Patch Clamp texnologiyasida sun'iy miya omurilik suyuqligining (ACSF) qo'llanilishi

Kalit so‘zlar:Sun'iy miya omurilik suyuqligi, ACSF, Sun'iy CSF, Sintetik miya omurilik suyuqligi, Sintetik CSF, CSF, simulyatsiya qilingan CSF, Patch Clamp texnologiyasi

IPHASE mahsulotlari

Kirish

Neyrofiziologiya bo'yicha tadqiqotchilar uchun sun'iy miya omurilik suyuqligi (ACSF) yamoq qisqichi tajribalarida eng asosiy va tez-tez ishlatiladigan reagentlardan biridir. Sun'iy CSF passiv fon yechimi bo'lishdan uzoqda, elektrofiziologik yozuvlarning barqarorligi, takrorlanuvchanligi va fiziologik ahamiyatini aniqlaydigan muhim hujayradan tashqari muhitni belgilaydi.

Yamoq qisqichi tajribalarining maqsadi ex vivo sharoitda neyronlarning in vivo funktsional holatini iloji boricha yaqinroq ko'paytirishdir. Ushbu tajribada sun'iy CSF asosiy qo'llab-quvvatlovchi tizim bo'lib xizmat qiladi. Uning ion tarkibi, bufer qobiliyati, osmolyarligi va gaz muvozanati neyronlarning dam olish membranasi potentsialiga, harakat potentsialini ishga tushirishga, sinaptik uzatishga va kanallarni ochish xatti-harakatlariga bevosita ta'sir qiladi.

Mahalliy miya omurilik suyuqligining fiziologik asoslari

Sun'iy CSFning barcha dizayn tamoyillari va qo'llanilishi mahalliy miya omurilik suyuqligining fiziologik funktsiyalarini to'g'ri tushunishga asoslangan.

Mahalliy miya omurilik suyuqligi - bu markaziy asab tizimini o'rab turgan tiniq fiziologik suyuqlik bo'lib, normal neyronlarning faoliyati uchun zarur bo'lgan barqaror mikro muhitni ta'minlaydi. Biroq, kompozitsiyaning o'zgaruvchanligi va cheklangan foydalanish imkoniyati tufayli mahalliy CSF nazorat ostidagi eksperimental sozlamalarda ishonchli tarzda qo'llanilmaydi. Buni hal qilish uchun Sintetik miya omurilik suyuqligi CSF ning asosiy fizik-kimyoviy xususiyatlarini takrorlash uchun ishlab chiqilgan bo'lib, tadqiqotchilarga in vitro va ex vivo tadqiqotlarda izchil, fiziologik jihatdan mos sharoitlarni saqlashga imkon beradi.

ACSF Yamoq qisqichi tajribalarida asosiy reagent sifatida

Yamoq qisqichi tajribalarida sun'iy miya omurilik suyuqligi asosiy hujayradan tashqari eritma hisoblanadi. Markaziy asab tizimidagi neyronlar va glial hujayralar in vivo jonli ravishda mahalliy CSFga doimiy ravishda botiriladi va ularning dam olish membrana potentsiali, harakat potentsialini yaratish, ion kanallari kinetikasi va sinaptik pufakchalar ajralib chiqishi barqaror ion kontsentratsiyasi, pH, osmolyarlik va energiya ta'minotiga bog'liq.

Yamoq qisqichini yozib olishning maqsadi in vivo fiziologik holatni ex vivo sharoitlarda iloji boricha ishonchli tarzda takrorlashdir. Mahalliy CSFning sun'iy simulyatsiyasi sifatida Sun'iy CSF izolyatsiya qilingan asab to'qimalari va hujayralari uchun barqaror mikro muhitni ta'minlaydi va ko'pgina elektrofiziologiya ish oqimlarida uni oddiy madaniyat muhiti yoki oddiy sho'r suv bilan almashtirib bo'lmaydi.

Patch Clamp texnologiyasidagi ilovalar

Sun'iy CSF to'qimalarni tayyorlashdan tortib yozib olish va farmakologik manipulyatsiyagacha bo'lgan yamoq qisqichi tajribalarining to'liq ish jarayoni davomida qo'llaniladi.

1. 1) O'tkir miya tilim yamoq qisqichi tajribalari

Miyani kesish va kesish paytida to'qimalar tezda muzga - sovuq, kislorodli ACSFga (95% O₂ / 5% CO₂) o'tkazilishi kerak. Past harorat neyron metabolizmini sekinlashtirishga yordam beradi, to'g'ri gaz muvozanati esa pH barqarorligini saqlaydi va gipoksik zararni kamaytiradi.

Kesilganidan so'ng, miya bo'limlari funktsional tiklanishni ta'minlash uchun odatda kislorodli ACSFda 32-34 ° C da 1-1,5 soat davomida inkubatsiya qilinadi. Ushbu bosqichda sun'iy CSFning ion tarkibi, osmolyarligi va energiya ta'minoti (masalan, glyukoza) to'qimalarning yaxlitligi va hujayra hayotiyligini saqlash uchun juda muhimdir.

Elektrofiziologik ro'yxatga olish paytida, barqaror hujayradan tashqari muhitni saqlash uchun sun'iy miya omurilik suyuqligi doimiy ravishda perfuziya qilinishi kerak. Bu barqaror pH, ion muvozanati va haroratni ta'minlaydi, shu bilan birga metabolik chiqindilarni olib tashlaydi va natijada ishonchli va takrorlanadigan ma'lumotlarni yig'ishni qo'llab-quvvatlaydi.

2. 2) O'tkir izolyatsiya qilingan neyron patch qisqichi tajribalari

O'tkir neyron dissotsiatsiyasi uchun miya to'qimalari odatda proteazlar bilan hazm qilinadi. Enzimatik eritma odatda sun'iy miya omurilik suyuqligi asosida tayyorlanadi, shuning uchun hazm qilish jarayonida membrana tuzilishi va ion kanali funktsiyasi saqlanib qoladi. Ovqat hazm qilish va mexanik trituratsiyadan so'ng, ajratilgan neyronlar qoldiq fermentni olib tashlash uchun ACSF bilan qayta-qayta yuviladi va keyin dam olish yoki yopishish uchun ACSFda qayta suspenziya qilinadi. Ushbu jarayon davomida hujayra shikastlanishi va apoptozning oldini olish uchun barqaror osmolyarlik va pH muhim ahamiyatga ega.

3. 3) Madaniyatli hujayralar va hujayra chiziqlari

Standart butun-hujayra yozuvi va bitta kanalli ro'yxatga olish uchun oddiy sun'iy miya omurilik suyuqligi to'g'ridan-to'g'ri hujayradan tashqari eritma sifatida dam olish membranasi potentsialini va ion kanallarining fiziologik holatini saqlab qolish uchun ishlatilishi mumkin.

Muayyan ion oqimlarini selektiv izolyatsiya qilish uchun Sun'iy CSF ramkasi ko'pincha o'zgartiriladi. Misol uchun, kaltsiy oqimlarini qayd etishda NaCl ning bir qismini kaliy kanallarini blokirovka qilish uchun TEA-Cl bilan almashtirish yoki natriy oqimlarini bostirish uchun natriyni olib tashlash mumkin. NMDA retseptorlari - vositachilik oqimlarini qayd etishda, kanal blokirovkasini bartaraf etish uchun hujayradan tashqari Mg2+ ni o'tkazib yuborish mumkin. Barcha hollarda eritmaning asosiy fizik-kimyoviy xossalari barqaror qolishi kerak.

4. 4) Kombinatsiyalangan funktsional tahlillar

Sun'iy miya omurilik suyuqligi farmakologiya tadqiqotlarida ion kanallari modulyatorlari va neyroaktiv birikmalar uchun ishchi yechimlarni tayyorlash uchun ishlatiladi, keyinchalik ular perfuziya tizimi orqali qo'llaniladi. PH yoki ion tarkibidagi og'ishlar preparatning eruvchanligini, barqarorligini yoki hatto maqsadli oqsillarning konformatsiyasini o'zgartirishi mumkin, bu esa noto'g'ri natijalarga olib keladi.

Optogenetik birlashtirilgan ro'yxatga olish tajribalarida neyronlarning faolligi birinchi navbatda yorug'lik stimulyatsiyasi bilan boshqariladi va keyin yamoq qisqichi bilan nazorat qilinadi. Asosiy elektrofiziologik holatni saqlab qolish uchun ACSF bilan uzluksiz perfuziya talab qilinadi, shuning uchun kuzatilgan o'zgarishlar atrof-muhit o'zgarishiga emas, balki optogenetik aralashuvga bog'liq bo'lishi mumkin.

Texnik mulohazalar va asosiy eksperimental parametrlar

Yamoq qisqichi tajribalarida signalning barqarorligi va takrorlanishini ta'minlash uchun quyidagi Sun'iy miya omurilik suyuqligi-bog'liq parametrlar qat'iy nazorat qilinishi kerak.

Birgalikda bu omillar ro'yxatga olishning barqarorligini, ma'lumotlarning takrorlanishini va natijalarning biologik ahamiyatini aniqlaydi.

Xulosa
Sun'iy miya omurilik suyuqligi fon eritmasidan ancha ko'p. Yamoq qisqich texnologiyasida u to'qimalarning hayotiyligini qo'llab-quvvatlaydigan, elektrofiziologik xususiyatlarni saqlaydigan va ishonchli funktsional tahlilni ta'minlaydigan asosiy hujayradan tashqari muhit bo'lib xizmat qiladi. Shuning uchun ACSF tarkibini va eksperimental sharoitlarni diqqat bilan optimallashtirish har qanday yuqori sifatli elektrofiziologiya ish oqimining markaziy qismidir.

Ushbu ehtiyojlarni qo'llab-quvvatlash uchun IPHASE qattiq tartibga solinadigan ion tarkibi, osmolyarligi va pH bilan qattiq sifat nazorati standartlari ostida ishlab chiqarilgan yuqori sifatli ACSF mahsulotlarini taqdim etadi. Bu tadqiqotchilarga barqaror va takrorlanadigan eksperimental natijalarga erishishda yordam berib, ko'p-to-lotga izchillik va ishonchli ishlashni ta'minlaydi.