外部交互電場刺激と高速画像解析の組み合わせで外有毛細胞の運動性の調査
Summary
electromotility、遅い運動性と曲げを含む外有毛細胞（OHC）運動性応答を、調査するために信頼性の高い方法が記載されている。 OHCの運動性は、外部の交流電界と刺激によって誘発される、との方法は、高速画像記録、LEDベースの照明、そして最後の世代の画像解析ソフトウェアを活用しています。
Abstract
OHCSはコルチ器、哺乳類の内耳内の聴覚器官のオルガンにある円筒状の感覚細胞である。名前"有毛細胞"は不動の彼らの特徴的な心尖部のバンドル、音のエネルギー1の検出と伝達に重要な要素に由来する。 OHCSは、電気的、機械的および化学的刺激、音響信号の内耳増幅2のための非常に重要な運動応答への応答に曲げ、形状、伸長、短縮して変更することができます。
ⅰ）electromotility、別名速い運動性、密にOHC細胞膜にパックされたモーター蛋白質の電気駆動型コンフォメーション変化から派生したマイクロ秒の範囲の長さの変化、およびii）ゆっくりと運動性、の形状変化：OHCの刺激は、2つの異なる運動性応答を誘導秒のミリ秒は、細胞骨格再構築2、3を含む範囲です。 OHC曲げはelectromotility、そしてどちら側細胞膜、またはこれらのモータータンパク質の非対称な電気刺激（例えば、細胞の長軸に電界の垂直付き）4のモータータンパク質の非対称分布の結果に関連付けられています。機械的および化学的刺激は、細胞のイオンの状況の変化及び/またはそれらの環境にも細胞膜に埋め込 まれたモーター蛋白質5、6を刺激することができるにもかかわらず、本質的に遅い運動性応答を誘導する。 OHC運動性応答は蝸牛増幅器の不可欠な要素、音響周波数（およそ人間の20 Hzから20 kHzから）で、これらの運動性応答の定性的および定量的な分析であるため、研究7聴覚の分野において非常に重要な問題です。
ハイスピードビデオカメラ、LEDベースの照明システム、および高度な画像解析ソフトウェアを組み合わせた新たなイメージング技術の開発は外部の交流電界（EAEF）に信頼性の高い定性および孤立OHCSの運動性応答の定量的研究を実行する機能を提供します。 8。これは、前のアプローチ9-11限界のほとんどを回避する有効な手段シンプルかつ非侵襲的方法である。また、LEDベースの照明システムは、サンプルのわずかの熱影響で極端な明るさを提供し、ビデオ顕微鏡の使用により、光学解像度は、従来の光顕微鏡技術12と比べて少なくとも10倍高いですので。例えば、実験的なセットアップはここで説明すると、約20nmのセルの長さの変化は、日常的かつ確実に10 kHzの周波数で検出することができ、そしてこの決議は、さらに低い周波数で改善することができます。
我々はこの実験的なアプローチはOHCの運動の基礎となる細胞および分子メカニズムの理解を広げるのに役立つと確信しています。
Protocol
Discussion
ここに示した実験方法は、細胞の動きに何ら制限なくkHzの範囲でOHC運動性応答を推定することができます。異なる刺激プロトコル、追加のマーカー（ミクロスフェア）は、電界に対するセルの向きにも変化として、それは可能な限り以前にアクセスできない細部のレベルでOHCの運動の新たな側面を調査すること。他の方法は、例えば、フォトダイオード9またはレーザドップラ振動計<…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
P30 DC006276リサーチコア、およびHEIをNIDCD、健康補助R01DC10146/R01DC010397の国立研究所によってサポートされる作業。その内容はもっぱら著者の責任であり、必ずしもNIHや高等教育機関の公式見解を示すものではありません。著者らは関心のない既存のまたは潜在的な競合を宣言しません。
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Leibovitz’s L-15 | Gibco | 21083 | |
| Collagenase (Type 4) | Sigma-Aldrich | C5138 | 1mg/mL in L-15 |
References
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