Name: a protocol for decellularizing mouse cochleae for inner ear tissue engineering
Uploaded: 2018-01-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 53 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Protocol for Decellularizing Mouse Cochleae for Inner Ear Tissue Engineering at JoVE.com

הפרויקט הנוכחי מומן על ידי אוניברסיטת קנזס הוכחת הרעיון קרן. ברצוננו להודות. האחיות-KUMC (קנזס סיטי, קאי אס) עבור מסייע לנו בהשגת האנושי חבל הטבור חוטי יורגנסן דוד על סיוע עם תרבויות cochleae.

כל ההליכים, לרבות בעלי חיים המתת חסד, נערכו לפי שאושרו אכפת לי חיה מוסדיים ועל שימוש הוועדה (IACUC) הפרוטוקול (תגיד #2014-2234) במרכז הרפואי של אוניברסיטת קנזס (KUMC).
הערה: HWJCs הם בודדו אותנו מהמתרחש חוטי חבל הטבור אנושי זה נתרמו על ידי מטופלים סיפק מדעת, דגימות שימשו לפי הפרוטוקולים שאושרו על-ידי אוניברסיטת קנזס הוועדה בנושאים אנושיים (KU-IRB #15402).
1. עצם הרקה הקציר ובידוד שבלול
<ol>
	<li>לערוף כראוי לאללה, בת שבוע 15 עכבר על ידי חיתוך בין הגולגולת לבין חוליות הראשון עם זוג מספריים כירורגיים חדים, ואז לרסס את הראש עם 70% אתנול לחטא (איור 1 א').</li>
	<li>קטיעות הגולגולת במטוס מאמצע-הווריד באמצעות אותו זוג מספריים כירורגיים (איור 1B-C, קווים מקווקווים) חדה.</li>
	<li>הסר את רקמת המוח לגולגולת באמצעות זוג מלקחיים (איור 1D, ראש חץ).</li>
	<li>לזהות העצם הטמפורלית דרך נוכחות של השמיעה העצב vestibular שורשים (איור 1E-F, ראשי חץ) על החלק הפנימי של הגולגולת, תעלת האוזן מבחוץ (איור 1F, חץ). לחתוך בזהירות דרך הגולגולת כדי לבודד את עצם הרקה מהשארית של הגולגולת (איור 1 ג'י). הערה: במקרים מסוימים, ייתכן שתהיה אפשרות לחטט בעדינות את עצמות הגולגולת מן העצם הטמפורלית שמסביב ללא צורך חיתוך.</li>
	<li>הכנס המלקחיים בסדר פתיחת תעלת האוזן כ 5 מ מ (איור 1 H), אז הטיפים לא לסכן את ניקב שבלול. בעדינות שבירת העצם של בולה (איור 1 H, האזור המוצלל אדום) אז זה שברים (קואיור 1I, אדום מנוקד). הערה: אם יש צורך, מיקרוסקופ לנתיחה עשויים לסייע בתהליך זה כדי להבטיח מיקום מדויק ומניפולציה של כלי נגינה.</li>
	<li>בעזרת מלקחיים בסדר, לחטט משם את שארית בולה מן העצם הטמפורלית, חשיפת המבוך הגרמי של שבלול (איור 1J, מרובעים אדום).</li>
	<li>מניחים צלחת פטרי גדולה מספיק כדי להכיל הרקה (לדוגמה, 30 מ מ ומעלה) מתחת לנתח היקף שדה ראייה, למלא אותו עם מספיק פוספט Buffered מלוחים (PBS) כדי לכסות את העצם הטמפורלית (למשל, 0.5-1 מ ל).</li>
	<li>להטביע הרקה עם בולה להסיר את PBS עם החלונות עגולה, סגלגל של שבלול פונה כלפי מעלה. הערה: הסרת שיווי המשקל של שבלול הוא לא הכרחי, כפי שיווי המשקל משמש גם נקודת אחיזה עבור מניפולציה המכוונת תכונות של שבלול (איור 1I ו איור 2B).</li>
	<li>באמצעות זוג מלקחיים ultra-בסדר, להסיר את העורק stapedial, אשר עובר דרך באוזן.</li>
	<li>הוסף עצה אחת של המלקחיים ultra-בסדר דרך הקשת של באוזן שבו העורק עברו, והרם בעדינות באוזן כלפי מעלה. באוזן disarticulated צריך להרים את החלון הסגלגל.</li>
	<li>משתמש קצה אחד של המלקחיים ultra-בסדר, לנקב את האליפסה, בחלונות העגולים.</li>
	<li>שימוש של PBS 1 x מלא 28.5-מד מזרק עם אבובים (הקוטר הפנימי 0.28 מ מ, הקוטר החיצוני 0.61 מ"מ) מצורפים, מקם את הצנרור מעל החלון הסגלגל (איור 2A -B). הערה: הפתיחה של הצינור ניתן לטפל באמצעות מלקחיים ultra-בסדר לסייע להבטיח מיקום מדויק.<ol>
		<li>השתמש מזרק טריים ואת צינורות עבור כל שבלול.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Perfuse 2 מיליליטר 10% אנטיביוטיקה-antimycotic (אנטי-נגד) ו- 10% פניצילין-סטרפטומיצין (עט-דלקת) ב- PBS דרך שבלול מעל 5 דקות כדי להסיר את perilymph. מה קורה מהר מדי עם לחץ רב מדי יגרום נזק המבנים הקנס בתוך שבלול. הערה: נהיגה באופן ידני את המזרק ביד כדי perfuse את הנוזל דרך שבלול הוא יעיל, למרות משאבה זלוף יכול לשמש אלטרנטיבה.<ol>
		<li>אם פרפוזיה באופן ידני, השתמש זוג הקנס, עצמי סגירת מלקחיים לייצב שבלול (איור 2 א) במהלך זלוף על ידי האוחז בחלק שיווי המשקל של העצם הטמפורלית. הערה: למרות שאינך נדרש, זה משאיר שתי ידיים חופשיות להתמודד עם מכשירים; יד אחת יכול להסיע את המזרק (איור 2 א) ואילו השני ניתן למקם את הצנרור כראוי (איור 2B).</li>
		<li>שלב זה קדימה, לטפל כדי למנוע חשיפת שבלול שלא לצורך לשידור. היכרות עם בועות אוויר לתוך שטחים נוזלים יחסום זרימת נוזל ולאחר ייבוש נוסף יגרום נזק המבנים הקנס בתוך שבלול.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>להסיר ולמחוק כל שריר רקמות ועצמות והשריד באמצעות מלקחיים משובחים.</li>
	<li>במידת הצורך, אחסן cochleae מבודדים ב 4 ° C אנטי-אנטי 10%, 10% הפתרון עט-דלקת ב- PBS עד שבעה ימים בשינויים קבועים של פתרון אנטיביוטי כל 48 שעות.</li>
</ol>
2. עיבוד שבלול
<ol>
	<li>Decellularization
	<ol>
		<li>עבור כל שבלול, מילוי בקבוקון נצנוץ 20-מ ל זכוכית עם dodecyl נתרן 1% חומצה גופרתית (מרחביות) פתרון במים מיוננים (DI) אשר משמש כדי decellularize שבלול.</li>
		<li>חותכים את העצה ממני פיפטה פלסטיק 7-mL העברה באמצעות סכין גילוח כך הפתח מספיק גדול עבור שבלול לעבור.</li>
		<li>באמצעות פיפטה של העברה, בעדינות צייר שבלול לתוך פיפטה כך עובר לקצה ניתוק על ידי כמה מילימטרים.</li>
		<li>לגרש שבלול לתוך המבחנה 1% פתרון מלא נצנוץ מרחביות.</li>
		<li>הפיצו 2 מ של 1% מרחביות במים מיוננים (DI) דרך שבלול בבקבוקון נצנוץ באמצעות פיפטה של העברה.</li>
		<li>למקם את המבחנה נצנוץ מסובב, ולאפשר את המבחנה נצנוץ לסובב במהירות של סל ד 10 במשך 72 שעות בטמפרטורת החדר.<ol>
			<li>שנה 1% פתרון מרחביות כל 24 שעות ביממה במשך 72 h. . שמור על עצמך בעת שינוי מרחביות לחשוף לעולם לא שבלול לאוויר.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>רחץ שבלול שלוש פעמים במשך 30 דקות כל במים DI.</li></ol></li></ol>לבצע את מנקי בבקבוקון נצנוץ באותו המשמש את ההאשמות מרחביות; בשלב זה, שבלול הוא decellularized.
	
	
	<li>Decalcification
	<ol>
		<li>הסר את יתרת כמות המים DI המבחנה נצנוץ, משאיר מספיק כדי להשאיר שבלול מתחת למים.</li>
		<li>כדי להתחיל decalcification, הוסף 5 מ של 10% חומצה ethylenediaminetetraacetic (EDTA) (0.02 נקודות ז) במים DI נצנוץ למבחנה המכילה שבלול.</li>
		<li>הפיצו 2 מיליליטר 10% EDTA במים DI דרך שבלול בבקבוקון נצנוץ באמצעות פיפטה של העברה.</li>
		<li>הכנס את המבחנה נצנוץ בחזרה מסובב, ולאפשר את המבחנה נצנוץ לסובב במהירות של סל ד 10 במשך 72 שעות בטמפרטורת החדר. לשנות את הפתרון EDTA 10% בכל 24 שעות ביממה במשך 72 h. יש להיזהר בעת שינוי פתרונות כך שבלול ואינו חשוף לאוויר.</li>
		<li>לשטוף שבלול 3 פעמים עבור 2 h כל עם PBS 1 x; בשלב זה, שבלול הוא decalcified.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>אחסון
	<ol>
		<li>לאחסן את cochleae עבור עד 72 שעות ב- 10% אנטי-נגד, 10% עט-דלקת פתרון ב- PBS ב 4 º C. הערה: פרקי זמן ממושכים אחסון ייתכן שניתן בשינויים קבועים של פתרון לאנטיביוטיקה; עם זאת, אחסון מורחב של cochleae מעובד לא אומתה ב פרוטוקול זה.</li>
	</ol>
	</li>

3. רכש והרחבה של hWJCs
<ol>
	<li>לבודד hWJCs על פי פרוטוקולים שפורסמו בעבר22. בקצרה, קטע חבל הטבור מיתרי למקטעים של 3 ס מ.</li>
	<li>בזהירות עושים חתך רדוד עם איזמל לאורכו על כל קטע הטבור לפרוש ולחשוף וורטון הטבור. להשתמש מלקחיים כדי להסיר את כלי הדם.</li>
	<li>רחץ הטבור מקטעי פעמיים עם מספיק PBS (למשל, מ 40 ל 60 מ מ פטרי) ומטביעים את הרקמה. דק מינצ מקטעי רקמת עם אזמל. מעכלים רקמת ב- 100 מ מ צלחת פטרי עם 50 מ של עיכול בינוני (0.2% מסוג 2 collagenase, 1% פניצילין-סטרפטומיצין, בגלוקוז נמוך בינוני (DMEM ששינה הנשר של Dulbecco)).</li>
	<li>מקום רקמות לעכל בינוני על תפקודי לב / נשימה ב-50 סל ד לילה ב- 5% CO2, חממה 37 º C. למחרת, לדלל עיכול בינוני ביחס של 1:16 % 2 אנטיביוטיקה-antimycotic ב- PBS, גלולה תאים על ידי צנטריפוגה ב 500 x g בטמפרטורת החדר (~ 27 ° C) במשך 10 דקות להשליך תגובת שיקוע.</li>
	<li>Resuspend כדורי ב Mesenchymal תא גזע הצמיחה בינונית (MSCGM) ולשלב מחדש תאים. צלחת תאים על צפיפות של 7 x 103 תאים/cm2 בתרבות רקמה מטופלים T-75 המבחנות. תרבות HWJCs ב MSCGM, להרחיב את המעבר 5 לניסויים. הערה: HWJCs עשוי להיות תת תרבותי לתוך T-מבחנות גדולות יותר (למשל, T-150, T-300) כאשר passaging להגדיל תשואה של hWJCs לניסויים.</li>
</ol>
4. אינפוזיה של hWJCs אל Decellularized Cochleae
<ol>
	<li>להכין decellularized cochleae
	<ol>
		<li>באמצעות הטכניקה aseptic, לשטוף cochleae מאוחסנת ב- PBS 1 x שלוש פעמים במשך 30 דקות כל אחד.</li>
		<li>להעביר את cochleae לתוך בארות נפרדים של צלחת 24-ובכן, ולהוסיף 1 מ"ל של 37 ° C מראש חימם MSCGM.</li>
		<li>דגירה cochleae ב 5% CO2, 37 ° C תא תרבות חממה לקבוצות של h 1 לפני אינפוזיה של תאים.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>מביצועם hWJCs, resuspend
	<ol>
		<li>שטיפת hWJCs עם 37 ° C מראש חימם 1 x PBS פעמיים.</li>
		<li>הוסף מספיק 37 ° C מראש חימם טריפסין עם EDTA 0.5% כדי לכסות את המשטח הקיבול של התא.</li>
		<li>דגירה hWJCs של עד 5 דקות 5% CO2, 37 ° C תא תרבות חממה.<ol>
			<li>ודא כי 90% של תאים יש מנותקת השטח התרבות התא על-ידי הצגת תאים תחת מיקרוסקופ הפוכה. הערה: תאים ינוע הכלי תרבות הוא טפח בעדינות, יש להתנתק. תאים דייל, יש אינו מנותק.</li>
			<li>טפח בעדינות את צידי הבקבוק עוד יותר מכך התאים המצורפת.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>באמצעות הטכניקה aseptic, hWJCs העברה מכלי הקיבול תרבות אל צינור חרוטי 50-mL המכילים אמצעי אחסון המקבילה של MSCGM לנפח של טריפסין נהגו מביצועם התאים.</li>
		<li>גלולה של hWJCs על ידי צריך שתוציאו ב 500 g x בטמפרטורת החדר (~ 27 ° C) במשך 5 דקות.</li>
		<li>האחות תגובת שיקוע, resuspend hWJCs של MSCGM-ריכוז של תאים למ"ל 500,000.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Perfuse cochleae
	<ol>
		<li>העברת cochleae צלחת 24-ובכן חדשה באמצעות פיפטה של העברה.</li>
		<li>להוסיף טיפה של MSCGM כל שבלול כדי למנוע כל שבלול ממנו להתייבש.</li>
		<li>בעדינות אוריינט שבלול באמצעות מלקחיים ultra-בסדר, כך החלונות סגלגל ועגול פונות מעלה. הערה: שמור על עצמך קיצוני בעת טיפול ישירות כל שבלול כמו שבלול בקלות יתערער.</li>
		<li>באמצעות מזרק אינסולין 28.5-מד סטרילי עם צינורות מחוברים, צייר עד 0.2 מ"ל resuspended hWJCs (100,000 תאים).</li>
		<li>בעזרת מלקחיים בסדר מעוקר, הצב אבובים החלון הסגלגל.</li>
		<li>בעדינות, לאט לאט perfuse שבלול 0.2 מ של hWJCs resuspended באמצעות מזרק אינסולין 28.5-מד מחובר לצנרת פוליאתילן (הקוטר החיצוני: 0.61 מ מ, קוטר פנימי: 0.28 מ מ) במשך כ 5 דקות.</li>
		<li>לאחר זלוף, להוסיף 0.8 מ של 37 ° C מראש חימם MSCGM את טוב המכיל שבלול להביא את הנפח הכולל בבאר 1 מ"ל.</li>
		<li>חזור על צעדים 4.3.3-4.3.7 עבור כל שבלול, באמצעות מזרק טריים, אבובים בכל פעם.</li>
		<li>הכנס perfused cochleae 5% CO2, 37 ° C תא תרבות חממה, ושנה מדיה שלוש פעמים בשבוע.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
5. שבלול הקציר ושימור
הערה: Cochleae עשוי להיות בתרבית וקצרו בכל נקודת זמן עד 30 ימים שלאחר זלוף.
<ol>
	<li>כדי לשמר את cochleae, לתקן את paraformaldehyde 4% ב- PBS 1 x לילה ב 4 ° C על פלטפורמה נדנדה.</li>
	<li>לאחר קיבוע, לשטוף cochleae עם 1 x PBS שלוש פעמים במשך 5 דקות.</li>
	<li>בהדרגה מייבשים שבלול עם אתנול, לנקות עם הממס פחמימן אליפטיות לפני הטבעה של פרפין.</li>
	<li>סעיף דגימות עובי של 10 מיקרומטר באמצעות מיקרוטום הר על זכוכית שקופיות מיקרוסקופ. הערה: הדוגמאות הם עכשיו מוכן היסטולוגית או immunohistochemical עיבוד באמצעות פרוטוקולים סטנדרטיים.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Raphael, Y., Altschuler, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+and+innervation+of+the+cochlea.">Structure and innervation of the cochlea.</a> Brain Res Bull. 60 (5-6), 397-422 (2003).</li><li>LeMasurier, M., Gillespie, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hair-Cell+Mechanotransduction+and+Cochlear+Amplification.">Hair-Cell Mechanotransduction and Cochlear Amplification.</a> Neuron. 48 (3), 403-415 (2005).</li><li>Neal, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hair+cell+counts+in+a+rat+model+of+sound+damage:+Effects+of+tissue+preparation+&amp;+identification+of+regions+of+hair+cell+loss.">Hair cell counts in a rat model of sound damage: Effects of tissue preparation &amp; identification of regions of hair cell loss.</a> Hear Res. 328, 120-132 (2015).</li><li>Ivory, R., Kane, R., Diaz, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noise-induced+hearing+loss:+a+recreational+noise+perspective.">Noise-induced hearing loss: a recreational noise perspective.</a> Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg. 22 (5), 394-398 (2014).</li><li>Stucken, E. Z., Hong, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noise-induced+hearing+loss:+an+occupational+medicine+perspective.">Noise-induced hearing loss: an occupational medicine perspective.</a> Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg. 22 (5), 388-393 (2014).</li><li>Dille, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tinnitus+onset+rates+from+chemotherapeutic+agents+and+ototoxic+antibiotics:+results+of+a+large+prospective+study.">Tinnitus onset rates from chemotherapeutic agents and ototoxic antibiotics: results of a large prospective study.</a> J Am Acad Audiol. 21 (6), 409-417 (2010).</li><li>Sajjadi, H., Paparella, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Meniere's+disease.">Meniere's disease.</a> Lancet. 372 (9636), 406-414 (2008).</li><li>House, J. W., Brackmann, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tinnitus:+surgical+treatment.">Tinnitus: surgical treatment.</a> Ciba Found Symp. 85, 204-216 (1981).</li><li>Kujawa, S. G., Liberman, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acceleration+of+age-related+hearing+loss+by+early+noise+exposure:+evidence+of+a+misspent+youth.">Acceleration of age-related hearing loss by early noise exposure: evidence of a misspent youth.</a> J Neurosci. 26 (7), 2115-2123 (2006).</li><li>Ryals, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Avian+species+differences+in+susceptibility+to+noise+exposure.">Avian species differences in susceptibility to noise exposure.</a> Hear Res. 131 (1-2), 71-88 (1999).</li><li>Koehler, K. R., Mikosz, A. M., Molosh, A. I., Patel, D., Hashino, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+inner+ear+sensory+epithelia+from+pluripotent+stem+cells+in+3D+culture.">Generation of inner ear sensory epithelia from pluripotent stem cells in 3D culture.</a> Nature. 500 (7461), 217-221 (2013).</li><li>Sekiya, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+transplantation+to+the+auditory+nerve+and+cochlear+duct.">Cell transplantation to the auditory nerve and cochlear duct.</a> Exp Neurol. 198 (1), 12-24 (2006).</li><li>Shi, F., Edge, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prospects+for+replacement+of+auditory+neurons+by+stem+cells.">Prospects for replacement of auditory neurons by stem cells.</a> Hear Res. 297, 106-112 (2013).</li><li>Mellott, A. J., Shinogle, H. E., Nelson-Brantley, J. G., Detamore, M. S., Staecker, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploiting+decellularized+cochleae+as+scaffolds+for+inner+ear+tissue+engineering.">Exploiting decellularized cochleae as scaffolds for inner ear tissue engineering.</a> Stem Cell Res Ther. 8, (2017).</li><li>Santi, P. A., Johnson, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decellularized+ear+tissues+as+scaffolds+for+stem+cell+differentiation.">Decellularized ear tissues as scaffolds for stem cell differentiation.</a> J Assoc Res Otolaryngol. 14 (1), 3-15 (2013).</li><li>Davies, D., Holley, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+expression+of+alpha+3+and+alpha+6+integrins+in+the+developing+mouse+inner+ear.">Differential expression of alpha 3 and alpha 6 integrins in the developing mouse inner ear.</a> J Comp Neurol. 445 (2), 122-132 (2002).</li><li>Gerchman, E., Hilfer, S. R., Brown, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Involvement+of+extracellular+matrix+in+the+formation+of+the+inner+ear.">Involvement of extracellular matrix in the formation of the inner ear.</a> Dev Dyn. 202 (4), 421-432 (1995).</li><li>Goodyear, R. J., Richardson, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+matrices+associated+with+the+apical+surfaces+of+sensory+epithelia+in+the+inner+ear:+molecular+and+structural+diversity.">Extracellular matrices associated with the apical surfaces of sensory epithelia in the inner ear: molecular and structural diversity.</a> J Neurobiol. 53 (2), 212-227 (2002).</li><li>Mellott, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+Viability+and+Transfection+Efficiency+with+Human+Umbilical+Cord+Wharton's+Jelly+Cells+Through+Use+of+a+ROCK+Inhibitor.">Improving Viability and Transfection Efficiency with Human Umbilical Cord Wharton's Jelly Cells Through Use of a ROCK Inhibitor.</a> Cell Reprogram. , (2014).</li><li>Mellott, A. J., Shinogle, H. E., Moore, D. S., Detamore, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescent+Photo-conversion:+A+second+chance+to+label+unique+cells.">Fluorescent Photo-conversion: A second chance to label unique cells.</a> Cell Mol Bioeng. 8 (1), 187-196 (2015).</li><li>Mitchell, K. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrix+cells+from+Wharton's+jelly+form+neurons+and+glia.">Matrix cells from Wharton's jelly form neurons and glia.</a> Stem Cells. 21 (1), 50-60 (2003).</li><li>Mellott, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonviral+Reprogramming+of+Human+Wharton's+Jelly+Cells+Reveals+Differences+Between+ATOH1+Homologues.">Nonviral Reprogramming of Human Wharton's Jelly Cells Reveals Differences Between ATOH1 Homologues.</a> Tissue Eng Part A. 21 (11-12), 1795-1809 (2015).</li><li>Buytaert, J. A., Johnson, S. B., Dierick, M., Salih, W. H., Santi, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MicroCT+versus+sTSLIM+3D+imaging+of+the+mouse+cochlea.">MicroCT versus sTSLIM 3D imaging of the mouse cochlea.</a> J Histochem Cytochem. 61 (5), 382-395 (2013).</li><li>Nonoyama, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+the+ototoxicity+of+gadoteridol+(ProHance)+and+gadodiamide+(Omniscan)+in+mice.">Investigation of the ototoxicity of gadoteridol (ProHance) and gadodiamide (Omniscan) in mice.</a> Acta Otolaryngol. 136 (11), 1091-1096 (2016).</li><li>Dai, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rhesus+Cochlear+and+Vestibular+Functions+Are+Preserved+After+Inner+Ear+Injection+of+Saline+Volume+Sufficient+for+Gene+Therapy+Delivery.">Rhesus Cochlear and Vestibular Functions Are Preserved After Inner Ear Injection of Saline Volume Sufficient for Gene Therapy Delivery.</a> J Assoc Res Otolaryngol. , (2017).</li><li>Sutherland, A. J., Converse, G. L., Hopkins, R. A., Detamore, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+bioactivity+of+cartilage+extracellular+matrix+in+articular+cartilage+regeneration.">The bioactivity of cartilage extracellular matrix in articular cartilage regeneration.</a> Adv Healthc Mater. 4 (1), 29-39 (2015).</li></ol>

המחברים אין לחשוף.

בהצלחה הראו כי ניתן להסיר תאים שבלולי יליד שבלול באמצעות תהליך decellularization, מה שמאפשר עבור השימוש של שבלול לגרדום רקמות מורכבות, תלת מימדי. סנטי ואח. 15 פיתח את שיטת הראשוני עבור decellularizing cochleae, במדויק העריכו את אמצעי האחסון של מבנים רבים-שבלולי דרך בעזרת מיקרוסקופ אור גיליון<s...

שבלול הוא מבנה לולייני המורכב נמצאו הרקה. הוא מורכב של המבוך הגרמי החיצוני ואת המבוך membranous קונצנטריים, פנימית1. המבוך membranous מורכב 3 משבצות נוזלים: סקאלה vestibuli, סקאלה מדיה, ו טימפני סקאלה1. התקשורת סקאלה בתים האפיתל חושית, המורכב משילוב של מספר רב של סוגי תאים, אך התאים שיער חושית (HC), אשר מגלי אנרגיה מכנית של גלי קול דחפים עצביים2, הם מעניינים במיוחד. חשיפה טראומה אקוסטית3,4,5, תרופות6,7,המחלה8והזדקנות9 כל יכול לגרום תפקוד לקוי השמיעה דרך המוות HC. איבוד תאים שיער אצל יונקים הוא קבע, בניגוד HCs העופות, אשר יכול להתחדש לאחר פציעה10.
מגוון רחב של מאמצי מחקר עכשווי ביקשו לשחזר HCs אבוד, אף הגישות ניסיוני ספציפיים משתנים. מניפולציה של ביטוי גנים בתוך האפיתל חושית, השתלה של תאי גזע הבדיל מחוץ לגוף הם גישות דומיננטי בתחום, למרות שיטות אינדוקציה שואפים להבדיל תאי גזע לתוך שבלולי organoids היה ניסיון11,12,13. כל הגישות הללו הוא גם מסתמך ישירות על תאי גזע, או התפתחותית הותאם בשימוש בתאי גזע; עם זאת, רגע משותף, שעשוי להיות קריטי, אלמנט זה ה-ECM של שבלול עצמו14,15.
ECM לא רק מספק תמיכה פיזית תאים ורקמות, אשר כולל משטח אדהזיה תא, התפשטות, הישרדות של ההעברה, אך גם ממלא תפקידים חיוניים להתפתחות HCs ומן ספירלה גנגליון15,16 ,17. באופן טבעי ECM המתרחשים מספק אותות אינדוקטיבית להנחות תא בנחישות פנוטיפ ו/או תא אדהזיה התפשטות, הישרדות18. כתוצאה מכך, השימוש של שבלול decellularized בשילוב עם hWJCs בתרבית מציעים הזדמנות ייחודית לגלות את התפקיד של התחדשות ECM ו- HC. HWJCs הם סוג זמינים, נתינת תא מבודד מן האדם חוטי חבל הטבור המתנהגים כמו גזע mesenchymal19. HWJCs הראו את היכולת להבחין תא neurosensory שושלות20,21. לפיכך, בפרוטוקול הנוכחי מפרט את הבידוד, decellularization ו זלוף של cochleae מ- C57BL הגוויות עכבר עם hWJCs עבור הנדסת רקמות האוזן הפנימית.

<table><tbody><tr><td>Allegra X-14R Centrifuge</td><td>Beckman-Coulter</td><td>B08861</td><td></td></tr><tr><td>Intramedic Semi-Rigid Tubing</td><td>Becton Dickinson</td><td>427401</td><td></td></tr><tr><td>New Brunswick Innova 2000 Orbital Shaler</td><td>Eppendorf</td><td>M1190-0002</td><td></td></tr><tr><td>Surgical Scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>14060-10</td><td></td></tr><tr><td>Fine Forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11370-40</td><td></td></tr><tr><td>Ultra-Fine Forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>18155-13</td><td></td></tr><tr><td>50-mL Conical Tubes</td><td>Fisher Scientific</td><td>12565271</td><td></td></tr><tr><td>Petri Dish</td><td>Fisher Scientific</td><td>FB087579B</td><td></td></tr><tr><td>U-100 Insulin Syringe</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-829-1B</td><td></td></tr><tr><td>Scintillation Vial</td><td>Fisher Scientific</td><td>03-341-73</td><td></td></tr><tr><td>Rotator</td><td>Fisher Scientific</td><td>88-861-049</td><td></td></tr><tr><td>Transfer Pipette</td><td>Fisher Scientific</td><td>22-170-404</td><td></td></tr><tr><td>Razor Blade</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-640</td><td></td></tr><tr><td>Antibiotic-Antimycotic</td><td>Fisher Scientific</td><td>15-240-062</td><td></td></tr><tr><td>Penicillin-Streptomycin</td><td>Fisher Scientific</td><td>15-140-122</td><td></td></tr><tr><td>24-Well Plate</td><td>Fisher Scientific</td><td>07-200-84</td><td></td></tr><tr><td>SuperFrost PLUS Glass Microscope Slides</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-550-15</td><td></td></tr><tr><td>Transfer Pipette</td><td>Fisher Scientific</td><td>22-170-404</td><td></td></tr><tr><td>ProLong Gold Antifade Mountant with DAPI</td><td>Fisher Scientific</td><td>P36935</td><td></td></tr><tr><td>Clear-Rite 3</td><td>Fisher Scientific</td><td>22-046341</td><td></td></tr><tr><td>Thermo Scientific Forma Series II 3110 Water-Jacekted CO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; Incubator</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-998-078</td><td></td></tr><tr><td>Mesenchymal Stem Cell Growth Medium</td><td>Lonza</td><td>PT-3001</td><td></td></tr><tr><td>Trypsin-EDTA</td><td>Lonza</td><td>CC-3232</td><td></td></tr><tr><td>TPP T-75 Culture Flask</td><td>MidSci</td><td>TP90076</td><td></td></tr><tr><td>TPP T-150 Culture Flask</td><td>MidSci</td><td>TP90151</td><td></td></tr><tr><td>TPP T-300 Culture Flask</td><td>MidSci</td><td>TP90301</td><td></td></tr><tr><td>Dissection Microscope</td><td>Nikon Instruments</td><td>SMZ800</td><td></td></tr><tr><td>Nikon Eclipse Ts2R-FL Inverted Microscope</td><td>Nikon Instruments</td><td>MFA51010</td><td></td></tr><tr><td>NuAire Class II, Type A2 Biosafety Cabinet</td><td>NuAire</td><td>NU-425-600</td><td></td></tr><tr><td>1X PBS</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P5368-10PAK</td><td></td></tr><tr><td>1% SDS Solution</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>436143-100G</td><td></td></tr><tr><td>10% EDTA</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E9884-100G</td><td></td></tr></tbody></table>

a protocol for decellularizing mouse cochleae for inner ear tissue engineering

אצל יונקים, תאים שיער mechanosensory המאפשרים שמיעה חוסר היכולת להתחדש, אשר מוגבל טיפולים עבור אובדן שמיעה. אסטרטגיות רפואה רגנרטיבית הנוכחי התמקדו משתילים בתאי גזע או מניפולציה גנטית של סביב תמיכה התאים באוזן הפנימית כדי לעודד החלפה של תאים פגומים גזע כדי לתקן אובדן שמיעה. ובכל זאת, מטריצות (ECM) עשוי לשחק תפקיד חיוני גרימת ושמירה על תפקוד של תאים שיער, לא נבדקה היטב. באמצעות את שבלולי ECM בדומה לפיגום לגדל תאי גזע בוגרים עשויים לספק תובנות ייחודיות איך הרכב ואת הארכיטקטורה של הסביבה חוץ-תאית מסייע תאים הסדירה פונקציה השמיעה. כאן אנו מציגים שיטה אנליטית, decellularizing cochleae של עכברים להשתמש פיגומים מקבל תאי גזע בוגרים perfused. בפרוטוקול הנוכחי, cochleae הם בודדו אותנו מהמתרחש עכברים לאללה, decellularized, decalcified. לאחר מכן, תאים ג'לי האנושי וורטון (hWJCs) הם בודדו אותנו מהמתרחש הטבור היו perfused בזהירות לתוך כל שבלול. Cochleae שימשו ריאקטורים, התאים היו תרבותי עבור 30 ימים לפני שעברו עיבוד לניתוח. Decellularized cochleae נשמרות לזיהוי מבנים חוץ-תאית, אך אינו חושף את הנוכחות של תאים או מורגש שברי DNA. התאים perfused לתוך שבלול פלשו רוב הפנים והחוץ של שבלול, גדלה ללא תקלות משך זמן של 30 ימים. לכן, השיטה הנוכחית ניתן ללמוד איך שבלולי ECM משפיע על התא התפתחות והתנהגות.

באמצעות השיטות המובאות כאן, decellularization מוצלחת של cochleae הוערך על-ידי בדיקת נוכחות או היעדרות של ה-DNA באמצעות 4 אינץ ', 6-diamidino-2-phenylindole (דאפי) מכתים. Cochleae נחשבו decellularized באופן מלא אם הדנ א לא זוהה בתוך שבלול decellularized. שבלול יליד מהניסוי הקודם זה לא עברה decellularization או decalcification שימש פקד ?...

Watch this Scientific Journal Video about A Protocol for Decellularizing Mouse Cochleae for Inner Ear Tissue Engineering at JoVE.com

A Protocol for Decellularizing Mouse Cochleae for Inner Ear Tissue Engineering

פרוטוקול עבור Decellularizing Cochleae העכבר עבור הנדסת רקמות האוזן הפנימית

המטרה של פרוטוקול זה היא להפגין שיטה יעילה decellularize, decalcify cochleae העכבר עבור ניצול כמו פיגומים עבור יישומי הנדסת רקמות.

In mammals, mechanosensory hair cells that facilitate hearing lack the ability to regenerate, which has limited treatments for hearing loss. Current ...

a-protocol-for-decellularizing-mouse-cochleae-for-inner-ear-tissue

Research

JoVE Journal

Bioengineering

10.7K Views.  University of Kansas Medical Center. המטרה של פרוטוקול זה היא להפגין שיטה יעילה decellularize, decalcify cochleae העכבר עבור ניצול כמו פיגומים עבור יישומי הנדסת רקמות.

Video: A Protocol for Decellularizing Mouse Cochleae for Inner Ear Tissue Engineering

Culture of Embryonic Mouse Cochlear Explants and Gene Transfer by Electroporation

Auditory hair cells located within the mouse organ of Corti detect and transmit sound information to the central nervous system. The mechanosensory hair cells are aligned in one row of inner hair cells and three rows of outer hair cells that extend along the basal to apical axis of the cochlea. The explant culture technique described here provides an efficient method to isolate and maintain cochlear explants from the embryonic mouse inner ear. Also, the morphology and molecular characteristics of sensory hair cells and nonsensory supporting cells within the cochlear explant cultures resemble those observed in vivo and can be studied within its intrinsic cellular environment. The cochlear explants can serve as important experimental tools for the identification and characterization of molecular and genetic pathways that are involved in cellular specification and patterning. Although transgenic mouse models provide an effective approach for gene expression studies, a considerable number of mouse mutants die during embryonic development thereby hindering the analysis and interpretation of developmental phenotypes. The organ of Corti from mutant mice that die before birth can be cultured so that their in vitro development and responses to different factors can be analyzed. Additionally, we describe a technique for electroporating embryonic cochlear explants ex vivo which can be used to downregulate or overexpress specific gene(s) and analyze their potential endogenous function and test whether specific gene product is necessary or sufficient in a given context to influence mammalian cochlear development1-8.

We present a method that describes isolation and culture of cochlear explants from embryonic mouse inner ear. We also demonstrate a method for gene transfer into cochlear explants via square-wave electroporation. The in vitro explant culture coupled with gene transfer technique enables researchers to study the effects of altering gene expression during development.

תרבות של עוברי Explants שבלול העכבר וג&#39;ין העברה על ידי Electroporation

Auditory hair cells located within the mouse organ of Corti detect and transmit sound information to the central nervous system. The mechanosensory hair ...

Developmental Biology

Long-term Time Lapse Imaging of Mouse Cochlear Explants

Here we present a method for long-term time-lapse imaging of live embryonic mouse cochlear explants. The developmental program responsible for building the highly ordered, complex structure of the mammalian cochlea proceeds for around ten days. In order to study changes in gene expression over this period and their response to pharmaceutical or genetic manipulation, long-term imaging is necessary. Previously, live imaging has typically been limited by the viability of explanted tissue in a humidified chamber atop a standard microscope. Difficulty in maintaining optimal conditions for culture growth with regard to humidity and temperature has placed limits on the length of imaging experiments. A microscope integrated into a modified tissue culture incubator provides an excellent environment for long term-live imaging. In this method we demonstrate how to establish embryonic mouse cochlear explants and how to use an incubator microscope to conduct time lapse imaging using both bright field and fluorescent microscopy to examine the behavior of a typical embryonic day (E) 13 cochlear explant and Sox2, a marker of the prosensory cells of the cochlea, over 5 days.

Live imaging of the embryonic mammalian cochlea is challenging because the developmental processes at hand operate on a temporal gradient over ten days. Here we present a method for culturing and then imaging embryonic cochlear explant tissue taken from a fluorescent reporter mouse over five days.

לטווח ארוך זמן פקיעת הדמיה של Explants שבלול העכבר

Here we present a method for long-term time-lapse imaging of live embryonic mouse cochlear explants. The developmental program responsible for building ...

Neuroscience

The Mouse Round-window Approach for Ototoxic Agent Delivery: A Rapid and Reliable Technique for Inducing Cochlear Cell Degeneration

Investigators have utilized a wide array of animal models and investigative techniques to study the mammalian auditory system. Much of the basic research involving the cochlea and its associated neural pathways entails exposure of model cochleae to a variety of ototoxic agents. This allows investigators to study the effects of targeted damage to cochlear structures, and in some cases, the self-repair or regeneration of those structures. Various techniques exist for delivery of ototoxic agents to the cochlea. When selecting a particular technique, investigators must consider a number of factors, including the induction of inadvertent systemic toxicity, the amount of cochlear damage produced by the surgical procedure itself, the type of lesion desired, animal survivability, and reproducibility/reliability of results. Currently established techniques include parenteral injection, intra-peritoneal injection, trans-tympanic injection, endolymphatic sac injection, and cochleostomy with perilymphatic perfusion. Each of these methods has been successfully utilized and is well described in the literature; yet, each has various shortcomings. Here, we present a technique for topical application of ototoxic agents directly to the round window niche. This technique is non-invasive to inner ear structures, produces rapid onset of reliably targeted lesions, avoids systemic toxicity, and allows for an intra-animal control (the contra-lateral ear). Results stemming from this approach have helped deeper understanding of auditory pathophysiology, cochlear cell degeneration, and regenerative capacity in response to an acute injury. Future investigations may use this method to conduct interventional studies involving gene therapy and stem cell transplantation to combat hearing loss.

Various methods exist for introducing ototoxic agents to the cochleae of animal models. Presented is a surgical protocol for delivery of ototoxic agents to the round window niche. The procedure is reliable, creates targeted intra-cochlear lesions, and avoids mechanical damage to the microarchitecture. Examination of cochlear self-repair/regeneration is possible.

גישת העכבר עגול החלון לototoxic סוכן משלוח: מהיר וטכניקה אמינה גרימת ניוון תא שבלול

Investigators have utilized a wide array of animal models and investigative techniques to study the mammalian auditory system. Much of the basic research ...

Medicine

Evaluation of Planar-Cell-Polarity Phenotypes in Ciliopathy Mouse Mutant Cochlea

In recent years, primary cilia have emerged as key regulators in development and disease by influencing numerous signaling pathways. One of the earliest signaling pathways shown to be associated with ciliary function was the non-canonical Wnt signaling pathway, also referred to as planar cell polarity (PCP) signaling. One of the best places in which to study the effects of planar cell polarity (PCP) signaling during vertebrate development is the mammalian cochlea. PCP signaling disruption in the mouse cochlea disrupts cochlear outgrowth, cellular patterning and hair cell orientation, all of which are affected by cilia dysfunction. The goal of this protocol is to describe the analysis of PCP signaling in the developing mammalian cochlea via phenotypic analysis, immunohistochemistry and scanning electron microscopy. Defects in convergence and extension are manifested as a shortening of the cochlear duct and/or changes in cellular patterning, which can be quantified following dissection from developing mouse mutants. Changes in stereociliary bundle orientation and kinocilia length or positioning can be observed and quantitated using either immunofluorescence or scanning electron microscopy (SEM). A deeper insight into the role of ciliary proteins in cellular signaling pathways and other biological phenomena is crucial for our understanding of cellular and developmental biology, as well as for the development of targeted treatment strategies.

Primary cilia influence various signaling pathways. The mammalian cochlea is ideal for examining planar cell polarity (PCP) signaling. Cilia dysfunction affects cochlear outgrowth, cellular patterning and hair cell orientation, readouts of PCP. Our goal is to analyze PCP signaling in mouse cochlea via phenotypic analysis, immunohistochemistry and scanning electron microscopy.

הערכת פנוטיפים מישורים-Cell-קוטביות ב Ciliopathy עכבר Mutant שבלול

In recent years, primary cilia have emerged as key regulators in development and disease by influencing numerous signaling pathways. One of the earliest ...

Cryosectioning and Immunostaining Mouse Inner Ear Tissue: From Embryonic to Adult Stages

This protocol details general histology methods for preparing inner ear samples from embryonic, neonatal, and adult mice. The purpose of this protocol is to provide a straightforward and standardized method for inner ear tissue processing for researchers, possibly new to the field, interested in working with the mouse cochlea. Included here are protocols for dissection, fixation, embedding, cryosectioning, and immunostaining. Section immunostaining is one of the best methods for examining individual cells within the context of the entire cochlea.
Key steps include dissecting the inner ear away from the skull, fixing the tissue using 4% paraformaldehyde, embedding with Optimal Cutting Temperature compound, cryosectioning, and immunostaining with antibodies targeting specific proteins expressed by the cochlea.
Included in our methods are special considerations made for the cochlea given its 
shape and structure.&#160;Reasonably good focus and dissection skills are needed, as tissue damage can affect the quality of immunostaining and consistency among samples. However, with the procedures we outline, most users can be trained in a few weeks to make beautiful preparations. Overall, this protocol offers a valuable way to promote research to understand auditory development, function, and disease in mouse models.

This protocol, intended for novice users of mouse inner ear tissue, comprehensively details steps for processing mouse inner ears at different developmental stages for section immunostaining.

הקפאה וצביעה חיסונית של רקמת האוזן הפנימית של עכבר: משלב עוברי לשלב בוגר

This protocol details general histology methods for preparing inner ear samples from embryonic, neonatal, and adult mice. The purpose of this protocol is ...

Dextran Labeling and Uptake in Live and Functional Murine Cochlear Hair Cells

The hair cell mechanotransduction (MET) channel plays an important role in hearing. However, the molecular identity and structural information of MET remain unknown. Electrophysiological studies of hair cells revealed that the MET channel has a large conductance and is permeable to relatively large fluorescent cationic molecules, including some styryl dyes and Texas Red-labeled aminoglycoside antibiotics. In this protocol, we describe a method to visualize and evaluate the uptake of fluorescent dextrans in hair cells of the organ of Corti explants that can be used to assay for functional MET channels. We found that 3 kDa Texas Red-labeled dextran specifically labels functional auditory hair cells after 1&#8211;2 h incubation. In particular, 3 kDa dextran labels the two shorter stereocilia rows and accumulates in the cell body in a diffuse pattern when functional MET channels are present. An additional vesicle-like pattern of labeling was observed in the cell body of hair cells and surrounding supporting cells. Our data suggest that 3 kDa Texas-Red dextran can be used to visualize and study two pathways for cellular dye uptake; a hair cell-specific entry route through functional MET channels and endocytosis, a pattern also available to larger dextran.

Here, we present a method for visualizing the uptake of 3 kDa Texas Red-labeled dextran in auditory hair cells with functional mechanotransduction channels. In addition, dextrans of 3&#8211;10 kDa can be used to study endocytosis in hair and supporting cells of the organ of Corti.

תיוג דקטרן וספיגת בתאי שיער מורורין בשידור חי ופונקציונלי

The hair cell mechanotransduction (MET) channel plays an important role in hearing. However, the molecular identity and structural information of MET ...

Cochlear Surface Preparation in the Adult Mouse

Auditory processing in the cochlea depends on the integrity of the mechanosensory hair cells. Over a lifetime, hearing loss can be acquired from numerous etiologies such as exposure to excessive noise, the use of ototoxic medications, bacterial or viral ear infections, head injuries, and the aging process. Loss of sensory hair cells is a common pathological feature of the varieties of acquired hearing loss. Additionally, the inner hair cell synapse can be damaged by mild insults. Therefore, surface preparations of cochlear epithelia, in combination with immunolabeling techniques and confocal imagery, are a very useful tool for the investigation of cochlear pathologies, including losses of ribbon synapses and sensory hair cells, changes in protein levels in hair cells and supporting cells, hair cell regeneration, and determination of report gene expression (i.e., GFP) for verification of successful transduction and identification of transduced cell types. The cochlea, a bony spiral-shaped structure in the inner ear, holds the auditory sensory end organ, the organ of Corti (OC). Sensory hair cells and surrounding supporting cells in the OC are contained in the cochlear duct and rest on the basilar membrane, organized in a tonotopic fashion with high-frequency detection occurring in the base and low-frequency in the apex. With the availability of molecular and genetic information and the ability to manipulate genes by knockout and knock-in techniques, mice have been widely used in biological research, including in hearing science. However, the adult mouse cochlea is miniscule, and the cochlear epithelium is encapsulated in a bony labyrinth, making microdissection difficult. Although dissection techniques have been developed and used in many laboratories, this modified microdissection method using cell and tissue adhesive is easier and more convenient. It can be used in all types of adult mouse cochleae following decalcification.

This article presents a modified cochlear surface preparation method that requires decalcification and use of a cell and tissue adhesive to adhere the pieces of cochlear epithelia to 10 mm round cover slips for immunohistochemistry in adult mouse cochleae.

הכנה לפני שבלול בעכבר למבוגרים

Auditory processing in the cochlea depends on the integrity of the mechanosensory hair cells. Over a lifetime, hearing loss can be acquired from numerous ...

Whole Neonatal Cochlear Explants as an In vitro Model

Untreated hearing loss imposes significant costs on the global healthcare system and impairs individuals' quality of life. Sensorineural hearing loss is characterized by the cumulative and irreversible loss of sensory hair cells and auditory nerves in the cochlea. Entire and vital cochlear explants are one of the fundamental tools in hearing research to detect hair cell loss and to characterize the molecular mechanisms of the inner ear cells. Many years ago, a protocol for neonatal cochlear isolation was developed, and although it has been modified over time, it still holds potential for improvement. 
This paper presents an optimized protocol for isolating and culturing whole neonatal cochlear explants in multi-well culture chambers that enables the study of hair cells and spiral ganglion neuron cells along the entire length of the cochlea. The protocol was tested using cochlear explants from mice and rats. Healthy cochlear explants were obtained to study the interaction between hair cells, spiral ganglion neuron cells, and the surrounding supporting cells. 
One of the main advantages of this method is that it simplifies the organ culture steps without compromising the quality of the explants. All three turns of the organ of Corti are attached to the bottom of the chamber, which facilitates in vitro experiments and the comprehensive analysis of the explants. We provide some examples of cochlear images from different experiments with live and fixed explants, demonstrating that the explants retain their structure despite exposure to ototoxic drugs. This optimized protocol can be widely used for the integrative analysis of the mammalian cochlea.

Whole Neonatal Cochlear Explants as an In vitro Model

The current protocol updates previous protocols and incorporates relatively straightforward approaches for culturing high-quality cochlear explants. This provides reliable data acquisition and high-resolution imaging in live and fixed cells. This protocol supports the ongoing trend of studying inner ear cells.

צמחי שבלול שלמים של ילודים כמודל במבחנה

Untreated hearing loss imposes significant costs on the global healthcare system and impairs individuals' quality of life. Sensorineural hearing loss is ...

A Comparative Study of Drug Delivery Methods Targeted to the Mouse Inner Ear: Bullostomy Versus Transtympanic Injection

We present two minimally invasive microsurgical techniques in rodents for specific drug delivery into the middle ear so that it may reach the inner ear. The first procedure consists of perforation of the tympanic bulla, termed bullostomy; the second one is a transtympanic injection. Both emulate human clinical intratympanic procedures.
Chitosan-glycerophosphate (CGP) and Ringer&#180;s Lactate buffer (RL) were used as biocompatible vehicles for local drug delivery. CGP is a nontoxic biodegradable polymer widely used in pharmaceutical applications. It is a viscous liquid at RT&#160;but it congeals to a semi solid phase at body temperature. RL is an isotonic solution used for intravenous administrations in humans. A small volume of this vehicle is precisely placed on the Round Window (RW) niche by means of a bullostomy. A transtympanic injection fills the middle ear and allows less control but broader access to the inner ear.
The safety profiles of both techniques were studied and compared by using functional and morphological tests. Hearing was evaluated by registering the Auditory Brainstem Response (ABR) before and several times after microsurgery. The cytoarchitecture and preservation level of cochlear structures were studied by conventional histological techniques in paraformaldehyde-fixed and decalcified cochlear samples. In parallel, unfixed cochlear samples were taken and immediately frozen to analyze gene expression profiles of inflammatory markers by quantitative Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction (qRT-PCR).
Both procedures are suitable as drug delivery methods into the mouse middle ear, although transtympanic injection proved to be less invasive compared to bullostomy.

A Comparative Study of Drug Delivery Methods Targeted to the Mouse Inner Ear: Bullostomy Versus Transtympanic Injection

Two microsurgery approaches for local drug delivery to the inner ear are described here and compared in terms of impact on hearing parameters, cochlear cytoarchitecture and expression of inflammatory markers.

מחקר השוואתי של שיטות שיגור תרופות אל האוזן הפנימית עכבר: Bullostomy<em&gt; Versus</em&gt; הזרקת Transtympanic

We present two minimally invasive microsurgical techniques in rodents for specific drug delivery into the middle ear so that it may reach the inner ear. ...

Biology

Extracting the Cochlea from a Human Temporal Bone: A Cadaveric Protocol

The extraction of the cochlea from a cadaver human temporal bone may be required for different studies of the inner ear. For histological evaluations, the inner ear must be extracted from the temporal bone to facilitate histologic processing; likewise, some micro-computed tomography devices are too small to accommodate the complete temporal bones; additionally, the image quality can be enhanced when the cochlea is isolated.
The inner ear is located within the petrous part of the temporal bone. The inner ear can be divided into the osseous labyrinth or otic capsule and the membranous labyrinth inside the otic capsule. Furthermore, the inner ear can be divided into the vestibular system (the semicircular canals and the vestibule) and the cochlea. The appreciation of the location and orientation of the cochlea within the temporal bone is difficult, as it is embedded within bony structures and thus cannot be directly visualized. Nevertheless, there are distinct anatomical structures that can help guide the process to allow a reliable drill-out of the cochlea. The landmarks in the posterior parts of the cochlea are the facial nerve, semicircular canals, and the vestibule. In the middle, the inferior borders of the cochlea are identified by the round window and the basal turn of the cochlea. In the anterior border, one encounters the carotid artery; the landmark for the superior border is the genicular ganglion (GG) of the facial nerve. The medial structures are determined by the locations of the internal auditory canal, the superior semicircular canal, and the canal of the internal carotid artery.
In this article, we present a method for extracting the cochlea reliably out of the temporal bone by drill-out while following several anatomical landmarks.

<meta charset="utf8"></head><body>חילוץ השבלול מעצם רקתית אנושית: פרוטוקול גופות

This article presents a reliable method for extracting the human cochlea from the cadaver temporal bone by drill-out while following distinct anatomical landmarks.

חילוץ השבלול מעצם רקתית אנושית: פרוטוקול גופות

The extraction of the cochlea from a cadaver human temporal bone may be required for different studies of the inner ear. For histological evaluations, the ...

פרוטוקול עבור Decellularizing Cochleae העכבר עבור הנדסת רקמות האוזן הפנימית

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

תרבות של עוברי Explants שבלול העכבר וג'ין העברה על ידי Electroporation