Жасалма мээ-жүлүн суюктугунун (ACSF) Patch Clamp технологиясында колдонулушу

Ачкыч сөздөр:Жасалма мээ-жүлүн суюктугу, ACSF, Жасалма CSF, Синтетикалык мээ-жүлүн суюктугу, Синтетикалык CSF, CSF, симуляцияланган CSF, Patch Clamp Technology

IPHASE продуктылары

Introduction

Нейрофизиология боюнча изилдөөчүлөр үчүн Жасалма Цереброспиналдык Суюктук (ACSF) патч кысуучу эксперименттерде эң негизги жана көп колдонулган реагенттердин бири болуп саналат. Жасалма CSF пассивдүү фондук чечим болбостон, электрофизиологиялык жазуулардын туруктуулугун, кайталанышын жана физиологиялык актуалдуулугун аныктаган критикалык клеткадан тышкары чөйрөнү аныктайт.

Жама кысуучу эксперименттердин максаты - экс vivo шарттарда нейрондордун in vivo функционалдык абалын мүмкүн болушунча жакын кайра чыгаруу. Бул экспериментте, Жасалма CSF негизги колдоочу система катары кызмат кылат. Анын иондук курамы, буферлөө жөндөмдүүлүгү, осмолярдуулугу жана газ тең салмактуулугу нейрондук эс алуу мембранасынын потенциалына, аракет потенциалын атууга, синаптикалык өткөрүүгө жана каналдын дарбазасынын жүрүм-турумуна түздөн-түз таасир этет.

Жер жүлүн суюктугунун физиологиялык негиздери

Жасалма CSFтин бардык долбоорлоо принциптери жана колдонмолору энелик жүлүн суюктугунун физиологиялык функцияларын так түшүнүүгө негизделген.

Түпкү жүлүн суюктугу – бул борбордук нерв системасын курчап турган тунук физиологиялык суюктук, нейрондун нормалдуу иштеши үчүн зарыл болгон туруктуу микрочөйрөнү камсыз кылат. Бирок, курамынын өзгөрүлмөлүүлүгүнө жана чектелген жеткиликтүүлүккө байланыштуу, жергиликтүү CSF көзөмөлдөнгөн эксперименталдык орнотууларда ишенимдүү түрдө колдонулушу мүмкүн эмес. Муну чечүү үчүн Синтетикалык жүлүн суюктугу CSFтин негизги физикалык-химиялык касиеттерин кайталоо үчүн иштелип чыккан, бул изилдөөчүлөргө in vitro жана экс vivo изилдөөлөрүндө ырааттуу, физиологиялык жактан тиешелүү шарттарды сактоого мүмкүндүк берет.

ACSF Patch Clamp эксперименттеринде негизги реагент катары

Жамачы кыскыч эксперименттеринде, Жасалма Цереброспиналдык Суюктук клеткадан тышкары негизги чечим болуп саналат. Борбордук нерв системасындагы нейрондор жана глиалдык клеткалар in vivo тынымсыз жергиликтүү CSFге чөмүлдүрүлөт жана алардын эс алуудагы мембрана потенциалы, аракет потенциалынын генерациясы, ион каналынын кинетикасы жана синаптикалык везикуланын бошонушу иондордун туруктуу концентрациясына, рНга, осмолярдуулукка жана энергия менен камсыздоого абдан көз каранды.

Жамачы кысуучу жазуунун максаты ex vivo шарттарында in vivo физиологиялык абалын мүмкүн болушунча ишенимдүү кайра чыгаруу болуп саналат. Жергиликтүү CSF жасалма симуляциясы катары, Жасалма CSF обочолонгон нерв ткандары жана клеткалары үчүн туруктуу микрочөйрөнү камсыз кылат жана көпчүлүк электрофизиологиялык процесстерде аны кадимки маданий чөйрө же жөнөкөй туз менен алмаштырууга болбойт.

Patch Clamp технологиясындагы колдонмолор

Жасалма CSF ткандарды даярдоодон тартып жаздырууга жана фармакологиялык манипуляцияга чейин жамаачы кысуучу эксперименттердин толук процессинде колдонулат.

1. 1) Acute Brain Slice Patch Clamp Experiments

Мээди кесүү жана кесүү учурунда кыртыш муздак, кычкылтектүү ACSF (95% O₂ / 5% CO₂) тез арада өтүшү керек. Төмөн температура нейрондук метаболизмди жайлатат, ал эми газдын туура тең салмактуулугу рН туруктуулугун сактайт жана гипоксиялык зыянды азайтат.

Кесилгенден кийин мээнин бөлүмдөрү функционалдык калыбына келүү үчүн 32–34°Cде кычкылтектүү ACSFде 1–1,5 саатка инкубацияланат. Бул этапта, Жасалма CSF иондук курамы, osmolarity жана энергия менен камсыз кылуу (мисалы, глюкоза) кыртыш бүтүндүгүн жана клетка жашоого жөндөмдүүлүгүн сактоо үчүн абдан маанилүү болуп саналат.

Электрофизиологиялык эсепке алуу учурунда, Жасалма жүлүн суюктугу туруктуу клеткадан тышкары чөйрөнү сактоо үчүн үзгүлтүксүз перфузияланышы керек. Бул ырааттуу рН, ион балансы жана температураны камсыздайт, ошол эле учурда метаболизм калдыктарын жок кылып, акырында ишенимдүү жана кайталануучу маалыматтарды алууну колдойт.

2. 2) курч изоляцияланган нейрон жамаачы кысуучу эксперименттер

Курч нейрондук диссоциация үчүн мээ кыртышы көбүнчө протеазалар менен сиңилет. Энзимдик эритме, адатта, Жасалма жүлүн суюктугунун негизинде даярдалат, андыктан сиңирүү учурунда мембрананын түзүлүшү жана ион каналынын функциясы сакталат. Тамак сиңирүү жана механикалык тритурациядан кийин обочолонгон нейрондор калдык ферментти алып салуу үчүн ACSF менен кайра-кайра жуулат жана андан кийин эс алуу же адгезия үчүн ACSFде кайра суспензияланат. Туруктуу осмолярдуулук жана рН бул процесстин ичинде клетканын жаракатын жана апоптозду алдын алуу үчүн маанилүү.

3. 3) маданияттуу клеткалар жана клетка линиялары

Стандарттык бүткүл клетка жазуусу жана бир каналдык жаздыруу үчүн кадимки жасалма мээ жүлүн суюктугун эс алуу мембранасынын потенциалын жана ион каналдарынын физиологиялык абалын сактоо үчүн клеткадан тышкаркы чечим катары түздөн-түз колдонсо болот.

Белгилүү иондук агымдардын тандалма изоляциясы үчүн Жасалма CSF алкагы көбүнчө өзгөртүлөт. Мисалы, кальций агымдарын жазып жатканда, калий каналдарын жабуу үчүн NaCl бир бөлүгүн TEA-Cl менен алмаштырса болот, же натрий агымын басуу үчүн натрийди алып салса болот. NMDA рецепторунун ортомчу агымдарын жаздырганда, каналдын блогун бошотуу үчүн клеткадан тышкары Mg2+ жок кылынышы мүмкүн. Бардык учурларда эритменин негизги физика-химиялык касиеттери туруктуу бойдон калууга тийиш.

4. 4) Комбинацияланган функционалдык анализдер

Жасалма жүлүн суюктугу фармакология изилдөөлөрүндө ион каналынын модуляторлору жана нейроактивдүү кошулмалар үчүн жумушчу чечимдерди даярдоо үчүн колдонулат, алар перфузиялык система аркылуу колдонулат. рН же иондук курамындагы четтөөлөр дары-дармектин эригичтигин, туруктуулугун же максаттуу белоктордун конформациясын өзгөртүп, так эмес жыйынтыктарга алып келиши мүмкүн.

Оптогенетикалык бириктирилген жазуу эксперименттеринде, нейрондук активдүүлүк алгач жарык стимулдаштыруу жолу менен башкарылат, андан кийин патч кысгыч менен көзөмөлдөнөт. ACSF менен үзгүлтүксүз перфузия базалык электрофизиологиялык абалды сактоо үчүн талап кылынат, андыктан байкалган өзгөрүүлөрдү экологиялык флуктуацияга эмес, оптогенетикалык кийлигишүүгө байланыштырууга болот.

Техникалык кароолор жана негизги эксперименттик параметрлер

Жамачы кысуучу эксперименттерде сигналдын туруктуулугун жана кайталанышын камсыз кылуу үчүн төмөнкү Жасалма Цереброспиналдык Суюктуктун -байланыштуу параметрлери катуу көзөмөлгө алынышы керек.

Жалпысынан бул факторлор жаздыруунун туруктуулугун, маалыматтардын кайталанышын жана натыйжалардын биологиялык ылайыктуулугун аныктайт.

Корутунду
Жасалма жүлүн суюктугу фондук чечимден алда канча көп. Жамачы кычкач технологиясында ал ткандардын жашоо жөндөмдүүлүгүн колдогон, электрофизиологиялык касиеттерин сактаган жана ишенимдүү функционалдык анализди жүргүзүүгө мүмкүндүк берген негизги клеткадан тышкары чөйрө катары кызмат кылат. ACSF курамын жана эксперименталдык шарттарды кылдат оптималдаштыруу, ошондуктан ар кандай жогорку-сапатты электрофизиологиялык иш процессинде борбордук болуп саналат.

Бул муктаждыктарын колдоо үчүн, IPHASE катуу жөнгө салынган иондук курамы, осмолярдуулук жана рН менен катуу сапатты көзөмөлдөө стандарттары астында өндүрүлгөн жогорку сапаттагы ACSF өнүмдөрүн камсыз кылат. Бул изилдөөчүлөргө стабилдүү жана кайталануучу эксперименттик натыйжаларга жетишүүгө жардам берип, көптөн көпкө ырааттуулукту жана ишенимдүү аткарууну камсыздайт.