Biz mükemmel teknik yardım için Bayan Christine A. Winters teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışma NINDS İntramural Araştırma Programı, NIH (Z01 NS002610) Temel Nörobilim Programı tarafından desteklenmiştir.

Burada açıklanan yaklaşım özel araçlar, araçlar ve yazılımlar kullanarak geliştirilmiştir. Laboratuvarları, aynı deney düzeneği kullanarak olmayacak çünkü yaklaşım mümkün jeneralize. 1.. Hızlı Dondurma Bu dondurma anda canlı hücrelerde olduğu gibi nicel yayılabilir doku bileşenleri ve kimyasal elementlerin dağılımını koruyan bir şekilde hücreler ya da dokuların 1) &quot;cryofixation&quot;: tarif edilecek olan analitik yöntem için kriyojenik yaklaşımlar kesinlikle bağlıdır ve 2) ultra ince hazırlanması bir TEM görüntüleme ve analiz için uygun cryosections. Bu teknikler kısaca burada açıklanan, ancak diğer laboratuvarlarda bu prosedürleri yeniden üretimi için gerekli ayrıntıları bu yazının kapsamı dışındadır vardır. İlgilenen okuyucular mükemmel yeni makaleler 9,14 adlandırılır. Dikkat: Bu bölüm, Sıvı sabun kullanımını tarif ederson derece yanıcı ve potansiyel olarak patlayıcı olan efied etan; uygun önlemler alınmalıdır. Operatör ayrıca sıvı azot aşina olması gerekir (LN 2) koruyucu laboratuvar önlüğü, gözlük ve eldiven gibi cryoresistant güvenlik önlemleri. Not: Burada ve genelinde, tüm aletleri (forseps, vb) dondurulmuş örnekler yanlışlıkla çözülme önlemek için kullanmadan önce LN 2 precooled olmalıdır işlemek için kullanılır. Lamelleri kültürlü hücrelerin <ol><li> LN 2-soğutmalı orta kuyuda -160 ° C&#39;de gaz etan yoğunlaştırarak bir dalma dondurma cihazını hazırlayın. Işaretine kadar doldurun ve dönebilen alüminyum kapak kullanılmadığı ile kuyu kapağı. </li><li> Ince bir sulu film deneysel olarak uygun koşullar altında hücrelerin kültüre plastik lamelleri leke filtre kağıdı kama, kullanma. Doku dokunmamak şekilde kenarından Blot, deneme-yanılma ile belirlenen ideal kalan film, mümkün olduğu kadar ince ama çok th değildoku yüzeyinin kurumasını buharlaşması ve izin verecek şekilde de. </li><li> Sıkma forseps ile kenarından lamel tutarak, hızlı bir şekilde elle veya yerçekimi çalışan pistonu kullanarak, sıvı etan batırmayın. </li><li> Uzun süreli saklama kapları içine lamelleri istenilen sayıda işlemek için yeterince büyük LN 2 yakındaki bir strafor kase, donmuş lamel yerleştirin. LN 2 altında kaçırmamak yok alüminyum vidalı kapaklı kutu tavsiye edilir. </li></ol> Kültürlü beyin dilimleri hızlı dondurma <ol start="5"><li> Diseksiyon mikroskop, görünüm ve şark rahatsız ve hala kültür membran eklemek bağlı bir organotipik hipokampal dilim altında. Siyah Sharpie-tipi kalem ve fotoğraf ile dilimin kenarına yakın membran fiducial işaretlerini yerleştirin. </li><li> Hala mikroskop altında, yaklaşık kesip. Karelere merkezli bireysel dilimleri ile 5 x 5 mm zar kareler. Dilim dokunarak veya zarı eğilmemesie. </li><li> (Aşağıda açıklanan) bir cryoultramicrotome uygun yapılan bir özel tasarlanmış alüminyum disk üzerinde çap agar yastığa ¼ tarafından yastıklı bir membran destekli dilim, montaj. Hızla pnömatik özelleştirilmiş bir &quot;slam dondurma&quot; cihaz vasıtasıyla bir LN 2-soğutmalı safir bloğuna karşı iten tarafından dilim dondurma. </li><li> Kültürlenmiş hücreler için tarif edildiği gibi depolama taşı. </li></ol> 2. Cryosectioning CAVEAT: basit ve mantıklı, eğitim, sabır ve önemli pratik gerektirir iken Başarıyla ultra ince kesitlerin kuru kesim kurdeleler üreten. <ol><li> -135 ° C&#39;ye bir cryoattachment ve serin ile donatılmış bir cryoultramicrotome dışarı pişirin </li><li> Yaklaşık içine donmuş lamelleri kesin. Keskin, soğutulmuş neşter kullanılarak 3 x 3 mm kareler. Kültürler Standart 3 üzerinde, bir viskoz sıvı &quot;cryoglue&quot; in (bir etanol 01:06 karışımı ve 2-propanol 11) yukarı bakacak parçaları gömmikrotom numune aynasını uyacak şekilde tasarlanmış mm çaplı alüminyum pimleri. Kültür yüzeye cryoglue sızıntı kaçının. -160 ° C ≤ için cryobox sıcaklığını düşürerek cryoglue katılaşmaya <ul class="lalpha"><li> Dondurulmuş beyin dilimleri için, güvenli bir vida yaka vasıtasıyla bir ısmarlama numune aynada doğrudan diskler takın. </li></ul></li><li> Bir yakl - dilim lamel parçaları veya belirlenen alanlarda örneğin hücre açısından zengin alanlar - dondurulmuş örneklerin seçili alanlarını kesin. Bir elmas kesme aracı kullanarak 250 x 250 mikron blok yüz ve ~ 100 mikron derinlik. </li><li> Ca ince kesit Kuru kesilmiş şeritler. 35 ° elmas cryoknife kullanılarak -160 ° C, Referencs 4, 9 anlatıldığı esas olarak. Kesme hızı ve bıçak boşluk açısı ampirik olarak belirlenir; iyi bir başlangıç ​​noktası 9 ° 0.4-0.6 mm / sn &#39;dir. Hidratlı bölümlerin anma kalınlığı, yani numune avans, ibölümler esas olarak, sıkıştırma nedeniyle, aslında 1.5-2.0x daha kalın olmakla birlikte, tipik olarak 80 nm s. Tatmin edici kesit, bir antistatik cihaz gereklidir. Bıçak kenarından aygıt 0.5-1 cm&#39;lik iyonize ucu yerleştirin ve bölme tatmin edici şeritleri üretilir kadar çıkış gücü ayarlamak. </li><li> Ahşap aplikatör sopalarla (epoksi) kirpik yapıştırma tarafından kirpik sondaları hazırlayın. Böyle bir sonda kullanılarak, pick up ve bıçak arkasından transfer kısımlarına 100-örgü katlama bakır döküm ızgaralar üzerinde parlayan taburcu, karbon kaplı pioloform destek filmleri üzerine ve arkasında bir çalışma rafta yarım katlanmış indiyum folyo zarfın üzerine oturtulmuş bıçak. Soğuk presleme aracı ile ızgara ve zarfın üst yarısını, basın üzerinde katlayın. </li><li> Bir alüminyum uygun bir ızgara kutusu ve mağaza transfer sarılı ızgaralar gibi adım 1.4 &#39;de tarif edebilirsiniz. </li></ol> 3. Elektron Mikroskop için Örneklerinin Cryotransfer EPMA için temel araçBu laboratuarda 120 kV işletilen ve kriyomikroskopisi için donanımlı, yani temiz bir vakum, numune alan anticontaminator, bir 2k x 2k yüksek hassasiyetli dijital kamera ve cryotransfer numune tutucu ile tasarlanmış analitik bir elektron mikroskobu. Hem de düşük ve yüksek büyütme modlarında mikroskop uyum ve çalışma koşullarını önceden kontrol ve ideal ≤ 10 -7 Torr, tatmin edici bir sütun vakum onaylayın. Gerekli ayar kadar. <ol><li> Cryoholder bir Dewar bileşeninin vakum yalıtım tatminkar olduğunu doğrulayın. Gerektiğinde Pompa. </li><li> Kendi kontrol kutusuna tutucu bağlantı kablosunu ayırmak, mikroskop aşamasının içinde yüksek vakum altında ise, minimum sıcaklık, en az -160 ° C, cryoholder soğutun. Operatör ve mikroskop yüzeylere dökülüp LN 2 en aza indirmek için yuvasından çıkarmadan önce açıölçer 45 ° saat yönünde eğin. </li><li> İntegral izole soğutma benchtop cryoworkstation hazırlayın160 ° C ≤ d cup </li><li> Transferi (quickly!) mikroskop soğutmalı cryoholder iş istasyonu kriyo için. Sahibinin don kalkanını geri çekin. </li><li> LN 2 cryoworkstation çalışma masanın üzerinde depolama ve yerden bir ızgara sandviç altında almak. Sahibinin örnek kuyu için bir tutma halkası da masaya yerleştirilir. </li><li> Indiyum zarfı açın ve cryoholder bir örnek çukuruna kapalı katlama ızgara taşıyın. Anahtar aracı sağlanan ve don kalkan kapatmak kullanarak tespit halkasını ile ızgara sabitleyin. </li><li> Çabuk cryoworkstation gelen cryoholder çıkarın ve mikroskop hava kilidi takın ve mümkün olduğunca çabuk pompalama dizisi geçmesi. Ekleme, sütun vakum minimum bozulma olmalıdır. </li><li> 0 ° eğim açıölçer dönün. Bağlayın ve kontrol kutusu reenergize ve numune sıcaklığı 150 ° C&#39;yi ≤ olduğunu teyit </li><li> Bir Dewar dolduruntutucu numune ve vakum ve sıcaklık tamamen kurtarmak için izin verir. </li></ol> 4. Bölümler Görsel Anketi <ol><li> Örnek ortaya çıkarmak ve elektron ışın açmak için sahibinin don kalkanını geri çekin. </li><li> Görme düşük büyütme, tipik 250X ve düşük aydınlatmada örneği değerlendirmek. Şekil 1 &#39;de gösterildiği gibi, bölümler, ince ve pürüzsüz, katlanmamış veya üst üste gelen, düz ve iyi destek filminin bağlanmış olabilir ve genellikle ızgara çubukları tarafından gizlenmiş olmamalıdır. </li><li> İsteğe bağlı olarak seçilen bölümleri fotoğraflamak. (NOT: dondurulmuş sulu bölümler ışın kaynaklı hasarlara karşı çok duyarlı olduğundan, ışın maruziyeti en aza indirin.) Seçilmiş bölümlerin koordinatlarını saklamak için otomatik dijital açıölçer sahne kullanın. </li></ol> 5. Bölümler dondurarak kurutma <ol><li> Dondurarak-kurutma bölümleri için ca tutucu sıcaklığının artırılması ile. ~ 30 dakika boyunca 100 ° C. </li><li> Aşağıda -160 ° C veya tutucu recool. </li><li&gt; görüntüleme önce, nedeniyle termal bisiklet ve / veya titreşim pikap görüntü kaymasını önlemek için cryoholder kontrol ünitesi ve fiziksel ayırma kontrolör kablosu kapatılabilir. </li></ol> 6. Hücreler ve Organellerin görüntüleme Dondurularak kurutulmuş bölümlerin yapısal görüntüleri ca elde edilir. -160 ° C gibi düşük doz, uygun yazılımı tarafından kontrol 2k x 2k yavaş tarama CCD kamera kullanarak dijital kaydedilen sıfır kayıp görüntüler. <ol><li> Hi-mag modunda EM etkinleştirin. </li><li> Seç ve görüntü ~ 2,000 X de (TIFF olarak, bakınız Şekil 2) Seçilen hücreler ve yerleri önceden kaydedilmiş depolanmıştır yüksek kaliteli bölümlerinde ilgi hücre içi alanları. (NOT: kurutulmuş bölümleri artık önemli ölçüde daha az kırılgan ve elektron ışın hasar daha az duyarlıdır. </li><li> X-ışını analizi için ilgi alanları (ROI) seçmek için görüntüleri değerlendirin. Bu adım, isteğe göre off-line bir şekilde ifa, EM açık olabilir ve bu durumda olabilirkapalı ve oda sıcaklığına kadar ısınmaya bırakıldı numune. </li></ol> 7. X-ray Spectra kazanılması X-ışını spektrumları herhangi biri kullanılarak kaydedilebilir birkaç ticari veya özel tasarlanmış X-ışını minimal bir enerji dağılımlı X-ışını (EDX) dedektörü, ilişkili darbe işlemcili elektronik ve uyumlu edinimi ve görüntüleme yazılımının oluşan analiz sistemleri. (Bu laboratuvarda kullanılan sistem, Tablo 1 &#39;de tarif edilmektedir.) <ol><li> , Sütunun (gerekirse) içine EDX detektörü sokulması amacı diyafram çekilmesi ve herhangi bir kaçak radyasyon deliklere sokulması ve merkezleme ile X-ışını edinimi için EM yapılandırma. Numunenin donma kirlenmesi önlenir olan en düşük sıcaklığa cryoholder ayarlayın, ancak en az -100 ° C altında </li><li> Sahibine dedektörün doğru 20 ° eğin. </li><li> Geniş alan görüntüleme koşulları altında ve bir bir individua matrisini analiz niyetinde varsayarakl mitokondri, analiz için mitokondriden seçtiğiniz alanın merkezine doğru hareket ettirin ve odaklanır. </li><li> (Bazı mikroskoplar sadece ikinci kondansatör odağını kullanarak ışın yakınsama) nokta moduna gidin ve 100 nm noktaya (bir Faraday fincan veya benzeri ile ölçüldüğü gibi). 3 nA ca ışın akımını arttırmak. </li><li> Spektrum toplama yazılımı başlatın ve ekran monitör üzerinde canlı zaman izlenebilir 100 sn satın almalar, başlar. Kaydedilen spektrumu (Şekil 2) kaydedin. Endüstri standardı EMSA biçimi tercih edilmektedir. </li><li> EM kapatın ve (çevrimdışı) analizi iş istasyonu birden spektrumları dosya (lar) aktarmak. </li></ol> 8. X-ray Spectra Analizi Kalitatif analiz Bir EDX spektrumu (Şekil 2, ek), esas olarak, enerji vs X-ışını yoğunluğunun bir xy grafiğidir. Spectra t elementel kompozisyon ilgili niceliksel ve niteliksel bilgileri içerirBir tepe &quot;karakteristik&quot; enerji yoğunluğu o elementin miktarını yansıtır ederken zirveye sebebiyet veren elemanını tanımlayan o, hacim analiz. Karakteristik tepe noktaları, yavaş değişen bir arka plan, &quot;süreklilik&quot; üstüne binmek. (Şekil 2 &#39;ye gösterge ayrıca EDX spektrumu belirgin bilgilerini ele almaktadır.) Tüm periyodik tablonun için zirve manifoldların enerji elemanlarının iyi bilinen elektronik yapısı, otomatik bileşenlerini tanıtan bir veritabanına böylece tüm EDX yazılım bağlantıları ile tanımlanır Bir analit. Fizyolojik bağlamda, EDX analizi için de uygundur genel ilgi elemanları Na (1.04 keV da K α), P (2.01 keV), K (3.31 keV) ve Ca (3.69 keV) içerir. <ol><li> Spektrasındaki önemli unsurları tanımlamak için mevcut yazılım veritabanı ve zirve eşleşen rutinleri yararlanın. Biyolojik bir örnekte Na, Mg, P, S, Cl, K, ve Ca için zirveleri bulmak için bekliyoruz. (DİKKAT:Son iki unsur örtüşüyor!) </li></ol> Kantitatif analiz EDX spektrumlarının kantitatif analiz ile piklerin entegre alanını ekstre edilmesi ve bir konsantrasyona kadar, bu değer dönüştürme oluşur. Biyolojik analiz için, kurulu bir yaklaşım (yukarıda ve Şekil 2&#39;de tanımlanan) süreklilik yoğunluğu analiz hacminin kuru kütlesine bağlı olarak orantılı olduğu gerçeğinden yararlanır Hall tepe / sürekli yöntem 4,7,10, olup . Bilinen bileşimin standartları spektrumları aynı oran ile karşılaştırıldığında Böylece, pik alanı / sürekli alanının oranı, hedeflenen hücre bölmesine konsantrasyonunu belirtir. Bu yaklaşım, genellikle mmol / kg kuru ağırlığı olarak ifade edilen ağırlık başına mol birimlerinde konsantrasyonlarını içerir unutmayın. Bu birim, sıra dışı ve yorumlanması için EL tarif edildiği gibi, örneğin, mmol / L veya ıslak ağırlık mmol / mg protein, ek dönüştürme gerektirebilir4,10 sewhere. <ol start="2"><li> Z = 10-20 arasında biyolojik elemanları (0,5-4,0 keV) &#39;in doruk alanlarının (ve hata tahminleri) ekstrakte örneğin, Na, Mg, P, S, Cl, K, Ca, analiz yerleşik fitingin rutinleri birini kullanarak yazılım (özellikle 4 dipnot, Tablo 1). Bu laboratuvar Simplex veya çok az kareler uydurma kullanır. Bu uydurma K ve Ca zirveleri arasındaki örtüşme (bkz. Şekil 2) çözümünde dikkat gerektirdiğini unutmayın. </li><li> 1,45-1,61 keV arasındaki süreklilik içinde kaynaştıran. Alternatif parazitsiz bölgeleri kullanılabilir. </li><li> Standartlara kıyasla daha sonra pik / süreklilik oranları ve konsantrasyonları hesaplayın. Analiz boyunca hataları yaymak. </li><li> Biyolojik farklılıkları yansıtmaktadır ortalamalarını tahmin standart istatistiksel yazılım ve formülleri kullanın. </li></ol>

<ol>
	<li>Aronova, M. A., Kim, Y. C., Pivovarova, N. B., Andrews, S. B., Leapman, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+EFTEM+mapping+of+near+physiological+calcium+concentrations+in+biological+specimens.">Quantitative EFTEM mapping of near physiological calcium concentrations in biological specimens.</a> Ultramicroscopy. 109, 201-212 (2009).</li><li>Aronova, M. A., Leapman, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elemental+mapping+by+electron+energy+loss+spectroscopy+in+biology.">Elemental mapping by electron energy loss spectroscopy in biology.</a> Methods Mol. Biol. 950, 209-226 (2013).</li><li>Bezprozvanny, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+signaling+and+neurodegenerative+diseases.">Calcium signaling and neurodegenerative diseases.</a> Trends Mol. Med. 15, 89-100 (2009).</li><li>Fernandez-Segura, E., Warley, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electron+probe+X-ray+microanalysis+for+the+study+of+cell+physiology.">Electron probe X-ray microanalysis for the study of cell physiology.</a> Methods Cell Biol. 88, 19-43 (2008).</li><li>Gibson, G. E., Starkov, A., Blass, J. P., Ratan, R. R., Beal, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cause+and+consequence:+Mitochondrial+dysfunction+initiates+and+propagates+neuronal+dysfunction,+neuronal+death+and+behavioral+abnormalities+in+age-associated+neurodegenerative+diseases.">Cause and consequence: Mitochondrial dysfunction initiates and propagates neuronal dysfunction, neuronal death and behavioral abnormalities in age-associated neurodegenerative diseases.</a> Biochim. Biophys. Acta. 1802, 122-134 (2010).</li><li>Leapman, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+techniques+in+electron+microscopy.">Novel techniques in electron microscopy.</a> Curr. Opin. Neurobiol. 14, 591-598 (2004).</li><li>LeFurgey, A., Bond, M., Ingram, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frontiers+in+electron+probe+microanalysis:+application+to+cell+physiology.">Frontiers in electron probe microanalysis: application to cell physiology.</a> Ultramicroscopy. 24, 185-219 (1988).</li><li>Newbury, 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=The+new+X-ray+mapping:+X-ray+spectrum+imaging+above+100+kHz+output+count+rate+with+the+silicon+drift+detector.">The new X-ray mapping: X-ray spectrum imaging above 100 kHz output count rate with the silicon drift detector.</a> Microsc. Microanal. 12, 26-35 (2006).</li><li>Pierson, J., Vos, M., McIntosh, J. R., Peters, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perspectives+on+electron+cryotomography+of+vitreous+cryo-sections.">Perspectives on electron cryotomography of vitreous cryo-sections.</a> J. Electron Microsc. 60, S93-S100 (2011).</li><li>Pivovarova, N. B., Hongpaisan, J., Andrews, S. B., Friel, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Depolarization-induced+mitochondrial+Ca+accumulation+in+sympathetic+neurons:+spatial+and+temporal+characteristics.">Depolarization-induced mitochondrial Ca accumulation in sympathetic neurons: spatial and temporal characteristics.</a> J. Neurosci. 19, 6372-6384 (1999).</li><li>Pivovarova, N. B., Nguyen, H. V., Winters, C. A., Brantner, C. A., Smith, C. L., Andrews, 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=Excitotoxic+calcium+overload+in+a+subpopulation+of+mitochondria+triggers+delayed+death+in+hippocampal+neurons.">Excitotoxic calcium overload in a subpopulation of mitochondria triggers delayed death in hippocampal neurons.</a> J. Neurosci. 24, 5611-5622 (2004).</li><li>Ritchie, N. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectrum+simulation+in+DTSA-II.">Spectrum simulation in DTSA-II.</a> Microsc. Microanal. 15, 454-468 (2009).</li><li>Stanika, R. I., Winters, C. A., Pivovarova, N. B., Andrews, 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=Differential+NMDA+receptor-dependent+calcium+loading+and+mitochondrial+dysfunction+in+CA1+vs.+CA3+hippocampal+neurons.">Differential NMDA receptor-dependent calcium loading and mitochondrial dysfunction in CA1 vs. CA3 hippocampal neurons.</a> Neurobiol. Dis. 37, 403-411 (2010).</li><li>Zhang, P., 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=Direct+visualization+of+receptor+arrays+in+frozen-hydrated+sections+and+plunge-frozen+specimens+of+E.+coli+engineered+to+overproduce+the+hemotaxis+receptor+Tsr.">Direct visualization of receptor arrays in frozen-hydrated sections and plunge-frozen specimens of E. coli engineered to overproduce the hemotaxis receptor Tsr.</a> J. Microsc. 216, 76-83 (2004).</li></ol>

Yazarlar Çıkar çatışması rapor.

Elektron mikroskobu tabanlı bir analitik yöntem, burada sunulan saptama, tanımlama ve Na, K, P, Ca ve özellikle de dahil olmak üzere biyolojik ilgi çeşitli elemanları, miktar tayini için olanak sağlar. Bu analizler, hücre içi de gerçekleştirilebilir, yani, intra-organel, hızlı bir şekilde dondurulmuş numuneler hazırlanmış kriyo seksiyonlarda yüksek kaliteli görüntüler ilgi yapıları bulmak ve tespit etmek yeteneği sayesinde çözünürlük. Boyanma dokusu elemanlarının yer nicel ola...

Kalsiyum iyonları sinaptik iletimi ve gen ifadesi olarak çeşitli normal süreçlerde önemli bir rol oynuyor, belki biyolojideki en önemli ve çok yönlü hücre sinyal varlık vardır. Öte yandan, kalsiyum hücre ölümünde de eşit derecede önemlidir. Özellikle, kalsiyum serbestleşme inme nöronal yaralanmaya önemli bir faktördür, Parkinson hastalığı, Alzheimer ve diğer nörodejeneratif hastalıklar 3,5. Böylece, kalsiyum hücre içinde nasıl dağıtıldığı kantitatif anlamak için son derece önemlidir ve nasıl bu fizyolojik veya patofizyolojik uyaranlara aşağıdaki değiştirir. Çözelti içinde serbest veya bir substrata bağlanmış - - ve hücresel kalsiyum konsantrasyonları stimülasyon bir sonucu olarak, birkaç büyüklük içinde değişebilir, bu amaç, kalsiyum dinamik olarak iki fiziksel durumlar arasında dağıtılır gerçeği ile karmaşıktır. Fr analizi için çeşitli yöntemler gelişmiş olsa da,hücre içi kalsiyum ee, tanımlanmış hücre içi bölümlerinde toplam kalsiyum konsantrasyonları belirlenmesi gerçekçi bir yaklaşımda, yani elektron probu mikroanaliz (EPMA) ile sınırlıdır. EPMA bu çiftler, bir transmisyon elektron mikroskobu (TEM) ile bir X-ışını spektrometresi bir tekniktir. TEM elektron tabancası ilgi ve elektron bombardımanı sonucunda yayılan eleman özgü X-ışınları bir alt hücresel bölgede sabit, Mikronaltı elektron prob odaklanır (ayrıntılı teknik değerlendirmeleri için başvurular 7, 4&#39;e bakın) toplanır ve analiz edilir. EPMA Avantajları tek organel düzeyinde çözünürlüğe ve submillimolar hassasiyet vardır. Ancak uygulamada, EPMA numune hazırlanması ve analizi için özel cryotechniques ve aletleri gerektirir. Burada, araçlar, teknikler ve EPMA kullanılarak hücre içi kalsiyum ölçümleri için uygun araçlar açıklanmıştır. Intramitokondriyal kalsiyum özel i olankritik rol nedeniyle nterest bu nörodejeneratif hastalıklarda mitokondriyal kalsiyum aşırı çalış.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>REAGENTS/MATERIALS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermanox plastic coverslips</td>
			<td>Thermo Fischer Scientific</td>
			<td>72280</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Culture inserts</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>353090</td>
			<td>For 6-well plates</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryopins</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>16701952</td>
			<td>Grooved</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wood applicators</td>
			<td>EM Sciences</td>
			<td>72300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Folding EM grids</td>
			<td>Ted Pella</td>
			<td>4GC100/100</td>
			<td>100 mesh</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Indium foil</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>13982</td>
			<td>0.25 mm thick</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>EQUIPMENT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plunge freezing device</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>KF-80</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Slam freezing device</td>
			<td>LifeCell</td>
			<td>CF-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultramicrotome</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>UC6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryoattachment for microtome</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>FC6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diamond cryotrimming tool</td>
			<td>Diatome</td>
			<td>Cryotrim 45</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diamond cryoknife</td>
			<td>Diatome</td>
			<td>Cryo 35</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antistatic device</td>
			<td>Diatome</td>
			<td>Hauf Static Line</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryo electron microscope</td>
			<td>Carl Zeiss Microscopy</td>
			<td>EM912 Omega</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EM cryo specimen holder</td>
			<td>Gatan</td>
			<td>CT3500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Slow-scan CCD camera, 2k x 2k</td>
			<td>Troendle (TRS)</td>
			<td>Sharpeye</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image acquisition software</td>
			<td>Olympus SIS</td>
			<td>iTEM suite</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ED x-ray detector</td>
			<td>Oxford Instruments</td>
			<td>Linksystem Pentafet</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulse Processor</td>
			<td>Oxford Instruments</td>
			<td>XP-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCI backplane card</td>
			<td>4pi Systems</td>
			<td>Spectral Engine II</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Desktop computer</td>
			<td>Apple</td>
			<td>Any OS9-compatible model</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-ray analysis software</td>
			<td>NIST</td>
			<td>DTSA, DTSA II</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spreadsheet software</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td>Excel</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>
			<ol>
				<li>The CF100 is no longer sold commercially, although the machine is available at many academic facilities, and complete machines or parts can be found on-line.</li>
				<li>A video tutorial for the CT3500 cryotransfer holder is available at <a href="http://www.gatan.com/files/Movies/CT3500_Cryo_transfer_holder.mp4" target="_blank">http://www.gatan.com/files/Movies/CT3500_Cryo_transfer_holder.mp4</a>.</li>
				<li>The SEII is obsolete; the Universal Spectral Engine Is a later, PC-compatible product with comparable functionality. 4pi has ceased manufacturing and sales but still provides technical customer support. Used systems are often found online.</li>
				<li>The original DTSA is now obsolete. NIST offers in the public domain an updated successor, DTSA II 12 (<a href="http://www.nist.gov/mml/mmsd/software.cfm" target="_blank">http://www.nist.gov/mml/mmsd/software.cfm</a>)</li>
			</ol>
			</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measurement of total calcium in neurons by electron probe x-ray microanalysis

Bu yazıda Electron Probe Micro (EPMA) olarak bilinen teknik kullanılarak araçlar, teknikler ve hücre içi element içeriği nicel ölçümü için uygun bir alet açıklanmaktadır. Intramitokondriyal kalsiyum nedeniyle mitokondriyal kalsiyum aşırı nörodejeneratif hastalıklarda oynadığı kritik rolü belli bir odak noktasıdır. Yöntem, X-ışınları analizi örnek ile bir elektron ışını etkileşimi ile bir elektron mikroskobu (EM) oluşturulur dayanmaktadır. Elektron mikroskobu örneklerinde yayılabilir elemanlarının yerel bir dağılımının muhafaza edilmesi için, ultra ince EPMA cryosections hazırlanması ve ardından doku &quot;cryofixation&quot; gerektirir. Kültürlenmiş hücreler ya da Organotipik dilim kültürlerinin hızlı dondurma sırasıyla soğuk metal bloğun karşı sıvı etan veya çarpma dondurma ile dondurma dalma ile gerçekleştirilir. Kriyokesitler nominal kalınlığında 80 nm ca bir elmas bıçakla kuru kesilir. -16076, C, karbon / pioloform kaplı bakır ızgaralar üzerine monte edilmiş ve özel bir cryospecimen tutucu kullanarak cryo-EM içine cryotransferred. C ve düşük elektron doz ≤ ° -160 görsel ve diğer yer haritalama sonra, dondurulmuş hidratlanmış cryosections dondurularak kurutuldu, ~ 30 dakika boyunca 100 ° C altındadır. Kuru cryosections of organel düzey görsel yavaş tarama CCD kamera ve analiz için seçilen ilgi hücre içi bölgeleri ile, aynı zamanda, düşük bir dozda, kaydedilir. Bir sabit, odaklanmış, yüksek yoğunluklu elektron probu ile ROI yayılan X-ışınları, bir enerji dağıtıcı X-ray (EDX) ilişkili elektroniği tarafından işlenir spektrometresi, ve bir X-ışını spektrumu olarak sunulan toplanır, yani, bir enerji vs X-ışını yoğunluğu arsa. Ek yazılım kolaylaştırır: onların &quot;karakteristik&quot; pik enerjileri ve parmak izi ile elemental bileşenlerin 1) kimlik ve pik alanları / arka plan çıkarma 2) kantitatif analizi. Bu kağıt tipik gösteren iki örnek ile sona eriyorMitokondriyal kalsiyum analizi iskemi direncinin temelini ortaya eksitotoksik yaralanmalara ve diğerinin mekanizmaları önemli bir fikir temin edilen bir hangi EPMA uygulamaları.

Beyin hücreleri tipik olarak işemik koşulları altında ortaya çıkar ve patolojik sinir-iletici salıverilmesinde bir sonucu olarak eksitotoksik incinme. EPMA kalsiyum büyük miktarda ayırmak için nöronal mitokondri yeteneği yaralanma mekanizmasının temelini nasıl keşfetmek için kritik oldu. Şekil 3&#39;teki elektron mikrografı hızlı bir eksitotoksik uyarıcı (100 uM NMDA) ile 30 dakika maruz kaldıktan sonra dondurulabilir kültürlenmiş hipokampal nöronlar dondurularak kurutulmu?...

Watch this Scientific Journal Video about Measurement of Total Calcium in Neurons by Electron Probe X-ray Microanalysis at JoVE.com

Measurement of Total Calcium in Neurons by Electron Probe X-ray Microanalysis

Bu kağıt fizyolojik tanımlanan biyolojik numunelerde subselüler çözünürlükte toplam kalsiyum içeriği ve dağılımı kantitatif ölçümüne cryoanalytical elektron mikroskobu uygulamasını açıklar.

Elektron Probe X-ışını Mikroanaliz tarafından Nöronlar Toplam Kalsiyum Ölçümü

In this article the tools, techniques, and instruments appropriate for quantitative measurements of intracellular elemental content using the technique ...

measurement-total-calcium-neurons-electron-probe-x-ray

Research

JoVE Journal

Neuroscience

11.9K Görüntüleme.  National Institutes of Health.  Bu kağıt fizyolojik tanımlanan biyolojik numunelerde subselüler çözünürlükte toplam kalsiyum içeriği ve dağılımı kantitatif ölçümüne cryoanalytical elektron mikroskobu uygulamasını açıklar. 