Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Burada hemostatik trombüs oluşumu için bir ponksiyon yarası prosedürü sunulmaktadır. Oluşan trombüsler büyüktür ve yüzlerce mikron çapındadır. Bu nedenle, hacim görüntüleme yaklaşımları uygundur. Geniş alanlı transmisyon elektron mikroskobunun birçok kişi için mevcut olan yüksek çözünürlüklü bir yaklaşım olarak monte edilmesini ve hazırlık protokolünü detaylandırmasını öneriyoruz.
Vasküler hasarın normal fizyolojik kontrol süreci olan hemostaz, insan yaşamı için temeldir. Hepimiz zaman zaman küçük kesikler ve delinme yaraları alırız. Hemostazda, kendi kendini sınırlayan trombosit agregasyonu, kanamanın durmasının deliğin dışarıdan kapatılmasından kaynaklandığı yapılandırılmış bir trombüs oluşumuna yol açar. Bu yapının ayrıntılı karakterizasyonu, tıkayıcı pıhtılaşmaya yol açan aşırı trombosit agregasyonu vakası olan hemostaz ve tromboz arasında ayrımlara yol açabilir. Burada, ince kesitli elektron mikroskobunun hemostatik trombüsün içini görselleştirme yeteneğinden yararlanan, ponksiyon yaralı trombüs yapısına yönelik görüntülemeye dayalı bir yaklaşım sunulmaktadır. Herhangi bir görüntülemeye dayalı deney protokolündeki en temel adım, iyi bir numune hazırlamadır. Protokol, sonraki elektron mikroskobu için farelerde delinme yaraları ve trombositten zengin trombüslerin hazırlanması için ayrıntılı prosedürler sağlar. Oluşan delinme yara trombüsünün yerinde fiksasyonu ve daha sonra elektron mikroskobu için boyama ve gömme için işlenmesi için ayrıntılı bir prosedür verilmiştir. Elektron mikroskobu, ardışık kesitleme ile birleştirildiğinde, trombüs iç kısmının ayrıntılarını yüksek çözünürlükte görselleştirme yeteneği nedeniyle son görüntüleme tekniği olarak sunulmaktadır. Bir görüntüleme yöntemi olarak elektron mikroskobu, tarafsız örnekleme ve 2 veya 3 boyutta nanometreden milimetreye kadar ölçeklenen deneysel bir çıktı verir. Tüm delinme yara trombüsü kesitlerinin nanometre ölçeğinde görüntülemesini sağlamak için yüzlerce çerçevenin harmanlanabileceği geniş alanlı elektron mikroskobunu destekleyecek uygun ücretsiz elektron mikroskobu yazılımından bahsedilmektedir. Bu nedenle, görüntü dosyasının herhangi bir alt bölgesi, tam kesit bağlamına kolayca yerleştirilebilir.
Kanamanın durmasına yol açan bir delinme yarası trombüsünün oluşumu hayattaki en önemli olaylardan biridir1. Ancak bu gerekliliğe rağmen, trombüs oluşumu sırasında yapısal olarak ne olduğu, bir damarda, bir arterde, bir aterosklerotik olayda veya tıkayıcı bir pıhtı olsun, bilgi çözünürlük ve görüntüleme derinliği ile sınırlıdır. Konvansiyonel ışık mikroskobu, Z1'de 200 ila 300 μm olmak üzere tam formda bir ponksiyon yara trombüsü ile karşılaştırıldığında derinlik açısından ve trombosit organellerinin boyutu ve aralıkları ile karşılaştırıldığında, genellikle 30 nm2'den daha az çözünürlük seviyesinde sınırlıdır. İki fotonlu ışık mikroskobu, gerekli görüntüleme derinliğini sağlayabilir ancak çözünürlüğü önemli ölçüde iyileştirmez. Işık mikroskobundaki en son gelişmeler, örneğin, süper çözünürlük teknikleri, pratikte XY'de ~ 20 nm ve Z'de bunun iki katı ve derinlik sınırlı, geleneksel ışık mikroskobundan daha fazla olmayan çözünürlük sınırlıdır. Ayrıca, süper çözünürlüklü ışık mikroskobu, araştırma ışık mikroskobunun çoğu gibi, iyi antikorların veya iyi etiketlenmiş yapıların bulunduğu küçük bir aday protein setine doğal olarak önyargılı bir teknik olan floresan mikroskobuna dayanmaktadır3. Sonuç olarak, konvansiyonel taramalı elektron mikroskobu, en fazla, trombositten zengin trombüsün yüzeyini görselleştirebilir.
Trombüs yapısını karakterize etmedeki bu teknik sınırlamaların üstesinden gelmek için üç hedefimiz vardı. İlk olarak, bir fare damarında veya arterinde tekrarlanabilir bir şekilde tanımlanmış bir delinme yarası üretilir ve bu daha sonra kimyasal fiksasyon ile yerinde kolayca stabilize edilebilir. İkinci olarak, membran korumasını vurgulayan bir hazırlık prosedürü uygulayın, bu hedef oluşturan trombüs içindeki tek tek trombositlerin konumunu tanımlama hedefiyle tutarlı bir hedeftir. Üçüncüsü, tek bir görüntüde nanometre ile milimetre ölçeği arasında ölçeklendirilebilen tarafsız bir görselleştirme tekniği kullanın.
Montajlı, geniş alanlı elektron mikroskobu, tek bir önemli nedenden dolayı ana uç görselleştirme tekniği olarak seçildi: elektron mikroskobu görüntülemede, bir hücrenin organellerini ve organellerin içindeki özelliklerini özetleyen çok çeşitli özellikler görülür. Ribozomlar gibi küçük nesneler tanınabilir. Bu özellik yelpazesi, elektron mikroskobunun kontrast elde etmesi için kullanılan elektron yoğun ağır metal lekeleri, uranil, kurşun ve osmiyumun çok çeşitli moleküllere bağlanması nedeniyle görülür. Bir elektron mikroskobu görüntüsünde, orada olanın çoğu görülürken, immünofloresan ve protein etiketleme yaklaşımlarında sadece yanan şey görülür. Bu, örneğin, belirli bir bireysel protein türünde bulunan antijen bölgeleri anlamına gelir. Etiketli bir molekül, genellikle bir protein söz konusu olduğunda, bu proteinin bulunduğu bölge(ler)dir. Diğer tüm moleküller karanlıktır ve aydınlatılmaz. Ancak, bu elektron mikroskobu seçimi pratik midir? Delinme yaralı trombüsün boyutu 300 x 500 μm'dir ve 3 nm piksel boyutunda, yani 100.000 x 167.000 piksellik bir görüntüdür. Yüksek kaliteli bir elektron mikroskobu kamerası 4000 x 4000 piksele sahiptir. Bu, tek bir görüntü elde etmek için yaklaşık 1000 karenin dikilmesi/karıştırılması gerektiği anlamına gelir. Bu, son 15 yılda üretilen çoğu elektron mikroskobunda mevcut olan bir olasılıktır. Mikroskop aşaması bilgisayarlıdır ve görüntüler bir bilgisayarla birleştirilebilir. Sunulan protokolün formülasyonunun altında yatan seçimlere yol açan mantık budur.
Sonuç olarak, farelerin damarında veya arterinde tekrarlanabilir bir yara veren ve daha sonra yerinde fiksasyon adımlarını ve daha sonra gömme adımlarını takip eden, nm ölçeğinde montajlı, geniş alanlı transmisyon elektron mikroskobu ile görselleştirilebilen bir dizi adımı sunuyoruz ve gerçek in situ ölçeği olan mm'ye yakın ölçekte görselleştirilen dikişli görüntüde sabit trombüs. Bu tür bir ölçeklenebilirlik, trombüs oluşumunu hem hematoloji/sağlıkta bir sorun olarak hem de trombositlerin ana hücre tipi olduğu gelişimsel bir biyoloji sistemi olarak anlamak için gereklidir. Bu ilerlemeler, elektron mikroskobunun önemli bir erdemini sağlar, yani kişi sadece yanan şeyi değil, orada olanı görür. Seri blok yüz taramalı elektron mikroskobu (SBF-SEM) için numunelerin hazırlanmasına ilişkin ayrıntılı bir protokol için, okuyucu Joshi ve ark.4'ün yakın tarihli bir makalesine yönlendirilir.
Deneyler, Arkansas Tıp Bilimleri Üniversitesi'ndeki Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) tarafından gözden geçirildi ve onaylandı. Burada 8-12 haftalık, vahşi tip erkek ve dişi C57BL/6 fareler kullanıldı. Bu fareler, çok az yağ birikimi olan genç yetişkinlerdir. Aynı prosedürler, von Willebrand faktörü veya trombosit glikoprotein VI (GPVI) gibi hemostaz için önemli olan çeşitli proteinler için fare mutantları için de geçerlidir5,6. Kullanılan tüm ekipman, cerrahi aletler, reaktifler ve diğer malzemeler Şekil 1'de gösterilmiş ve Malzeme Tablosunda listelenmiştir.
1. Juguler ven/femoral arter ponksiyon yarası 1,7
2. Elektron mikroskobu için numunelerin toplanması
3. Montajlı geniş alanlı transmisyon elektron mikroskobu (WA-TEM) için numunenin hazırlanması
NOT: Bu adım, araştırmacının WA-TEM'e hazırlanmayı taahhüt ettiği bir karar noktasını temsil eder. Bu hazırlık prosedürü SBF-SEM'i desteklemez. SBF-SEM hacim EM için, tüm boyama plastiğe gömülmeden önce yapılmalıdır. SBF-SEM hazırlık protokolü için lütfen4'e bakınız.
Delinme yarası kanama süresi üzerindeki ilaç etkilerinin kantitatitasyonu
Delinme yarası kanama süreleri, farelerde kolayca gerçekleştirilebilecek bir ilaç riskinin fizyolojik bir modelini sağlar. Bir delinme yarası deneyinden elde edilen sonuçlar tahmine dayalıdır. Burada dabigatran doz-yanıt kanama eğrisi gösteriliyor. Bir trombin inhibitörü olan dabigatran, DOAC12 olarak adlandırılan oral doğrudan etkili bir anti-pıht?...
Şah damarlarında ve femoral arterlerde hemostatik trombüs oluşturulması, in situ perfüzyon fiksasyonu ve montajlı geniş alan transmisyon elektron mikroskobu için örnek işleme için ayrıntılı bir ponksiyon yarası prosedürü sunuyoruz. Genel prosedürler, ultrastrüktürel analiz için hemostatik trombüs oluşturmak ve deneysel farelerde, örneğin farklı tip ve dozajlarda farmasötik ilaçlarla tedavi edilen farelerde kanama sürelerini karşılaştırmak için ...
Yazarların bu çalışma ile ilgili herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Yazarlar, Arkansas Tıp Bilimleri Üniversitesi'ndeki meslektaşlarına (Jerry Ware ve Sung W. Rhee), Pennsylvania Üniversitesi'ne (Tim Stalker ve Lawrence Brass), Kentucky Üniversitesi'ne (Sidney W. Whiteheart ve Smita Joshi) ve Ulusal Sağlık Enstitüleri Ulusal Biyogörüntüleme ve Biyomühendislik Enstitüsü'ne (Richard D. Leapman ve Maria A. Aronova) çok şey öğrendik. Yazarlar, Amerikan Kalp Derneği ve Ulusal Sağlık Enstitüleri Ulusal Kalp, Akciğer ve Kan Enstitüsü'ne (R01 HL119393, R56 HL119393, R01 BS'ye 155519 ve NIH hibelerinden R01 HL146373 ve R35 HL150818) mali destek için takdirlerini ifade etmektedir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.9% Normal Saline Solution | Medline | BHL2F7123HH | |
27G x 3/4 EXELint scalp vein set | Medline | NDA26709 | |
30G x 1/2 EXELint hypodermic needles | Medline | NDA264372 | |
33G x 1/2 EXELint specialty hypodermic needles | Medline | NDA26393 | |
50 mL Conical Tubes | Fisher Scientific | 06-443-20 | |
Alcohol Prep Pads (70% Isopropyl Alcohol) | Medline | MDS090670Z | |
Aluminum Foil | Fisher Scientific | 01-213-100 | |
Animal Heating Plate | Physitemp Instruments | HP-1M | |
Araldite GY 502 | Electron Microscopy Sciences | 10900 | |
Axiocam 305 Color R2 Microscopy Camera | Carl Zeiss Microscopy | 426560-9031-000 | |
BD Luer-Lok Syringes, 20 mL | Medline | B-D303310Z | |
Calcium Chloride | Fisher Scientific | C79-500 | |
Cell Culture Dishes 35mm x 10mm | Corning Inc. | 430165 | |
Cotton Tipped Applicators | Medline | MDS202055H | |
DMP-30 Activator | Electron Microscopy Sciences | 13600 | |
Dodecenyl Succinic Anhydride/ DDSA | Electron Microscopy Sciences | 13700 | |
Dressing Forceps, 5", curved, serrated, narrow tipped | Integra Miltex | 6-100 | |
Dressing Forceps, 5", standard, serrated | Integra Miltex | 6-6 | |
EMBED 812 Resin | Electron Microscopy Sciences | 14900 | |
Ethyl Alcohol, anhydrous 200 proof | Electron Microscopy Sciences | 15055 | |
Fisherbrand 4-Way Tube Rack | Fisher Scientific | 03-448-17 | |
Fisherbrand Digital Timer | Fisher Scientific | 14-649-17 | |
Fisherbrand Single Syringe Infusion Pump | Fisher Scientific | 7801001 | |
Gauze Sponges 2" x 2"- 4 Ply | Medline | NON26224H | |
Glutaraldehyde (10% Solution) | Electron Microscopy Sciences | 16120 | |
Isoflurane Liquid Inhalant Anesthesia, 100 mL | Medline | 66794-017-10 | |
Jeweler-Style Micro-Fine Forceps, Style 5F | Integra Miltex | 17-305 | Need 2 pairs. |
L/S Pump Tubing, Silicone, L/S 15; 25 Ft | VWR | MFLX96410-15 | |
L-Aspartic Acid | Fisher Scientific | BP374-100 | |
Lead Nitrate | Fisher Scientific | L-62 | |
Malachite Green 4 | Electron Microscopy Sciences | 18100 | |
Masterflex L/S Easy-Load II Pump Head | VWR | MFLX77200-62 | |
Masterflex L/S Variable Speed Digital Drive | VWR | MFLX07528-10 | |
MSC Xcelite 5" Wire Cutters | Fisher Scientific | 50-191-9855 | |
Osmium Tetroxide 4% Aqueous Solution | Electron Microscopy Sciences | 19150 | |
Paraformaldehyde (16% Solution) | Electron Microscopy Sciences | 15710 | |
Physitemp Temperature Controller | Physitemp Instruments | TCAT-2LV | |
Potassium Ferrocyanide | Sigma-Aldrich | P-8131 | |
Propylene Oxide, ACS Reagent | Electron Microscopy Sciences | 20401 | |
Pyrex Glass Beakers | Fisher Scientific | 02-555-25B | |
Rectal Temperature Probe for Mice | Physitemp Instruments | RET-3 | |
Scotch Magic Invisible Tape, 3/4" x 1000" | 3M Company | 305289 | |
Sodium Cacodylate Buffer 0.2M, pH 7.4 | Electron Microscopy Sciences | 11623 | |
SomnoFlo Low Flow Electronic Vaporizer | Kent Scientific | SF-01 | |
SomnoFlo Starter Kit for Mice | Kent Scientific | SF-MSEKIT | |
Stainless Steel Minutien Pins | Fine Science Tools | 26002-10 | |
Stereomicroscope steREO Discovery.V12 | Carl Zeiss Microscopy | 495015-9880-010 | |
Sylgard 184 Silicone Elastomer | World Precision Instruments | SYLG184 | silicone mat |
Tannic Acid | Electron Microscopy Sciences | 21700 | |
Thiocarbohydrazide (TCH) | Sigma-Aldrich | 88535 | |
Uranyl Acetate | Electron Microscopy Sciences | 22400 | |
Vannas Spring Micro Scissors | Fine Science Tools | 15000-08 | |
Von Graefe Eye Dressing Forceps, 2.75", Curved, Serrated | Integra Miltex | 18-818 | Need 2 pairs. |
Wagner Scissors | Fine Science Tools | 14068-12 | |
Wahl MiniFigura Animal Trimmer | Braintree Scientific | CLP-9868 | |
Zen Lite Software | Carl Zeiss Microscopy | 410135-1001-000 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır