Name: new application of an atmospheric pressure plasma jet as a neuro-protective agent against glucose deprivation-induced injury of sh-sy5y cells
Uploaded: 2017-10-09T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about New Application of an Atmospheric Pressure Plasma Jet as a Neuro-protective Agent Against Glucose Deprivation-induced Injury of SH-SY5Y Cells at JoVE.com

עבודה זו נתמכה על ידי קרן החדשנות של המכון נוירוכירורגיים בייג'ינג (2014-11), הלאומית למדע הטבע של סין (' קט ' 11475019 ו- 81271286) וקרן מדעי הטבע בייג'ינג (מספר 7152027).

1. הכנה של המכשיר APPJ אזהרה: נא היוועץ כל גליונות נתונים גשמי בטיחות (MSDS) לפני השימוש. אנא השתמש נוהלי בטיחות המתאים בעת ביצוע כל הניסויים, כולל השימוש של הוד fume וכן ציוד מגן אישי (בטיחות משקפיים, כפפות מגן, חלוק המעבדה, וכו '). הפרוטוקול מחייב תא רגיל בטיפול טכניקות (לחיטוי, ש...

<ol>
	<li>Yang, S. 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=Alternative+mitochondrial+electron+transfer+for+the+treatment+of+neurodegenerative+diseases+and+cancers:+Methylene+blue+connects+the+dots.">Alternative mitochondrial electron transfer for the treatment of neurodegenerative diseases and cancers: Methylene blue connects the dots.</a> Prog. Neurobiol. , (2015).</li><li>Bhat, A. 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=Oxidative+stress,+mitochondrial+dysfunction+and+neurodegenerative+diseases;+a+mechanistic+insight.">Oxidative stress, mitochondrial dysfunction and neurodegenerative diseases; a mechanistic insight.</a> Biomed. Pharmacother. 74, 101-110 (2015).</li><li>Bullon, P., Newman, H. N., Battino, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Obesity,+diabetes+mellitus,+atherosclerosis+and+chronic+periodontitis:+a+shared+pathology+via+oxidative+stress+and+mitochondrial+dysfunction?.">Obesity, diabetes mellitus, atherosclerosis and chronic periodontitis: a shared pathology via oxidative stress and mitochondrial dysfunction?.</a> Periodontol. 2000. 64 (1), 139-153 (2014).</li><li>Sutherland, B. 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=Neuroprotection+for+ischaemic+stroke:+translation+from+the+bench+to+the+bedside.">Neuroprotection for ischaemic stroke: translation from the bench to the bedside.</a> International Journal of Stroke. 7 (5), 407-418 (2012).</li><li>Yan, 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=Principles+of+using+Cold+Atmospheric+Plasma+Stimulated+Media+for+Cancer+Treatment.">Principles of using Cold Atmospheric Plasma Stimulated Media for Cancer Treatment.</a> Scientific Reports. 5 (5), 18339 (2015).</li><li>Lu, X., Laroussi, M., Puech, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+atmospheric-pressure+non-equilibrium+plasma+jets+and+plasma+bullets.">On atmospheric-pressure non-equilibrium plasma jets and plasma bullets.</a> Plasma Sources Science &amp; Technology. 21 (3), 034005 (2012).</li><li>Lu, X., 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=Reactive+species+in+non-equilibrium+atmospheric-pressure+plasmas:+Generation,+transport,+and+biological+effects.">Reactive species in non-equilibrium atmospheric-pressure plasmas: Generation, transport, and biological effects.</a> Phys. Rep. 630, 1-84 (2016).</li><li>Lu, X., Naidis, G. V., Laroussi, M., Ostrikov, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guided+ionization+waves:+Theory+and+experiments.">Guided ionization waves: Theory and experiments.</a> Phys. Rep. 540 (3), 123-166 (2014).</li><li>Di, M. S., Reed, T. T., Venditti, P., Victor, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+ROS+and+RNS+Sources+in+Physiological+and+Pathological+Conditions.">Role of ROS and RNS Sources in Physiological and Pathological Conditions.</a> Oxid. Med. Cell Longev. 2016 (22), 1245049 (2016).</li><li>Contestabile, A., Ciani, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+nitric+oxide+in+the+regulation+of+neuronal+proliferation,+survival+and+differentiation.">Role of nitric oxide in the regulation of neuronal proliferation, survival and differentiation.</a> Neurochemistry International. 45 (6), 903-914 (2004).</li><li>Yan, X., 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=Protective+effect+of+atmospheric+pressure+plasma+on+oxidative+stress-induced+neuronal+injuries:+an+in+vitro+study.">Protective effect of atmospheric pressure plasma on oxidative stress-induced neuronal injuries: an in vitro study.</a> J. Phys. D: Appl. Phys. 50 (9), 095401 (2017).</li><li>Xie, H. R., Hu, L. S., Li, G. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SH-SY5Y+human+neuroblastoma+cell+line:+in+vitro+cell+model+of+dopaminergic+neurons+in+Parkinson's+disease.">SH-SY5Y human neuroblastoma cell line: in vitro cell model of dopaminergic neurons in Parkinson's disease.</a> Chin. Med. J. 123 (8), 1086-1092 (2010).</li><li>Tsutsui, 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=Treatment+of+cardiac+disease+by+inhalation+of+atmospheric+pressure+plasma.">Treatment of cardiac disease by inhalation of atmospheric pressure plasma.</a> Japanese Journal of Applied Physics. 53 (6), 060309 (2014).</li><li>Graves, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+temperature+plasma+biomedicine:+A+tutorial+review.">Low temperature plasma biomedicine: A tutorial review.</a> Physics of Plasmas. 21 (8), 104-117 (2014).</li></ol>

SH-SY5Y התאים הם קו תא אנושי נגזר נוירובלסטומה, נמצאים בשימוש נרחב כמודל תאים מתאים עבור מחקרים במבחנה על neurotoxicity או neuroprotection12. שורת התאים SH-SY5Y היה רגיש לתנאי מחסור גלוקוז. תא הכדאיות ירד כמעט 50% לאחר מניעת גלוקוז 1 h, אשר הוא מצב הכדאיות תא אופטימלית ללימודי pharmacodynamics. יתר על כן, ...

המוח למבוגרים משתמשת באופן כמעט בלעדי גלוקוז כמו מצע לחילוף חומרים של אנרגיה בתנאים פיזיולוגיים רגילים. המוח האנושי מהווה רק 2% ממשקל הגוף, אך צורכת כ- 25% של הגלוקוז הכולל בתוך הגוף1. זה מתועד היטב את תפקוד מטבוליזם הגלוקוז הוא אחד השינויים הפתולוגיים העיקריים במהלך שבץ איסכמי, מחלות ניווניות שונות, כולל מחלת אלצהיימר (AD), מחלת הנטינגטון (HD) של מחלת פרקינסון (PD) 2,3. חוסר גלוקוז ספיגת הגלוקוז לקוי או זרחון חמצוני ניתן משפיע ישירות על ייצור ATP, נוסף לגרום מוות תאי העצבים, אשר עלולה להגביר את הסיכון של תפקוד עצביים, מציעה את הכדאיות בשמירה על התא או עיכוב תא פגיעה לאחר גלוקוז מניעת עשויה להיות גישה סבירה לטיפול במחלות אלה. החקירה של אפקטים neuroprotective באמצעות גלוקוז אפנון, התמקדות סוכנים אנטי דלקתיות, יון ערוץ מאפננים, לוכדי רדיקלים חופשיים, הגורמים neurotrophic, וכו היה מעניין. עם זאת, התרגום של גישות אלה neuroprotective מן הספסל הקלינית לא היה מוצלח4.
לחץ אטמוספירי פלזמה מטוסי (APPJs) הם סוג חדש של טכנולוגיה פריקה גז בטמפרטורה נמוכה עם אווירה אשר משכה את תשומת לבם של חוקרים רבים מתחומים רבים בשנים האחרונות. APPJs שימשו במשך עשרות שנים בתוך יישומים ביו שונים כגון טיפול תאי סרטן, איון חיידקי, קרישת דם, ריפוי הפצע, תרופה דרך הפה, ועוד5,6, בשל את פליטות סוגי מרובים של חנקן ונבדקים מינים (האחיות המוסמכות) ושל מינים חמצן תגובתי (ROS) (איור 1)7. יישומים ביו-רפואה פלזמה הקודם התמקד בעיקר לחץ חמצוני ו/או nitrative על חיידקים, תאים ורקמות8. עם זאת, APPJ יכול להיות גם "חרב פיפיות" מאז האחיות המוסמכות ואת ROS חשוב מולקולות איתות תאיים הקשורים pathophysiological תהליכים פיזיולוגיים רבים9. תחמוצת החנקן (NO) משחקת תפקיד כפול של גוף האדם, ובמיוחד מערכת העצבים המרכזית (CNS) ופקדי מגוון רחב של תהליכים ביולוגיים. רמות נמוכות של לא הראו פעילותם neuroprotective בשני במבחנה ויוו באמצעות אות מספר מסלולים10. המחקר הקודם שלנו דיווח ההליום APPJ-induced הייצור לא היה מעורב השפעת neuroprotective APPJ נגד פציעות מפגינות חמצוני11. עם זאת, השפעת APPJs על פציעה אחרת לא דווחו. לכן, מטרת המחקר הנוכחי היא לספק פרוטוקול טיפול במבחנה בנוגע ליישומים neuroprotective של הליום APPJ על גלוקוז הנוצרות על-ידי מניעת פגיעה בתאים SH-SY5Y. שונה ממחקרים קודמים, פרוטוקול שלנו בשימוש טיפול במינון נמוך פלזמה ליישומים neuroprotective ללא ההשלכות של פציעות מופרז פלזמה-induced, המציין כי הטיפול APPJ שעלול לשמש בתור רומן "לא תורם סמים "למחקר עתידי, אפילו לתרגום קליניים. פרוטוקול זה הוצעה גם לשמש יישום cytoprotective עבור סוגי תאים אחרים עם מגבלות שונות, אבל התנאים טיפול APPJ צריך להיות מותאם מחדש, מינון הטיפול חייב להיות נמוך יחסית.

<table width="911">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="width:216px;height:20px;">SH-SY5Y cell line</td>
			<td style="width:325px;">China Center for Type Culture Collection</td>
			<td style="width:135px;">3111C0001CCC000026</td>
			<td style="width:235px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">RPMI 1640 medium</td>
			<td style="width:325px;">Thermo Scientific&#160;</td>
			<td style="width:135px;">21875091</td>
			<td>stored at 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">RPMI 1640 medium no glucose</td>
			<td style="width:325px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:135px;">11879020</td>
			<td>stored at 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">fetal calf serum</td>
			<td style="width:325px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:135px;">16000044</td>
			<td style="width:235px;">stored at -20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">tripsin-EDTA solution</td>
			<td style="width:325px;">Solarbio</td>
			<td style="width:135px;">T1300</td>
			<td>stored at 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">96 wells plate</td>
			<td style="width:325px;">corning</td>
			<td style="width:135px;">3599</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Cell Counting Kit-8 (CCK-8)</td>
			<td style="width:325px;">Dojindo Laboratories</td>
			<td style="width:135px;">CK04</td>
			<td>stored at 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">microplate reader</td>
			<td style="width:325px;">Tecan</td>
			<td style="width:135px;">M200 Pro</td>
			<td>for measuring the absorbance at 450 nm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">High &#8211; voltage Power Amplifier</td>
			<td style="width:325px;">Trek</td>
			<td style="width:135px;">PD06087</td>
			<td>for amplifing the power</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Function Signal Generator</td>
			<td style="width:325px;">MaZe Electronics Science&#38;Technology</td>
			<td style="width:135px;">AT30120</td>
			<td>for providing the specific signal</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">High &#8211; Voltage Probe</td>
			<td style="width:325px;">Tektronix</td>
			<td style="width:135px;">P6015A</td>
			<td>for detecting high voltage</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Digital Oscilloscope</td>
			<td style="width:325px;">Tektronix</td>
			<td style="width:135px;">DPO4104B</td>
			<td>for displaying the signal</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

new application of an atmospheric pressure plasma jet as a neuro-protective agent against glucose deprivation-induced injury of sh-sy5y cells

המטוס פלזמה הלחץ האטמוספרי (APPJ) משכה את תשומת לבם של חוקרים רבים מתחומים רבים בשנים האחרונות מכיוון את פליטות כוללות מספר סוגים של חנקן ונבדקים מינים (האחיות המוסמכות) ועוד מינים חמצן תגובתי (ROS). המחקר הקודם שלנו מראה את השפעת cytoprotective APPJ נגד פציעות מפגינות חמצוני. מטרת המחקר הנוכחי היא לספק נתונים היסטוריים במבחנה פרוטוקול הטיפול בנוגע ליישומים neuroprotective של הליום APPJs על גלוקוז הנוצרות על-ידי מניעת פגיעה בתאים SH-SY5Y. הקו התא האנושי נגזר נוירובלסטומה SH-SY5Y נשמר בינוני RPMI 1640 בתוספת 15% עגל עוברית סרום. המדיום תרבות ואז שונה RPMI 1640 ללא גלוקוז לפני הטיפול APPJ. לאחר דגירה 1 h בחממה התא, התא הכדאיות נקבע באמצעות תא סופר קיט 8. התוצאות הראו, לעומת הקבוצה מניעת גלוקוז, תאים שטופלו APPJ הציג הכדאיות תא ולעלייה משמעותית באופן תלוי מינון, עם 8 s/ובכן התבונן מן המינון האופטימלי. בינתיים, זרימה הליום לא היתה השפעה על ירידת ערך התא הנוצרות על-ידי מניעת גלוקוז. התוצאות שלנו הצביעו על כך APPJ שעלול לשמש כשיטת טיפול למחלות במערכת העצבים המרכזית הקשורות גלוקוז מניעת. פרוטוקול זה יכול לשמש גם יישום cytoprotective עבור תאים אחרים עם מגבלות שונות, אבל צריך להיות והשתלב את תרבית תאים והתנאים טיפול APPJ, מינון הטיפול חייב להיות נמוך יחסית.

נתונים מבוטא זאת אומרת ± SD לפחות שלושה ניסויים עצמאית. קבוצת התוצאות נותחו עבור השונות באמצעות ANOVA. כל הבדיקות בוצעו באמצעות ניתוח סטטיסטי תוכנה פריזמה ו- p &#60; 0.05 היה הסף מובהקות סטטיסטית.
תא הכדאיות נמדדה אחרי 4 שעות של דגירה CCK-8. כפי שמוצג באיור3, מניעת גלוקוז...

Watch this Scientific Journal Video about New Application of an Atmospheric Pressure Plasma Jet as a Neuro-protective Agent Against Glucose Deprivation-induced Injury of SH-SY5Y Cells at JoVE.com

New Application of an Atmospheric Pressure Plasma Jet as a Neuro-protective Agent Against Glucose Deprivation-induced Injury of SH-SY5Y Cells

היישום החדש של Jet פלזמה הלחץ האטמוספרי כסוכן נוירו-מגן נגד גלוקוז הנוצרות על-ידי מניעת פגיעה בתאי SH-SY5Y

פרוטוקול של יישום neuroprotective לחץ אטמוספירי במינון נמוך טיפול פלזמה על גלוקוז הנוצרות על-ידי מניעת פציעות SH-SY5Y.

The atmospheric pressure plasma jet (APPJ) has attracted the attention of many researchers from multiple disciplines in recent years because its emissions ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

סינתזה וMicrodiffraction בלחצים וטמפרטורות קיצוניים

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

Visualization of High Speed Liquid Jet Impaction on a Moving Surface

ויזואליזציה של High Speed ​​Liquid Jet Impaction על משטח העברה

Two apparatuses for examining liquid jet impingement on a high-speed moving surface are described: an air cannon device (for examining surface speeds ...

How to Ignite an Atmospheric Pressure Microwave Plasma Torch without Any Additional Igniters

כיצד להצית לחץ האטמוספרה מיקרוגל פלזמה לפיד ללא כל igniters נוסף

This movie shows how an atmospheric pressure plasma torch can be ignited by microwave power with no additional igniters. After ignition of the plasma, a ...

Blast Quantification Using Hopkinson Pressure Bars

פיצוץ כימות באמצעות מוטות לחץ הופקינסון

Near-field blast load measurement presents an issue to many sensor types as they must endure very aggressive environments and be able to measure pressures ...

Three-dimensional Particle Tracking Velocimetry for Turbulence Applications: Case of a Jet Flow

תלת ממד חלקיקי מעקב velocimetry עבור יישומי Turbulence: מקרה של Jet Flow

3D-PTV is a quantitative flow measurement technique that aims to track the Lagrangian paths of a set of particles in three dimensions using stereoscopic ...

Applying X-ray Imaging Crystal Spectroscopy for Use as a High Temperature Plasma Diagnostic

החלת רנטגן הדמיה קריסטל ספקטרוסקופיה לשימוש כמו טמפרטורה גבוהה אבחון פלזמה

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas; for example electron temperature and density can be inferred from line ...

An Atmospheric Pressure Plasma Setup to Investigate the Reactive Species Formation

התקנת פלזמת לחץ אטמוספרה לחקר היווצרות המינים הריאקטיבי

Non-thermal atmospheric pressure (&#39;cold&#39;) plasmas have received increased attention in recent years due to their significant biomedical potential. ...

Atmospheric Pressure Fabrication of Large-Sized Single-Layer Rectangular SnSe Flakes

לחץ אטמוספירי ייצור של פתיתי בשכבה יחידה מדוד גדול מלבני SnSe

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for ...

Magnet Assisted Composite Manufacturing: A Flexible New Technique for Achieving High Consolidation Pressure in Vacuum Bag/Lay-Up Processes

מגנט בסיוע ייצור מורכבים: גמיש טכניקה חדשה להשגת קונסולידציה גבוהה בלחץ בתהליכים ואקום שקית/Lay-Up

This work demonstrates a protocol to improve the quality of composite laminates fabricated by wet lay-up vacuum bag processes using the recently developed ...

Nerve Stem Cell Differentiation by a One-step Cold Atmospheric Plasma Treatment In Vitro

Nerve Stem Cell Differentiation by a One-step Cold Atmospheric Plasma Treatment In Vitro

בידול תאי עצב באמצעות צעד אחד קר פלזמה אטמוספרי טיפול במבחנה

As the development of physical plasma technology, cold atmospheric plasmas (CAPs) have been widely investigated in decontamination, cancer treatment, ...