente para el embrión utilizando partículas de hierro magnético. Estas etiquetas se utilizan para la cantidad de 2-D deformaciones de tejido durante la morfogénesis. En el segundo método, microesferas de poliestireno se utilizan como agentes de contraste no invasivo en la coherencia de tomografía óptica (OCT) para realizar un seguimiento de imágenes 3-D deformaciones de tejido. Estas técnicas han tenido éxitomente a cabo en nuestro laboratorio para studythe mecanismos físicos de veces la cabeza principios, el corazón y el desarrollo del cerebro, y debe ser adaptable a un amplio rango de procesos morfogenéticos.
Protocol
Discussion
Dos técnicas de etiquetado de los tejidos se presentan para el cultivo ex ovo de embriones de pollo temprano. El primero utiliza tintes fluorescentes lipofílicos entregado a través de partículas de hierro magnético para etiquetar simultáneamente cientos de células. Sin embargo, este método no es compatible con la tomografía de coherencia óptica, como los tintes fluorescentes en general, poco contraste de los tejidos circundantes con 10 de octubre. Por lo tanto, se muestra una técnica alter…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por el NIH subvenciones R01 GM075200 y HL083393 R01 (LAT). Reconocemos el apoyo de becas para BAF de los NIH T90 DA022871 y el Instituto de Radiología Mallinckrodt, y VDV desde la concesión 09PRE2060795 de la Asociación Americana del Corazón.
Materials
| Material / Reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| DMEM – high glucose | Sigma-Aldrich | D5796 | |
| Penicillin/Streptomycin/Neomycin | Sigma-Aldrich | P4083 | |
| Chicken Serum | Invitrogen | 16110-082 | |
| Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline | Sigma-Aldrich | D1408 | 10X |
| Whatman #2 Filter Paper | Whatman | 1002 090 | 90mm diameter |
| Glass Micropipettes | World Precision Instruments (WPI) | TW150-6 | 1.5mm inner diameter |
| DiI | Invitrogen | D-282 | |
| Iron Reduced | Mallinckrodt Baker Inc. | 5320 | |
| 10 μm Diameter Microspheres (black) | Polysciences Inc. | 24294 | |
| Delta T Dish (for time lapse culture) | Bioptechs | 04200415B | 0.17mm thick, black |
| Delta T4 Culture Dish Controller | Bioptechs | 0420-4-03 | |
| Mini-Pump Variable Flow Device | Fisher Scientific |
References
- Hamburger, V., Hamilton, H. L. A series of normal stages in the development of the chick embryo. Journal of Morphology. 88, 49-92 (1951).
- Canfield, J. G. Dry beveling micropipettes using a computer hard drive. J. Neurosci. Methods. 158, 19-21 (2006).
- Voronov, D. A., Taber, L. A. Cardiac looping in experimental conditions: the effects of extraembryonic forces. Developmental Dynamics. 224, 413-421 (2002).
- Filas, B. A., Bayly, P. V., Taber, L. A. Mechanical stress as a regulator of cytoskeletal contractility and nuclear shape in embryonic epithelia. Ann. Biomed. Eng. 39, 443-454 (2011).
- Kozel, B. A. Elastic fiber formation: a dynamic view of extracellular matrix assembly using timer reporters. J. Cell. Physiol. 207, 87-96 (2006).
- Filas, B. A., Efimov, I. R., Taber, L. A. Optical coherence tomography as a tool for measuring morphogenetic deformation of the looping heart. Anat. Rec. 290, 1057-1068 (2007).
- Varner, V. D., Voronov, D. A., Taber, L. A. Mechanics of head fold formation: investigating tissue-level forces during early development. Development. 137, 3801-3811 (2010).
- Van Essen, D. C. An integrated software suite for surface-based analyses of cerebral cortex. J. Am. Med. Inform. Assoc. 8, 443-459 (2001).
- Filas, B. A., Knutsen, A. K., Bayly, P. V., Taber, L. A. A new method for measuring deformation of folding surfaces during morphogenesis. J. Biomech. Eng. 130, 061010-061010 (2008).
- Yuan, S. Co-registered optical coherence tomography and fluorescence molecular imaging for simultaneous morphological and molecular imaging. Phys. Med. Biol. 55, 191-206 (2010).
- Zamir, E. A., Czirok, A., Rongish, B. J., Little, C. D. A digital image-based method for computational tissue fate mapping during early avian morphogenesis. Ann. Biomed. Eng. 33, 854-865 (2005).
- Blanchard, G. B. Tissue tectonics: morphogenetic strain rates, cell shape change and intercalation. Nat. Methods. 6, 458-464 (2009).
