Bu çalışma NIH hibeleri tarafından finanse edildi: NS100624, DA013137, HD043680, MH106392 & T32 Eğitim Hibesi 5T32GM081740

Tüm hayvan protokolleri Güney Carolina Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından incelendi ve onaylandı.
1. Stok çözeltisi hazırlama
<ol><li>Çözelti 1 (1 L): 900 mL'ye deiyonize H2O, 10x fosfat tamponlu salin (PBS) ve 2 mL Triton X-100 ekleyin.</li>
	<li>Çözüm 2 (1 L): 900 mL deiyonize H2O'ya, 10x PBS'nin 100 mL'si, 2mL Ara-20 ve 1 mL'lik 10 mg/mL Heparin stok çözeltisi ekleyin.</li>
	<li>Çözelti 3 (500 mL): 400 mL Çözelti 1'e 11,5 g glisin ve 100 mL dimetilsüllfoksit (DMSO) ekleyin.</li>
	<li>Çözelti 4 (50 mL): 42 mL Çözelti 1'e, karşılık gelen serumun 3 mL'si ve 5 mL DMSO ekleyin.</li>
	<li>Primer antikor çözeltisi (50 mL): Çözelti 2'nin 46 mL'sine 2,5 mL DMSO ve karşılık gelen serumun 1,5 mL'si ekleyin.</li>
	<li>İkincil antikor çözeltisi (50 mL): Çözelti 2'nin 48,5 mL'sine karşılık gelen serumun 1,5 mL'sini ekleyin. NOT: Çözüm 4, birincil çözelti ve ikincil çözelti için ikincil antikora karşılık gelen bir serum kullanın (örneğin, keçi, at, sığır).</li>
</ol>2. Numune hazırlama
NOT: PFA'ya maruz kalmayı sınırlamak için duman kaputunda 2.1 ile 2.7 arasında adımlar uygulayın.
<ol><li>Sevoflurane kullanarak genç (3-6 hafta) sıçanı derinden uyuşturmak; sıçan yanıt vermediğinde ve parmak ve kuyruk kıskacına yanıt vermediğinde 2.2'ye geçin.</li>
	<li>Sıçanı sırtüstü bir konuma getirin ve bir çift İris makası kullanarak karın duvarından bir kesi yapın.</li>
	<li>Mayo makası kullanarak göğüs kafesinin dibinden göğüs kafesinin her iki tarafındaki köprücük kemiğine kadar kesin.</li>
	<li>Sternumu ve kaburgaları kalpten ve akciğerlerden hemostatla yapıştırın.</li>
	<li>Sol ventrikülü perfüzyon pompasına bağlı 23 G'lik bir iğneyle delin ve sağ kulakçığı Iris makasıyla kesin.</li>
	<li>Yaklaşık 75 mL 100 mM (1x) PBS ile transkardiyal perfüzyon gerçekleştirin.</li>
	<li>1x PBS'de tamponlanmış yaklaşık %4 paraformaldehit (PFA) 100 mL ile transkardiyal perfüzyona devam edin.</li>
	<li>Beyni kafatasından çıkardık.</li>
	<li>Beyni sagittal konuma getirin ve bir jilet ve sıçan beyin matrisi kullanarak 4 eşit bölüme (yaklaşık 3 mm genişlik) dilimleyin.</li>
	<li>Her bölümü 1x PBS'de %4 PFA'da, bir çalkalayıcı üzerinde 4 °C'de gece boyunca kapalı, 5mL plastik bir tüpte sabitleyin.</li>
	<li>1 saat boyunca bir çalkalayıcı üzerinde oda sıcaklığında (RT) 1x PBS'de% 4 PFA'da sabitlemeye devam edin.</li>
	<li>Her bölümü RT'de 1x PBS ile 30 dakika, 3 kez yıkayın.</li>
</ol>3. Dehidrasyon ve depigmentasyon
<ol><li>Rt'de 1 saat boyunca numuneyi %20 metanol/%80 deiyonize su çözeltisinde kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>Rt'de 1 saat boyunca numuneyi %40 metanol/%60 deiyonize su çözeltisinde kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>Rt'de 1 saat boyunca numuneyi %60 metanol/%40 deiyonize su çözeltisinde kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>Rt'de 1 saat boyunca numuneyi %80 metanol/%20 deiyonize su çözeltisinde kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>Rt'de 1 saat boyunca %100 metanolde numuneyi kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>Numuneyi yaklaşık 10 dakika boyunca 4° C'de% 100 metanolde soğutun.</li>
	<li>%66 diklorometan (DCM)/%33 metanol çözeltisi hazırlayın.</li>
	<li>Rt'deki DCM/metanol çözeltisinde numuneyi bir gecede sallanarak kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>RT'de metanol ile 30 dakika, 2 kez yıkayın.</li>
	<li>Numuneyi yaklaşık 10 dakika boyunca 4° C'de% 100 metanolde soğutun.</li>
	<li>4° C'de bir gecede metanolde soğutulmuş, taze hazırlanmış% 5 hidrojen peroksit içinde çamaşır suyu.</li>
	<li>Rt'de 1 saat boyunca numuneyi %80 metanol/%20 deiyonize su çözeltisinde kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>Rt'de 1 saat boyunca numuneyi %60 metanol/%40 deiyonize su çözeltisinde kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>Rt'de 1 saat boyunca numuneyi %40 metanol/%60 deiyonize su çözeltisinde kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>Rt'de 1 saat boyunca numuneyi %20 metanol/%80 deiyonize su çözeltisinde kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>Rt'de 1 saat boyunca numuneyi 1x PBS'de kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>Çözüm 1'de RT'de 1 saat, 2 kez yıkayın.</li>
</ol>4. Kolera Toksin Alt Üni B etiketleme
<ol><li>Çekirdek akumbens bölgesine 1 mL şırınga iğne ucu yerleştirin.</li>
	<li>Yavaşça 20 sn'nin üzerine% 1 biyotin-CTB'nin 2,5 μL'sini enjekte edin.</li>
	<li>İğne ucunu 1 dakika yerinde bırakın ve sızıntıyı önlemek için 10 sn'nin üzerinde yavaşça çıkarın.</li>
</ol>5. Antikor uygulaması
<ol><li>Numuneyi Çözelti 3'te bir su banyosunda 37 °C'de 2 gün boyunca kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>Numuneyi Çözelti 4'te bir su banyosunda 37 °C'de 2 gün boyunca kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>Bir su banyosunda 37 °C'de 7 gün boyunca birincil antikor ile kuluçkaya yatır.</li>
	<li>Çözelti 2'de 5 kez yıkayın, yıkama başına 1 saat inkübe edin. Çözüm 2'de rt'de bir gecede saklayın.</li>
	<li>Su banyosunda 37 °C'de 7 gün boyunca ikincil antikor ile kuluçkaya yatır.</li>
	<li>Çözelti 2'de 5 kez yıkayın, yıkama başına 1 saat inkübe edin; Çözüm 2'de rt bir gecede saklayın. NOT: Son depolama dahil 5,6'dan itibaren tüm adımlar düşük ışıkta gerçekleşmelidir. Numune tüpleri alüminyum folyo ile korunabilir. Bu protokoldeki antikorlar için kullanılan konsantrasyonlar şöyleydi: TH 1:100'de, Iba1 1:200'de ve ikincil antikor 1:100'de. Tüplerin tamamen doldurulmasını sağlamak için 5.1-5.6 adımlarına ek Çözüm 2 ekleyin.</li>
</ol>6. Doku temizleme
<ol><li>Rt'de 1 saat boyunca numuneyi %20 metanol/%80 deiyonize su çözeltisinde kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>Rt'de 1 saat boyunca numuneyi %40 metanol/%60 deiyonize su çözeltisinde kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>Rt'de 1 saat boyunca numuneyi %60 metanol/%40 deiyonize su çözeltisinde kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>Rt'de 1 saat boyunca numuneyi %80 metanol/%20 deiyonize su çözeltisinde kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>Rt'de 1 saat boyunca numuneyi %100 metanolde kuluçkaya yatırın.</li>
	<li>RT'de bir gecede taze %100 metanol içinde kuluçkaya yatır.</li>
	<li>Oda sıcaklığında sallanarak 3 saat boyunca% 66 DCM / 33% metanol içinde kuluçkalayın.</li>
	<li>Dibenzyl eterde (DBE) titremeden kuluçkaya yatır. Numuneyi temizleyene kadar DBE'de bırakın ve görüntülemeye kadar DBE'de saklayın.</li>
</ol>7. Montaj
<ol><li>Visijet M3 Crystal reçineden yapılmış 3D baskılı bir oda edinin (idisco.info web sitesinde bulunan şablonlar).</li>
	<li>Hazneyi bir epoksi kullanarak mikroskop kaydırana sabitleyin.</li>
	<li>Örneği odanın ortasındaki kare alana yerleştirin.</li>
	<li>Odayı tamamen DBE ile doldurun.</li>
	<li>Odanın üzerine 0,17 mm kalınlığında bir kapak kılıfı yerleştirin ve kapak kapağı oda duvarlarıyla tam temas edene kadar basınç uygulayın.</li>
	<li>Kapak kapağının kenarlarını epoksi kullanarak odaya kapatın.</li>
	<li>Hava kabarcıklarının dolum girişinden kaçmasına izin vermek için odayı döndürün.</li>
	<li>Odayı ek DBE ile doldurun.</li>
	<li>Dolgu girişini epoksi ile kapatın ve kürlemesine izin verin. NOT: Montaj sırasında fazla DBE dökülür.</li>
</ol>8. Görüntüleme
<ol><li>4x büyütmede z taraması yapmak için bir konfokal mikroskop sistemi kullanın (ekli 3D videoyabakın).</li>
	<li>İkincil antikor tarafından belirtilen dalga boylarına benzer bir dalga boyunda yayacak bir lazer seti kullanarak numunenin floresan eksitasyonunu elde edin. TH ekscitasyon, 632 nm'de yayılması için bir HeNe lazer seti kullanılarak elde edildi.</li>
	<li>Dedektörü lazer emisyonu için yakın bir dalga boylarına ayarlayın. Mevcut protokol için, TH dedektörü 650 nm olarak ayarlandı.</li>
	<li>Görünür bir sinyal olana kadar dedektörün kazancını artırın. Görüntüler için 650LP kazancı 7.50 B olarak belirlendi.</li>
	<li>Konfokal görüntüleme yazılımındaki Tarama seçeneğini kullanarak, numune netleme getirilene kadar mikroskop aşamasını hareket ettinin.</li>
	<li>Tüm düzlüklerde dokunun etrafında gezinin ve konfokal görüntüleme yazılımını kullanarak tek görüntüler veya z yığını görüntüler elde edin.</li>
	<li>Görüntüleme tamamlandıktan sonra, numuneyi odadan çıkarın. Tamamen DBE ile dolu bir tüpe geri yerleştirin ve RT'de tercihen alüminyum folyo ile kaplı karanlık bir yerde saklayın. NOT: Floresan sinyali hala güçlü olduğu sürece numuneler yeniden monte edilebilir ve görüntülenebilir.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Chung, K., 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=Structural+and+molecular+interrogation+of+intact+biological+systems.">Structural and molecular interrogation of intact biological systems.</a> Nature. 497 (7449), 332-337 (2013).</li><li>Susaki, E. A., 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=Whole-brain+imaging+with+single-cell+resolution+using+chemical+cocktails+and+computational+analysis.">Whole-brain imaging with single-cell resolution using chemical cocktails and computational analysis.</a> Cell. 157 (3), 726-739 (2014).</li><li>Ueda, H. R., 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=Tissue+clearing+and+its+applications+in+neuroscience.">Tissue clearing and its applications in neuroscience.</a> Nature Reviews Neuroscienc. 21, 298 (2020).</li><li>Renier, N., 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=iDISCO:+a+simple,+rapid+method+to+immunolabel+large+tissue+samples+for+volume+imaging.">iDISCO: a simple, rapid method to immunolabel large tissue samples for volume imaging.</a> Cell. 159 (4), 896-910 (2014).</li><li>Renier, N., 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=Mapping+of+brain+activity+by+automated+volume+analysis+of+immediate+early+genes.">Mapping of brain activity by automated volume analysis of immediate early genes.</a> Cell. 165 (7), 1789-1802 (2016).</li><li>Reid, W., 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=An+HIV-1+transgenic+rat+that+develops+HIV-related+pathology+and+immunologic+dysfunction.">An HIV-1 transgenic rat that develops HIV-related pathology and immunologic dysfunction.</a> Proceedings of the National Academy of Science U. S. A. 98, 9271-9276 (2001).</li><li>Vigorito, M., Connaghan, K. P., Chang, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+HIV-1+transgenic+rat+model+of+neuroHIV.">The HIV-1 transgenic rat model of neuroHIV.</a> Brain, Behavior, and Immunity. 48, 336-349 (2015).</li><li>McLaurin, K. A., 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=Synaptic+connectivity+in+medium+spiny+neurons+of+the+nucleus+accumbens:+A+sex-dependent+mechanism+underlying+apathy+in+the+HIV-1+transgenic+rat.">Synaptic connectivity in medium spiny neurons of the nucleus accumbens: A sex-dependent mechanism underlying apathy in the HIV-1 transgenic rat.</a> Frontiers in Behavior Neurosciences. 12, 285 (2018).</li><li>Fitting, S., Booze, R. M., Mactutus, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HIV-1+proteins,+Tat+and+gp120,+target+the+developing+dopamine+system.">HIV-1 proteins, Tat and gp120, target the developing dopamine system.</a> Current HIV Research. 13, 135-137 (2015).</li><li>Javadi-Paydar, M., Roscoe, R. F., Denton, A. R., Mactutus, C. F., Booze, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HIV-1+and+cocaine+disrupt+dopamine+reuptake+and+medium+spiny+neurons+in+female+rat+striatum.">HIV-1 and cocaine disrupt dopamine reuptake and medium spiny neurons in female rat striatum.</a> PLos One. 12 (11), 0188404 (2017).</li><li>Bertrand, S. J., Mactutus, C. F., Harrod, S. B., Moran, L. M., Booze, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HIV-1+proteins+dysregulate+motivational+processes+and+dopamine+circuitry.">HIV-1 proteins dysregulate motivational processes and dopamine circuitry.</a> Science Report. 8, 6152 (2018).</li><li>Denton, A. R., 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=Selective+monoaminergic+and+histaminergic+circuit+dysregulation+following+long-term+HIV-1+protein+exposure.">Selective monoaminergic and histaminergic circuit dysregulation following long-term HIV-1 protein exposure.</a> Journal of neurovirology. 25 (4), 540-550 (2019).</li><li>Berendse, H. W., Groenewegen, H. J., Lohman, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compartmental+distribution+of+ventral+striatal+neurons+projecting+to+the+mesencephalon+in+the+rat.">Compartmental distribution of ventral striatal neurons projecting to the mesencephalon in the rat.</a> Journal of Neuroscienc. 12 (6), 2079-2103 (1992).</li><li>Peyron, C., Petit, J. M., Rampon, C., Jouvet, M., Luppi, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Forebrain+afferents+to+the+rat+dorsal+raphe+nucleus+demonstrated+by+retrograde+and+anterograde+tracing+methods.">Forebrain afferents to the rat dorsal raphe nucleus demonstrated by retrograde and anterograde tracing methods.</a> Neuroscience. 82 (2), 443-468 (1998).</li><li>Barrot, 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=Braking+dopamine+systems:+a+new+GABA+master+structure+for+mesolimbic+and+nigrostriatal+functions.">Braking dopamine systems: a new GABA master structure for mesolimbic and nigrostriatal functions.</a> The Journal of Neuroscience: The Official Journal of the Society for Neuroscienc. 32 (41), 14094-14101 (2012).</li><li>Roostalu, U., 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=Quantitative+whole-brain+3D+imaging+of+tyrosine+hydroxylase-labeled+neuron+architecture+in+the+mouse+MPTP+model+of+Parkinson's+disease.">Quantitative whole-brain 3D imaging of tyrosine hydroxylase-labeled neuron architecture in the mouse MPTP model of Parkinson's disease.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 12 (11), (2019).</li><li>Ransohoff, R., Cardona, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+myeloid+cells+of+the+central+nervous+system+parenchyma.">The myeloid cells of the central nervous system parenchyma.</a> Nature. 468, 253-262 (2010).</li><li>Rocha, M. D., 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=Tissue+Clearing+and+Light+Sheet+Microscopy:+Imaging+the+Unsectioned+Adult+Zebra+Finch+Brain+at+Cellular+Resolution.">Tissue Clearing and Light Sheet Microscopy: Imaging the Unsectioned Adult Zebra Finch Brain at Cellular Resolution.</a> Frontiers in Neuroanatomy. 13, 13 (2019).</li><li>Richardson, D. S., Lichtman, 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=Clarifying+tissue+clearing.">Clarifying tissue clearing.</a> Cell. 162 (2), 246-257 (2015).</li></ol>

Yazarların hiçbirinin beyan edecekleri çıkar çatışmaları yoktur.

Doku temizleme, geleneksel IHC protokolünün sınırlamalarına bir çözüm sunar. Şeffaf olan bir örnek, sağlam dokulara hücresel düzeyde optik erişim sağlayan ışığın saçılmasını ve emilimini en aza indirir18,19. Doku temizleme teknikleri, çözücülerin yönetimi ile delipidasyon, dekolorizasyon ve kireçten arındırma yoluyla bir dokuyu şeffaf hale gelir. Doku örneğinin kırılma indeksi seçilen görüntüleme ortamının kırılma inde...

Beyinde kullanım için çeşitli doku temizleme teknikleri doğrulanmıştır: hidrojel, hidrofilik ve hidrofobik. Bu teknikler, çözücülerin yönetimi yoluyla bir dokuyu delipidasyon, dekolorizasyon ve kireçten arındırma yoluyla şeffaf hale getirmeyi amaçlamaktadır. Doku örneğinin kırılma indeksi seçilen görüntüleme ortamının kırılma indisiyle eşleştiğinde, numunenin net bir görüntüsü elde edilebilir. CLARITY gibi hidrojel bazlı teknikler, dokudaki biyomolekülleri akril bazlı hidrojellere bağlayarak güvence altına almakta, bu da yapısal hasarı ve protein kaybını önler1. Bununla birlikte, hidrojel teknikleri daha kırılgan dokulara zarar verme potansiyeline sahip olandan daha sert kimyasallar kullanır ve daha yoğun doku örnekleri hidrojel protokolü ile uyumlu olmayabilir. Bazı hidrojel teknikleri pahalı ekipman gerektirebilir veya doku genişlemesine yol açabilir. CUBIC gibi hidrofilik teknikler, doku içinde hidrojen bağları oluşumu yoluyla 3D yapıyı korur2. Doku genişlemesi bazı hidrofilik protokollerde de ortaya çıkabilir. Hidrofilik tekniklerin temizleme yeteneği genellikle daha yoğun ve kalın dokular için önemli olan hidrofobik tekniklerin sahip olduğu yetenekle eşleşmez3.
Hidrofobik teknikler genellikle hızlıdır, özel ekipman gerektirmez ve kullanımı ve depolaması kolay bir örnek üretir. iDISCO, diğer hidrofobik protokollerde meydana gelebilecek büzülmeleri ortadan kaldıran bir hidrofobik tekniktir. Başlangıçta, iDISCO doku temizleme tekniği, farelerin embriyoları ve yoğun, yetişkin organları için Renier ve ark.4 tarafından tanımlanmıştır. Bu teknik, ilk dehidrasyon adımında dokudaki suyu temizler, böylece ışık saçılmasını azaltır. Doku, derin antikor penetrasyonunu sağlamak için ön işlem sırasında permeabilize edilir. Uzak kırmızı spektrumdaki Alexa Fluor boyaları, alt dalga boylarında dokunun otoflüoresansını önlemek için immünolabeling için kullanılır5. Hidrofobik temizleme protokollerinden geçen doku kolayca işlenebilir ve Alexa Fluor boyalarının uzun ömürlü olması nedeniyle birkaç kez görüntülenebilir. Düzgün bir şekilde saklanırsa, dokular ilk işlemden sonra aylarca ila bir yıl boyunca görüntü sağlayabilir.
Mevcut protokolde hem erkek hem de kadın kontrolünde ve HIV-1 transgenik (Tg) sıçan beyinlerinde tirozin hidroksilaz (TH) antikoru, Iba1 antikoru ve Kolera Toksini Alt Ünlem B (CTB) kullanılmıştır. HIV-1 Tg sıçanı, HIV-1 viral genomu oluşturan dokuz genden yedisine sahiptir, bu da uzun süreli HIV-1 protein maruziyetinin bulaşıcı olmayan bir modeline yol açar6,7,8. Dopaminerjik değişiklikler daha önce HIV-1 Tg sıçanında gösterilmiştir ve HIV-1'in kendisi enflamatuar bir hastalıktır, bu nedenle antikor seçimi deneysel tasarım 9 , 10,11,12ile ilişkiliydi. CTB, ganglioside bağlama yoluyla nöronlara bağlanan ve beyindeki farklı projeksiyonları izlemek için kullanılabilen bir izleyicidir. CTB daha önce çekirdek akumbens'ten substantia nigra bölgesine, beynin dopaminerjik yollar13 , 14,15ile yoğun olarak ilgili iki bölgesine kadar projeksiyonları incelemek için kullanılmıştır.
Bu protokolde, TH dopamin üretimi için bir işaretleyici olarak hizmet edecek ve Iba1 aktif mikrogliayı işaretleyecek. Kullanılan TH antikor, tirozin hidroksilaz'a karşılık gelen yaklaşık 62 kDa'da tek bir bandı seçici olarak etiketler. Iba1 antikorı Iba1 karboksi-terminal dizisine karşılık gelir. Her iki antikor da tavşanda bulundu ve poliklonaldi. CTB, nöronların çekirdek akumbens bölgesinden substantia nigra bölgesine retrograd izlenmesi için kullanılacaktır. Mevcut protokol ayrıca orijinal iDISCO protokolünün iki farklı şekilde ayarlanması için bir kılavuz sunar: 1) engelleme adımlarındaki serum reaktiflerini değiştirerek arka plan boyamanın genel olarak azaltılması ve 2) kuluçka süresinin daha büyük doku örnekleri için uygun olacak şekilde ölçeklendirilmesi. Genel olarak, mevcut protokol, hidrofobik temizleme tekniklerinin sıçanın beyin dokularında mümkün olduğuna, HIV-1 viral proteinlerle ayırt edilebilir zararlı etkileşimleri olmadığına ve TH antikor, Iba1 antikor ve CTB ile uyumlu olduğuna dair sürekli kanıtlar sunmaktadır.

<table><tbody><tr><td>Cholera Toxin Subunit B (Recombinant), Alexa Fluor 488</td><td>Invitrogen</td><td>C34775</td><td></td></tr><tr><td>DBE</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>108014-1KG</td><td></td></tr><tr><td>DCM</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>270997-100mL</td><td></td></tr><tr><td>DMSO</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>472301-1L</td><td></td></tr><tr><td>Glycine</td><td>Fisher Chemical</td><td>G46-500</td><td></td></tr><tr><td>Goat anti-rabbit Alexa Fluor Plus 647</td><td>Invitrogen</td><td>A32733</td><td></td></tr><tr><td>Goat serum</td><td>Sigma Life Science</td><td>G9023-10mL</td><td></td></tr><tr><td>Heparin</td><td>Acros Organics</td><td>41121-0010</td><td></td></tr><tr><td>Iba1 primary antibody</td><td>FUJIFILM Wako</td><td>019-19741</td><td></td></tr><tr><td>Kwik-sil epoxy</td><td>VWR</td><td>70730-062</td><td></td></tr><tr><td>Methanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>34860-1l-R</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td>Fisher Bioreagents</td><td>BP2944-100</td><td></td></tr><tr><td>Perfusion machine</td><td>VWR</td><td>70730-062</td><td>mini pump variable flow</td></tr><tr><td>PFA</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>158127-3KG</td><td></td></tr><tr><td>TH primary antibody</td><td>Millipore Sigma</td><td>AB152</td><td></td></tr><tr><td>TritonX-100</td><td>Fisher Bioreagents</td><td>BP151-500</td><td></td></tr><tr><td>Tween-20</td><td>Fisher Bioreagents</td><td>BP337-500</td><td></td></tr></tbody></table>

a hydrophobic tissue clearing method for rat brain tissue

Hidrofobik doku temizleme yöntemleri, değiştirilmemiş doku örneklerinde ilgi molekülünün incelenmesini sağlayan kolayca ayarlanabilir, hızlı ve düşük maliyetli prosedürlerdir. Geleneksel immünolabeling prosedürleri, numunenin sağlam yapıları etiketleme ve inceleme yeteneğini kısıtlayan ince bölümlere kesilmesini gerektirir. Ancak, işlem sırasında beyin dokusu bozulmadan kalabiliyorsa, analiz için yapılar ve devreler bozulmadan kalabilir. Daha önce kurulan temizleme yöntemleri dokuyu tamamen temizlemek için önemli zaman alır ve sert kimyasallar genellikle hassas antikorlara zarar verebilir. iDISCO yöntemi dokuyu hızlı ve tamamen temizler, birçok antikorla uyumludur ve özel bir laboratuvar ekipmanı gerektirmez. Bu teknik başlangıçta fare dokusunda kullanım için doğrulandı, ancak mevcut protokol bu yöntemi kontrol ve transgenik sıçan beyinlerinin görüntü yarımkürelerine uyarlıyor. Buna ek olarak, mevcut protokol, daha az arka plan boyama ile daha net görüntüler sağlamak için önceden var olan protokolde birkaç ayarlama yapar. Iba-1 ve tirozin hidroksilaz antikorları HIV-1 transgenik sıçanda ve F344/N kontrol sıçanlarında mevcut hidrofobik doku temizleme yöntemi kullanılarak doğrulandı. Beyin, yapıların birbirinden ayrı olarak daha sık birlikte çalıştığı iç içe geçmiş bir ağdır. Beyni tek tek parçaların bir kombinasyonunun aksine bütün bir sistem olarak analiz etmek, tüm bu beyin temizleme yönteminin en büyük yararıdır.

Bu modifiye hidrofobik doku temizleme protokolü kullanılarak hem F344/N hem de HIV-1 sıçan beyin dokusunun geniş bölümlerinin tam olarak temizlenmesi sağlandı. Şekil 1, substantia nigra bölgesinde TH için tipik bir konfokal görüntü görüntüler. Şekil 1A yoğun, pozitif lekeleri temsil eder. Bu gibi yoğun alanlar pozitif lekeleme ve uygun hücre morfolojisini doğrulamak için "Z" düzlemine odaklanarak ayrıştırılabilir. <strong class="xfig...

Watch this Scientific Journal Video about A Hydrophobic Tissue Clearing Method for Rat Brain Tissue at JoVE.com

A Hydrophobic Tissue Clearing Method for Rat Brain Tissue

Burada, hedef moleküllerin sağlam beyin yapılarının bir parçası olarak görüntülenmesini sağlayan hidrofobik bir doku temizleme yöntemi sunuyoruz. Bu teknik artık F344/N kontrolü ve her iki cinsiyetten HIV-1 transgenik sıçanlar için onaylanmıştır.

Sıçan Beyin Dokusu için Hidrofobik Doku Temizleme Yöntemi

Hydrophobic tissue clearing methods are easily adjustable, fast, and low-cost procedures that allows for the study of a molecule of interest in unaltered ...

a-hydrophobic-tissue-clearing-method-for-rat-brain-tissue

Research

JoVE Journal

Neuroscience

3.9K Görüntüleme.  University of South Carolina. Burada, hedef moleküllerin sağlam beyin yapılarının bir parçası olarak görüntülenmesini sağlayan hidrofobik bir doku temizleme yöntemi sunuyoruz. Bu teknik artık F344/N kontrolü ve her iki cinsiyetten HIV-1 transgenik sıçanlar için onaylanmıştır.

Video: A Hydrophobic Tissue Clearing Method for Rat Brain Tissue

2-Vessel Occlusion/Hypotension: A Rat Model of Global Brain Ischemia

Cardiac arrest followed by resuscitation often results in dramatic brain damage caused by ischemia and subsequent reperfusion of the brain. Global brain ischemia produces damage to specific brain regions shown to be highly sensitive to ischemia 1. Hippocampal neurons have higher sensitivity to ischemic insults compared to other cell populations, and specifically, the CA1 region of the hippocampus is particularly vulnerable to ischemia/reperfusion 2.
The design of therapeutic interventions, or study of mechanisms involved in cerebral damage, requires a model that produces damage similar to the clinical condition and in a reproducible manner. Bilateral carotid vessel occlusion with hypotension (2VOH) is a model that produces reversible forebrain ischemia, emulating the cerebral events that can occur during cardiac arrest and resuscitation. We describe a model modified from Smith et al. (1984) 2, as first presented in its current form in Sanderson, et al. (2008) 3, which produces reproducible injury to selectively vulnerable brain regions 3-6. The reliability of this model is dictated by precise control of systemic blood pressure during applied hypotension, the duration of ischemia, close temperature control, a specific anesthesia regimen, and diligent post-operative care. An 8-minute ischemic insult produces cell death of CA1 hippocampal neurons that progresses over the course of 6 to 24 hr of reperfusion, while less vulnerable brain regions are spared. This progressive cell death is easily quantified after 7-14 days of reperfusion, as a near complete loss of CA1 neurons is evident at this time.
In addition to this brain injury model, we present a method for CA1 damage quantification using a simple, yet thorough, methodology. Importantly, quantification can be accomplished using a simple camera-mounted microscope, and a free ImageJ (NIH) software plugin, obviating the need for cost-prohibitive stereology software programs and a motorized microscopic stage for damage assessment.

Bilateral carotid occlusion coupled with systemic hypotension produces global brain ischemia in the rat, resulting in damage to the hippocampus with reproducible severity. Animal subjects are impaired with predictable patterns of brain damage, they recover expediently, and mortality rates are comparatively low.

2-Gemi Tıkanıklığı / Hipotansiyon: Küresel Beyin İskemi Rat Modeli

Cardiac arrest followed by resuscitation often results in dramatic brain damage caused by ischemia and subsequent reperfusion of the brain. Global brain ...

Tıp

Metabolic Support of Excised, Living Brain Tissues During Magnetic Resonance Microscopy Acquisition

This protocol describes the procedures necessary to support normal metabolic functions of acute brain slice preparations during the collection of magnetic resonance (MR) microscopy data. While it is possible to perform MR collections on living, excised mammalian tissue, such experiments have traditionally been constrained by resolution limits and are thus incapable of visualizing tissue microstructure. Conversely, MR protocols that did achieve microscopic image resolution required the use of fixed samples to accommodate the need for static, unchanging conditions over lengthy scan times. The current protocol describes the first available MR technique that enables imaging of living, mammalian tissue samples at microscopic resolutions. Such data is of great importance to the understanding of how pathology-based contrast changes occurring at the microscopic level influence the content of macroscopic MR scans such as those used in the clinic. Once such an understanding is realized, diagnostic methods with greater sensitivity and accuracy can be developed, which will translate directly to earlier disease treatment, more accurate therapy monitoring and improved patient outcomes.
While the described methodology focuses on brain slice preparations, the protocol is adaptable to any excised tissue slice given that changes are made to the gas and perfusate preparations to accommodate the tissue&#39;s specific metabolic needs. Successful execution of the protocol should result in living, acute slice preparations that exhibit MR diffusion signal stability for periods up to 15.5 h. The primary advantages of the current system over other MR compatible perfusion apparatuses are its compatibility with the MR microscopy hardware required to attain higher resolution images and ability to provide constant, uninterrupted flow with carefully regulated perfusate conditions. Reduced sample throughput is a consideration with this design as only one tissue slice may be imaged at a time.

The current protocol describes a method by which users can maintain viability of acute hippocampal and cortical slice preparations during the collection of magnetic resonance microscopy data.

Metabolik destek çıkardım, yaşam beyin dokuları manyetik rezonans mikroskobu Alım sırasında

This protocol describes the procedures necessary to support normal metabolic functions of acute brain slice preparations during the collection of magnetic ...

Biyomühendislik

Sublimation of DAN Matrix for the Detection and Visualization of Gangliosides in Rat Brain Tissue for MALDI Imaging Mass Spectrometry

Sample preparation is key for optimal detection and visualization of analytes in Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization (MALDI) Imaging Mass Spectrometry (IMS) experiments. Determining the appropriate protocol to follow throughout the sample preparation process can be difficult as each step must be optimized to comply with the unique characteristics of the analytes of interest. This process involves not only finding a compatible matrix that can desorb and ionize the molecules of interest efficiently, but also selecting the appropriate matrix deposition technique. For example, a wet matrix deposition technique, which entails dissolving a matrix in solvent, is superior for desorption of most proteins and peptides, whereas dry matrix deposition techniques are particularly effective for ionization of lipids. Sublimation has been reported as a highly efficient method of dry matrix deposition for the detection of lipids in tissue by MALDI IMS due to the homogeneity of matrix crystal deposition and minimal analyte delocalization as compared to many wet deposition methods 1,2. Broadly, it involves placing a sample and powdered matrix in a vacuum-sealed chamber with the samples pressed against a cold surface. The apparatus is then lowered into a heated bath (sand or oil), resulting in sublimation of the powdered matrix onto the cooled tissue sample surface. Here we describe a sublimation protocol using 1,5-diaminonaphthalene (DAN) matrix for the detection and visualization of gangliosides in the rat brain using MALDI IMS.

A protocol for the sublimation of DAN matrix onto rat brain tissue for the detection of gangliosides using MALDI Imaging Mass Spectrometry is presented.

MALDI Görüntüleme Kütle Spektrometre Rat Beyin Dokusu içinde gangliositler Saptanmasında ve Görselleştirme DAN Matrix Sublime

Sample preparation is key for optimal detection and visualization of analytes in Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization (MALDI) Imaging Mass ...

Nörobilim

A Micro-CT-based Method for Characterizing Lesions and Locating Electrodes in Small Animal Brains

Lesion and electrode location verification are traditionally done via histological examination of stained brain slices, a time-consuming procedure that requires manual estimation. Here, we describe a simple, straightforward method for quantifying lesions and locating electrodes in the brain that is less laborious and yields more detailed results. Whole brains are stained with osmium tetroxide, embedded in resin, and imaged with a micro-CT scanner. The scans result in 3D digital volumes of the brains with resolutions and virtual section thicknesses dependent on the sample size (12&#8211;15 and 5&#8211;6 &#181;m&#160;per voxel for rat and zebra finch brains, respectively). Surface and deep lesions can be characterized, and single tetrodes, tetrode arrays, electrolytic lesions, and silicon probes can also be localized. Free and proprietary software allows experimenters to examine the sample volume from any plane and segment the volume manually or automatically. Because this method generates whole brain volume, lesions and electrodes can be quantified to a much higher degree than in current methods, which will help standardize comparisons within and across studies.

This article describes a straightforward method to prepare small animal brains for micro-CT imaging, in which lesions can be quantified and electrodes located with high precision in the context of the whole brain.

Lezyonlar karakterize ve küçük hayvan beyinlerinde elektrot bulmak için bir mikro-CT-esaslı Yöntem

Lesion and electrode location verification are traditionally done via histological examination of stained brain slices, a time-consuming procedure that ...

Massive Pontine Hemorrhage by Dual Injection of Autologous Blood

We provide a protocol to establish a massive pontine hemorrhage model in a rat. Rats weighing about 250 grams were used in this study. One hundred microliters of autologous blood was taken from the tail vein and stereotaxically injected into the pons. The injection process was divided into 2 steps: First, 10 &#181;L of blood was injected into a specific location, anteroposterior position (AP) -9.0 mm; lateral (Lat) 0 mm; vertical (Vert) -9.2 mm, followed by a second injection of the residual blood located at AP -9.0 mm; Lat 0 mm; Vert -9.0 mm with a 20-minute interval. The balance beam test, limb placement test, and the modified Voestch neuroscore were used to evaluate neurological function. Magnetic Resonance Imaging (MRI) was used to assess the volume of hemorrhage in vivo. The symptoms of this model were in line with patients with massive pontine hemorrhage.

We present a protocol to establish a massive pontine hemorrhage model in a rat via dual injection of autologous blood.

Otolog Kanın Çift Enjeksiyonu ile Masif Pontine Kanaması

We provide a protocol to establish a massive pontine hemorrhage model in a rat. Rats weighing about 250 grams were used in this study. One hundred ...

Imaging and Quantification of Intact Neuronal Dendrites via CLARITY Tissue Clearing

Brain activity, the electrochemical signals passed between neurons, is determined by the connectivity patterns of neuronal networks, and from the morphology of processes and substructures within these neurons. As such, much of what is known about brain function has arisen alongside developments in imaging technologies that allow further insight into how neurons are organized and connected in the brain. Improvements in tissue clearing have allowed for high-resolution imaging of thick brain slices, facilitating morphological reconstruction and analyses of neuronal substructures, such as dendritic arbors and spines. In tandem, advances in image processing software provide methods of quickly analyzing large imaging datasets. This work presents a relatively rapid method of processing, visualizing, and analyzing thick slices of labeled neural tissue at high-resolution using CLARITY tissue clearing, confocal microscopy, and image analysis. This protocol will facilitate efforts toward understanding the connectivity patterns and neuronal morphologies that characterize healthy brains, and the changes in these characteristics that arise in diseased brain states.

Neuronal dendritic morphology often underlies function. Indeed, many disease processes that affect the development of neurons manifest with a morphological phenotype. This protocol describes a simple and powerful method for analyzing intact dendritic arbors and their associated spines.

CLARITY Doku Temizleme Yoluyla Bozulmamış Nöronal Dendritlerin Görüntülenmesi ve Nicelleştirilmesi

Brain activity, the electrochemical signals passed between neurons, is determined by the connectivity patterns of neuronal networks, and from the ...

Investigation of Spatial Interaction Between Astrocytes and Neurons in Cleared Brains

Combining viral vector transduction and tissue clearing using the CLARITY method makes it possible to simultaneously investigate several types of brain cells and their interactions. Viral vector transduction enables the marking of diverse cell types in different fluorescence colors within the same tissue. Cells can be identified genetically by activity or projection. Using a modified CLARITY protocol, the potential sample size of astrocytes and neurons has grown by 2-3 orders of magnitude. The use of CLARITY allows the imaging of complete astrocytes, which are too large to fit in their entirety in slices, and the examination of the somata with all their processes. In addition, it provides the opportunity to investigate the spatial interaction between astrocytes and different neuronal cell types, namely, the number of pyramidal neurons in each astrocytic domain or the proximity between astrocytes and specific inhibitory neuron populations. This paper describes, in detail, how these methods are to be applied.

Combining viral vector transduction and brain clearing using the CLARITY method allows the investigation of a large number of neurons and astrocytes simultaneously.

Temizlenmiş Beyinlerde Astrositler ve Nöronlar Arasındaki Mekansal Etkileşimin İncelenmesi

Combining viral vector transduction and tissue clearing using the CLARITY method makes it possible to simultaneously investigate several types of brain ...

Extraction and Tissue Clearing Preparation of Mouse Brain-Spinal Cord Samples

Neuroscience research focused on the central nervous system necessitates a thorough understanding of various factors, including cell distribution, neuronal connectivity, and molecular dynamics. Traditional methodologies for investigating the entire brain and spinal cord often involve isolating, sectioning, and scanning tissue slices, followed by the labor-intensive process of three-dimensional image reconstruction. This conventional approach can be both time-consuming and cumbersome. Advancements in tissue clearing and whole-organ imaging techniques have revolutionized the analysis of the entire brain and spinal cord. To maximize the potential of these innovative methods, it is essential to extract and clear brain samples while maintaining their connection to the spinal cord. This protocol provides a detailed and systematic guide for preparing samples of the brain connected to the spinal cord, outlining the extraction and clearing procedures. By streamlining these processes, this approach significantly enhances experimental efficiency and data integrity, thereby fostering advancements in neuroscience research and enabling more comprehensive investigations into the complexities of the central nervous system.

This study presents a protocol for extracting and preparing cleared whole-brain and spinal cord samples with preserved fluorescent signals, enhancing experimental efficiency and data integrity to advance neuroscience research.

Fare Beyin-Omurilik Örneklerinin Ekstraksiyonu ve Doku Temizleme Hazırlanması

Neuroscience research focused on the central nervous system necessitates a thorough understanding of various factors, including cell distribution, ...

A Hydrophobic Tissue Clearing Method for a Rat Brain Tissue Sample

<a href='https://app.jove.com/v/61821/a-hydrophobic-tissue-clearing-method-for-rat-brain-tissue'>Source: Kirchner, K.N., et al.,&#160;A Hydrophobic Tissue Clearing Method for Rat Brain Tissue. J. Vis. Exp.&#160;(2020).</a>This video demonstrates the method of hydrophobic tissue clearing of a rat brain tissue sample. The sample is sequentially dehydrated in methanol, treated with a dichloromethane and methanol mixture to dissolve lipids and pigments, and transferred to dibenzyl ether for complete tissue clearing, enabling detailed imaging without thin sectioning.

Source: Kirchner, K.N., et al.,&#160;A Hydrophobic Tissue Clearing Method for Rat Brain Tissue. J. Vis. Exp.&#160;(2020).This video demonstrates the ...

JoVE Encyclopedia of Experiments

Neuropathology

Neurodegenerative Diseases

A Method for the Isolation of Neurovascular Units from Rat Brain

Source: Brzica, H., et al,. <a href="https://app.jove.com/v/57698">A simple and reproducible method to prepare membrane samples from freshly isolated rat brain microvessels.</a> J. Vis. Exp. (2018).
This video demonstrates the process of isolating brain microvessels from euthanized rats. It includes the dissection of the brain, cleaning of the tissue, and mechanical digestion, followed by repeated centrifugation to isolate the pure fraction of microvessels.

Sıçan Beyninden Nörovasküler Ünitelerin İzolasyonuna Yönelik Bir Yöntem

All procedures involving sample collection have been performed in accordance with the institute&#39;s IRB guidelines. The procedural flow for the protocol ...