Name: toluidine blue staining of resin-embedded sections for evaluation of peripheral nerve morphology
Uploaded: 2018-07-03T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Toluidine Blue Staining of Resin-Embedded Sections for Evaluation of Peripheral Nerve Morphology at JoVE.com

De auteurs wil thankthe Jenkins microscopie faciliteit bij de Universiteit van Wyoming voor hun hulp, en de leden van de Bushman lab, Kelly Roballo, Hayden waarheidsgetrouw, Wupu Osimanjiang en Subash Dhunghana, voor hulp bij de verzorging van de dieren. Deze publicatie werd mogelijk gemaakt door een institutionele Development Award (idee) van het National Institute of General Medical Sciences van de National Institutes of Health onder Grant # 2P20GM103432.

Volwassen Sprague-Dawley ratten werden gebruikt in dit project en alle procedures door de University of Wyoming institutionele dierenverzorgers en gebruik Comité zijn goedgekeurd.
1. operatie en In Vivo zenuw fixatie
Opmerking: De leveranciersgegevens voor alle materialen en apparatuur die wordt gebruikt in dit protocol worden opgesomd in de Tabel van materialen.
Opmerking: In vivo de fixatie van de zenuw...

<ol>
	<li>Zacchigna, S., Ruiz de Almodovar, C., Carmeliet, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Similarities+between+angiogenesis+and+neural+development:+What+small+animal+models+can+tell+us.">Similarities between angiogenesis and neural development: What small animal models can tell us.</a> Current Topics in Developmental Biology. 80, 1-55 (2008).</li><li>Grinsell, D., Keating, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peripheral+nerve+reconstruction+after+injury:+A+review+of+clinical+and+experimental+therapies.">Peripheral nerve reconstruction after injury: A review of clinical and experimental therapies.</a> BioMed Research International. 2014, 1-13 (2014).</li><li>Chen, M. B., Zhang, F., Lineaweaver, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Luminal+fillers+in+nerve+conduits+for+peripheral+nerve+repair.">Luminal fillers in nerve conduits for peripheral nerve repair.</a> Annals of Plastic Surgery. 57 (4), 462-471 (2006).</li><li>Scipio, F., Raimondo, S., Tos, P., Geuna, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+protocol+for+paraffin-embedded+myelin+sheath+staining+with+osmium+tetroxide+for+light+microscope+observation.">A simple protocol for paraffin-embedded myelin sheath staining with osmium tetroxide for light microscope observation.</a> Microscopy Research and Technique. 71, 497-502 (2008).</li><li>Raimondo, S., Fornaro, M., Di Scipio, F., Ronchi, G., Giacobini-Robecchi, M. G., Geuna, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+5:+Methods+and+protocols+in+peripheral+nerve+regeneration+experimental+research:+part+II-morphological+techniques.">Chapter 5: Methods and protocols in peripheral nerve regeneration experimental research: part II-morphological techniques.</a> International Review of Neurobioly. 87, 81-103 (2009).</li><li>Carriel, V., Garzon, I., Alaminos, M., Campos, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+myelin+sheath+and+collagen+reorganization+pattern+in+a+model+of+peripheral+nerve+regeneration+using+an+integrated+histochemical+approach.">Evaluation of myelin sheath and collagen reorganization pattern in a model of peripheral nerve regeneration using an integrated histochemical approach.</a> Histochemistry and Cell Biology. , 709-717 (2011).</li><li>Sridharan, G., Shankar, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toluidine+blue:+A+review+of+its+chemistry+and+clinical+utility.">Toluidine blue: A review of its chemistry and clinical utility.</a> Journal of Oral and Maxillofacial Pathology. 16, 251-255 (2012).</li><li>Epstein, J. B., Scully, C., Spinelli, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toluidine+blue+and+Lugol's+iodine+application+in+the+assessment+of+oral+malignant+disease+and+lesions+at+risk+of+malignancy.">Toluidine blue and Lugol's iodine application in the assessment of oral malignant disease and lesions at risk of malignancy.</a> Journal of Oral Pathology &amp; Medicine. 21, 160-163 (1992).</li><li>Carriel, V., Garzon, I., Alaminos, M., Cornelissen, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histological+assessment+in+peripheral+nerve+tissue+engineering.">Histological assessment in peripheral nerve tissue engineering.</a> Neural Regeneration Research. 9, 1657-1660 (2014).</li><li>Dykstra, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A manual of applied techniques for biological electron microscopy. , 257 (1993).</li><li>Vleggeert-Lankamp, C. 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+role+of+evaluation+methods+in+the+assessment+of+peripheral+nerve+regeneration+through+synthetic+conduits:+A+systematic+review.">The role of evaluation methods in the assessment of peripheral nerve regeneration through synthetic conduits: A systematic review.</a> Journal of Neurosurgery. 107 (6), 1168-1189 (2007).</li><li>Williams, P., Wendell-Smith, C. P., Finch, A., Stevens, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Further+uses+and+methods+of+processing+of+fresh+frozen+sections+of+peripheral+nerve.">Further uses and methods of processing of fresh frozen sections of peripheral nerve.</a> Journal of Cell Science. 3 (69), 99-105 (1964).</li><li>Castro, J., Negredo, P., Avenda&#241;o, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fiber+composition+of+the+rat+sciatic+nerve+and+its+modification+during+regeneration+through+a+sieve+electrode.">Fiber composition of the rat sciatic nerve and its modification during regeneration through a sieve electrode.</a> Brain research. , 65-77 (2008).</li><li>Raimondo, S., Fornaro, M., Di Scipio, F., Ronchi, G., Giacobini-Robecchi, M. G., Geuna, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+and+protocols+in+peripheral+nerve+regeneration+experimental+research:+Part+II-morphological+techniques.">Methods and protocols in peripheral nerve regeneration experimental research: Part II-morphological techniques.</a> International review of neurobiology. 87, 81-103 (2009).</li><li>Bozkurt, A., Lassner, F., O'Dey, D., Deumens, R., B&#246;cker, A., Schwendt, T., Janzen, C., Suschek, C. V., Tolba, R., Kobayashi, E., Sellhaus, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+microstructured+and+interconnected+pore+channels+in+a+collagen-based+nerve+guide+on+axonal+regeneration+in+peripheral+nerves.">The role of microstructured and interconnected pore channels in a collagen-based nerve guide on axonal regeneration in peripheral nerves.</a> Biomaterials. 33 (5), 1363-1375 (2012).</li><li>Weis, J., Brandner, S., Lammens, M., Sommer, C., Vallat, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Processing+of+nerve+biopsies:+A+practical+guide+for+neuropathologists.">Processing of nerve biopsies: A practical guide for neuropathologists.</a> Clinical Neuropathology. 31 (1), 7-23 (2012).</li><li>Battiston, B., Tos, P., Geuna, S., Giacobini-Robecchi, M. G., Guglielmone, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nerve+repair+by+means+of+vein+filled+with+muscle+grafts.+II.+Morphological+analysis+of+regeneration.">Nerve repair by means of vein filled with muscle grafts. II. Morphological analysis of regeneration.</a> Microsurgery. 20 (1), 37-41 (2000).</li><li>Bhattacharyya, T. K., Thomas, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+staining+methods+for+resin-embedded+peripheral+nerve.">Comparison of staining methods for resin-embedded peripheral nerve.</a> Journal of Histotechnology. 27, 161-164 (2004).</li><li>Zbaeren, J., Zbaeren-Colbourn, D., Haeberli, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+immunohistochemistry+on+improved+glycol+methacrylate-resin+sections.">High-resolution immunohistochemistry on improved glycol methacrylate-resin sections.</a> Journal of Histotechnology. 30 (1), 27-33 (2007).</li><li>Alturkistani, H. A., Tashkandi, F. M., Mohammedsaleh, Z. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histological+stains:+A+literature+review+and+case+study.">Histological stains: A literature review and case study.</a> Global Journal of Health Science. 8 (3), 72-79 (2016).</li><li>Ezra, M., Bushman, J., Shreiber, D., Schachner, M., Kohn, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porous+and+nonporous+nerve+conduits:+the+effects+of+a+hydrogel+luminal+filler+with+and+without+a+neurite-promoting+moiety.">Porous and nonporous nerve conduits: the effects of a hydrogel luminal filler with and without a neurite-promoting moiety.</a> Tissue Engineering Part A. (9-10), 818-826 (2016).</li><li>Bhatnagar, D., Bushman, J. S., Murthy, N. S., Merolli, A., Kaplan, H. M., Kohn, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibrin+glue+as+a+stabilization+strategy+in+peripheral+nerve+repair+when+using+porous+nerve+guidance+conduits.">Fibrin glue as a stabilization strategy in peripheral nerve repair when using porous nerve guidance conduits.</a> Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 28 (5), 79 (2017).</li></ol>

Examens van de morfologische structuur van het perifere zenuw verwonding en regeneratie zijn frequente onderwerpen van studie13. In dit protocol beschrijven we de stappen voor het verkrijgen van hoge kwaliteitsbeelden voor histologische ondermeer met behulp van rat nervus ischiadicus weefsel ingebed in hars blokken en met toluïdine blauw gekleurd. Deze techniek geeft een beeld van de morfologie van de zenuw waarin de zenuw regeneratie kan worden gekwantificeerd door het meten van het aantal axone...

Perifere zenuwen uitbreiden door het lichaam, innervating onderzoeken weefsels met motorische of sensorische axonen1 Perifere zenuwen defecten veroorzaakt door medische aandoeningen en trauma vertegenwoordigen een belangrijke openbare gezondheids-zorg en hebben grote economische gevolgen2,3. Ondanks de vooruitgang bij het beoordelen van de resultaten van de perifere zenuw letsel en begrip van de zenuw regeneratie, zijn traditionele methoden zoals zenuw histologie en kleuring technieken essentiële instrumenten om kwalitatief en kwantitatief beoordelen van zenuw-gezondheid Als een terminal resultaten meting in diermodellen of verwijderde menselijk weefsel. Dit is vaak gekoppeld aan elektrofysiologische metingen van perifere zenuwen functie, waar de morphometry onthullen kan waarom functionele zenuw regeneratie deed of zich niet heeft voorgedaan.
Toluïdine blauwe verkleuring van de hars ingesloten perifere zenuwen semi-dunne secties is een gespecialiseerde methode voor imaging-myelinated zenuwvezels, verstrekken van hoge kwaliteit en heldere gedetailleerde beelden van zenuw structuren4,5,6 . Toluïdine blauw is een acidophilic Metachromatische vlek, ontdekt door William Henry Perkin in 18567, en is gebruikt in diverse medische toepassingen8. Toluïdine blauw gebeitste perifere zenuwen secties verkregen zenuw hars-ingebedde segmenten voorziet in duidelijke visualisatie van zenuw structuren. Visualisatie van de myelineschede structuur kan worden verbeterd door het gebruik van osmium tetroxide na fixatie4,9. Osmium-tetroxide is een giftige oxidator en lipide kleefpoeders agent die samenwerkt met de dubbele bindingen in lipiden, wat resulteert in duidelijk gedefinieerde lipide-rijke myeline omhulsels10. Osmium tetroxide is echter giftig, dure, vereist een langere incubatietijd van zenuw segmenten, en niet altijd wordt gebruikt.
Alternatieve methoden van verwerking en vlekken zijn ontwikkeld voor de visualisatie van de morfologie van de perifere zenuw; Paraffine, cryogene afdelen en epoxy hars-embedded zenuw afdelen gevolgd door kleuring met toluïdine blauw of fenyleendiamine oplossing heeft geweest tweedehands voor het kwantificeren van de morfologische veranderingen van perifere zenuw regeneratie 11,12 . Deze methoden hebben hun voordelen en opbrengst essentiële gegevens over het aantal axonen, myeline dikte, diameter van de axon en axon diameter tot en met myelinated vezel diameter (g-ratio) 11,13,14,15 .
Het primaire onderscheid van de hars inbedding in dit protocol is dat het verkrijgen van 1-2 μm dikte dwarsdoorsneden vanwege de hardheid van de hars vergemakkelijkt met behoud van de histologische kwaliteiten van de zenuw. Deze dunne secties, in tegenstelling tot de 4-5 μm dikte secties verkregen paraffine insluiten, bieden perifere zenuwen secties met een hogere resolutie, waardoor een nauwkeuriger kwantificering van axon myelinisering, zoals de g-ratio, die niet kan worden dikkere secties16verkregen. Terwijl cryogene afdelen kan worden gebruikt voor het verkrijgen van 1-2 µm secties, is het onze ervaring dat het moeilijker te verkrijgen van secties zonder talrijke grote barsten is geweest. Deze gebarsten secties kunnen leiden tot onjuiste telling van het aantal axonen en aspecten van myelinisering.
Naast toluïdine blauw kleuring17, kan een silver kleuring methode18 en Masson van trichrome kleuring4 ook worden gebruikt om te laten zien van de zenuw axonen. Echter, met behulp van hars inbedding van rat mediane zenuw secties gekleurd met haematoxyline en eosine of Masson van trichrome toonde vaag myeline omhulsels en niet-herkende structuren, overwegende dat toluïdine blauw kleuring duidelijk myelineschede beeld toonde en gemakkelijk kan worden gekwantificeerde4. Ondanks enkele beperkingen, toluïdine blauwe verkleuring van de hars ingesloten perifere zenuwen is een waardevolle techniek die kan worden gebruikt wanneer de hoge resolutie opnamen van zenuw morfologie zijn vereist.
Het primaire nadeel voor het insluiten van de hars is dat het is tijdrovend en niet mogelijk is om immunokleuring van het hetzelfde weefsel als gevolg van de moeilijkheid van het antigeen ophalen in vergelijking met paraffine en bevroren ingesloten secties technieken. Het is dus niet in het algemeen kunnen gebruik maken van het zelfde weefsel voor immunokleuring dat wordt verwerkt via hars-insluiting voor toluïdine blauw kleuring. Hoewel niet gebruikt hier, immunohistochemistry is desgewenst in de hars ingesloten secties, het gebruik van glycol methacrylaat harsen te embedding zorgt voor immunohistochemistry op weefselsecties moeten worden uitgevoerd, maar het is relatief duur19. Dit kan enigszins worden verzacht door het snijden van de perifere zenuw in afzonderlijke segmenten, sommige voor het insluiten van hars en anderen voor immunokleuring direct na fixatie.
Het proces van toluïdine blauwe verkleuring van de hars ingesloten perifere zenuwen, zoals met meest histopathologisch analyse, kan worden opgesplitst in vijf fasen, met inbegrip van fixatie, uitdroging, insluiten, afdelen en kleuring van20. Wij willen hier een protocol en praktische leidraad voor het gebruik van hars ingesloten rat nervus ischiadicus secties gekleurd met toluïdine blauw te verwerven hoge kwaliteitsbeelden.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1092">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Dulbecco&#39;s Phosphate Buffer Saline</td>
			<td style="width:216px;">Gibco</td>
			<td style="width:137px;">14200-075</td>
			<td style="width:384px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Glutaraldehyde Solution</td>
			<td style="width:216px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:137px;">G6257</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Paraformaldehyde</td>
			<td style="width:216px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:137px;">P6148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Sodium Phosphate Monobasic Monohydrate</td>
			<td style="width:216px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:137px;">S9638</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Toluidine Blue O</td>
			<td style="width:216px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:137px;">T3260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Sodium Tetraborate Decahydrate</td>
			<td style="width:216px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:137px;">205950010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:216px;">Piramal</td>
			<td style="width:137px;">NDC 66794-013-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Epoxy Embedding Medium Kit</td>
			<td style="width:216px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:137px;">45359</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Sodium Hydroxide Solution</td>
			<td style="width:216px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:137px;">72068</td>
			<td>To adjust Trump&#39;s fixative pH</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Acetone</td>
			<td style="width:216px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:137px;">170942</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Osmium Tetroxide Solution</td>
			<td style="width:216px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:137px;">75632</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">VWR Micro Slides, Superfrost Plus</td>
			<td style="width:216px;">VWR</td>
			<td style="width:137px;">48311-703</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Microscope Cover Glass</td>
			<td style="width:216px;">Fisher Scientific</td>
			<td>12545102</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Pelco Embedding Cast</td>
			<td style="width:216px;">Fisher Scientific</td>
			<td>NC9671811</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Glass Knife Maker</td>
			<td style="width:216px;">RMC Products</td>
			<td style="width:137px;">GKM-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Ultramicrotome</td>
			<td style="width:216px;">RMC Products</td>
			<td style="width:137px;">MT-XL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">15 mL Conical Tube</td>
			<td style="width:216px;">Falcon</td>
			<td>ISO 9001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Eppendorf 1.5 mL microcentrifuge tubes</td>
			<td style="width:216px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>T9661</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">4 mL Glass Vial</td>
			<td style="width:216px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>854190</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:355px;">Razor Blades</td>
			<td style="width:216px;">VWR</td>
			<td style="width:137px;">55411-050</td>
			<td>For trimming resin block</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:355px;">Perfect Loop</td>
			<td style="width:216px;">Electron Microscopy Sciences</td>
			<td style="width:137px;">70944</td>
			<td>For picking up thin resin sections</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:355px;">Ultra Glass Knife Strips 6.4 mm x 25 mm x 400 mm</td>
			<td style="width:216px;">Electron Microscopy Sciences</td>
			<td style="width:137px;">71012</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">100 Watt Oven</td>
			<td style="width:216px;">Millipore&#160;</td>
			<td style="width:137px;">6350115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Whatman Filter Paper</td>
			<td style="width:216px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>WHA10010155</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">3 mL plastic pipette</td>
			<td style="width:216px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:137px;">Z331740</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Micro-surgical Kit</td>
			<td style="width:216px;">World precision instruments</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Olympus fluorescence microscope</td>
			<td style="width:216px;"></td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td>Dual CCD Color and Monochrome Camera, DP80</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

toluidine blue staining of resin-embedded sections for evaluation of peripheral nerve morphology

Perifere zenuwen uit te breiden door het hele lichaam, innervating onderzoeken weefsels met motorische of sensorische axonen. Als gevolg van wijdverspreide distributie, zijn perifere zenuwen vaak beschadigd als gevolg van trauma of ziekte. Zoals methoden en strategieën zijn ontwikkeld om te beoordelen van de perifere zenuw verwonding in diermodellen, functie en regeneratie, analyseren van de morphometry van de perifere zenuw geworden een essentiële terminal resultaten meting. Toluïdine blauwe verkleuring van de zenuw cross-secties verkregen uit hars ingesloten zenuw secties is een reproduceerbare methode voor de kwalitatieve en kwantitatieve evaluaties van de perifere zenuwen, waardoor de visualisatie van morfologie axonen aantal en de mate van myelinisering. Deze techniek, kan zoals bij vele andere histologische methoden, moeilijk zijn om te leren en meester gebruikt standaard geschreven protocollen. De bedoeling van deze publicatie is daarom te accentueren schriftelijke protocollen voor toluïdine blauwe verkleuring van de perifere zenuwen met videografie van de methode, met behulp van de ischiadicus zenuwen geoogst van ratten. In dit protocol, beschrijven we in vivo de fixatie van de perifere zenuwen en de collectie van het weefsel, en na fixatie met 2% osmium tetroxide, inbedding van zenuwen in epoxyhars, en ultramicrotome segmenteren van zenuwen tot 1-2μm dikte. Zenuw secties vervolgens overgebracht naar een glasplaatje en gekleurd met toluïdine blauw, waarna ze zijn kwantitatief als in kwalitatief opzicht beoordeeld. Voorbeelden van de meest voorkomende problemen worden weergegeven, evenals stappen voor deze problemen.

Hars ingesloten perifere zenuw secties gekleurd met toluïdine blauwe toestaan voor nauwkeurige histologische ondermeer. Een overzicht van de procedure blijkt uit (Figuur 2). Ischiadicus zenuwen secties ingesloten in hars medium en gekleurd met toluïdine blauwe toonde duidelijke beelden met optimale resolutie (3 cijfers). Schade aan de zenuwen kan leiden tot veel veranderingen in zenuw morfologische structuren, bijvoorbeeld, veranderingen in...

Watch this Scientific Journal Video about Toluidine Blue Staining of Resin-Embedded Sections for Evaluation of Peripheral Nerve Morphology at JoVE.com

Toluidine Blue Staining of Resin-Embedded Sections for Evaluation of Peripheral Nerve Morphology

Hier presenteren we een protocol om te visualiseren van fijne structuren van perifere zenuwen door verkrijgen en 1-2 µm secties met toluïdine blauwe vlekken

Toluïdine blauwe verkleuring van de hars-ingebedde secties voor evaluatie van de morfologie van de perifere zenuwen

Peripheral nerves extend throughout the body, innervating target tissues with motor or sensory axons. Due to widespread distribution, peripheral nerves ...

This method could help answer key questions in the fields of peripheral nerve injury and regeneration such as what is the morphometry of a peripheral nerve, how many axons are present, what is the state of myelination, and is there fibrotic tissue present? The main advantage of this technique is that it allows for high-resolution visualization of nerve features. Begin by placing an anesthetized rat in the prone position on the top of a dissection mat.Place a nose cone to maintain anesthesia with 1-2%isoflurane. To ensure adequate depth of anesthesia test the animals for pedal withdrawal and palpebral reflexes of the hind feet. Once an appropriate depth of anesthesia is achieved, shave the hair of the hind limbs and sterilize the shaved areas with 70%ethanol.Palpate the femur to identify the proper location for the incision. The femur is located just proximal to the most accessible segment of the sciatic nerve. After making a two to three centimeter incision in the skin along the hind limb from the knee up to the greater trochanter locate the plane between the biceps femoris muscle and the gluteus maximus muscle.Then use microdissection scissors to separate the underlying fascia and expose two to three centimeters of the underlying sciatic nerve. Use a retractor to widen the gap between the two muscles. With fine forceps and iris scissors carefully separate the nerve from the surrounding connective tissue, taking great care not to compress or cut the nerve.Next, cover the exposed nerve with Trump's Fixative and let sit for 10 minutes. If necessary, place gauze under the hind leg to improve the angle so that more fixative can be added into the cavity. Remove the fixative after 10 minutes and repeat this step two more times.Under the dissecting microscope cut the sciatic nerve from both sides using fine dissection scissors, making sure not to stretch or pinch the nerve. Immediately put the nerve sections in 15 mL tubes containing Trump's Fixative and fix at four degrees Celsius for one week, changing the fixative every 48 hours. Post-fixation, carefully remove any remaining fat and connective tissues from the nerve, and use a sharp scalpel to cut the nerve into segments approximately five millimeters in length.Nerve segments can be separated into different labeled tubes. Immerse nerve segments in freshly prepared 2%osmium tetroxide for two hours. Using an epoxy embedding kit, prepare the final embedding mixture.Mix the epoxy embedding medium with DDSA solution and mix the epoxy embedding medium with NMA solution. Mix both solutions for at least 20 minutes with a magnetic stirrer. Immediately before use, combine the accelerator DPM to solution B and then combine this with solution A such that the accelerator's final proportion is between one point five and 2%of the total volume.Transfer the nerve segments to one point five milliliter tubes and after washing with PBS, start the dehydration process by the replacing the PBS with increasing concentrations of acetone and distilled water for 10 minutes each then in 100%acetone three times for 10 minutes each. One critical step is the tissue dehydration. Water and resin will not interact, so any water remaining in the tissue will not be infiltrated by the resin leaving holes in the section devoid of histological qualities.For resin infiltration, first place the nerve segments in a one-to-one mix of embedding mixture and 100%acetone for 30 minutes. After 30 minutes, transfer the segments to a two-to-one mix of embedding mixture and 100%acetone for 30 minutes. Place the nerve segements in silicone rubber embedding molds and gently add the resin on top of nerves, making sure to cover the whole nerve segment while avoiding air bubbles.Leave the resin to polymerize at 60 degrees Celsius overnight. Place a resin block with embedded nerve into the ultramicrotome holder with the trapezoidal side facing up. While viewing through the ultramicrotome scope, use a single-edged blade to trim excess resin surrounding the nerve tissue.Do not penetrate the longitudinal surface of the nerve segment which is recognizable by its dark staining by osmium tetroxide. With a plain glass knife on the ultramicrotome make multiple cross sections to expose a uniform cross-section surface of the nerve. Once this is done, switch to a glass knife with the boat filled with distilled water at room temperature and adjust the ultramicrotome to one to two microns to cut thin sections.Use a metal loop to transfer floating thin sections from the glass knife boat to a drop of deionized water on a glass slide. Another critical step is during the transfer of thin section from the glass knife to slide. These thin sections are very fragile and can break or fold.After sectioning, dry the sections on the slides by passing a slide over a flame several times, making sure not to overheat the sections. Slides can be stored at room temperature for several days if not immediately staining with toluidine blue. To stain the nerve sections, use a plastic pipette or micropipetter to add a drop of toluidine blue solution on the top of the nerve sections.After 20 to 30 seconds, rinse off all toluidine blue solution excess by gently dipping the slides into a jar of deionized water, repeating three to four times until sections are clear. Dry the slides for at least 15 minutes at 60 degrees Celsius or overnight at room temperature. After drying, add regular mounting medium and cover the sections with a coverslip.Finally, examine the mounted sections under a light microscope. A 100X oil immersion lens is recommended for detailed images to calculate g-ratios. Sciatic nerve sections embedded in resin medium and stained with toluidine blue showed clear images with optimal resolution at increasing magnification from 10X to 20X, 40X, and 60X.This method preserves nerve structure and allows for high-resolution, high-magnification imaging which facilitates the measurement of several parameters such as the g-ratio, which is the ratio of axon diameter, indicated by the arrow labeled B, to the total fiber diameter, labeled A.A variety of factors can lead to less than optimal peripheral nerve sections, including the presence of cracks in the section due to improper handling of the nerve. Holes can also occur in the section due to insufficient dehydration. Another possible error in the procedure is folding of the sections, which can be remedied by using inoculating loops for section transfer onto the glass slide.Following this procedure other methods like axon quantification can be performed to answer additional questions like what's the degree of regeneration in a regenerative nerve? After watching this video you should have a good understanding of how to obtain one to two micron peripheral nerve sections to assess nerve morphometry.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Organotypic Slice Culture of GFP-expressing Mouse Embryos for Real-time Imaging of Peripheral Nerve Outgrowth

Organotypische Slice Cultuur van GFP-expressie muis embryo&#39;s voor real-time beeldvorming van perifere zenuwen uitgroei

For many purposes, the cultivation of mouse embryos ex vivo as organotypic slices is desirable. For example, we employ a transgenic mouse line (tauGFP) in ...

Immunohistochemical Analysis in the Rat Central Nervous System and Peripheral Lymph Node Tissue Sections

Immunohistochemische analyse in het Rat centrale zenuwstelsel en van perifere lymfeknopen Tissue Secties

Immunohistochemistry (IHC) provides highly specific, reliable and attractive protein visualization. Correct performance and interpretation of an IHC-based ...

Transplantation of Olfactory Ensheathing Cells to Evaluate Functional Recovery after Peripheral Nerve Injury

Transplantatie van olfactorische Ensheathing Cellen tot functioneel herstel Evalueer na perifere zenuwschade

Olfactory ensheathing cells (OECs) are neural crest cells which allow growth and regrowth of the primary olfactory neurons. Indeed, the primary olfactory ...

Visualizing the Effects of a Positive Early Experience, Tactile Stimulation, on Dendritic Morphology and Synaptic Connectivity with Golgi-Cox Staining

Visualiseren van de effecten van een positieve vroege Experience, Tactiel Stimulatie, op dendritische morfologie en Synaptic Connectiviteit met Golgi-Cox kleuring

To generate longer-term changes in behavior, experiences must be producing stable changes in neuronal morphology and synaptic connectivity. Tactile ...

Optogenetic Stimulation of the Auditory Nerve

Optogenetische stimulatie van de gehoorzenuw

Direct electrical stimulation of spiral ganglion neurons (SGNs) by cochlear implants (CIs) enables open speech comprehension in the majority of implanted ...

The Indirect Neuron-astrocyte Coculture Assay: An In Vitro Set-up for the Detailed Investigation of Neuron-glia Interactions

The Indirect Neuron-astrocyte Coculture Assay: An In Vitro Set-up for the Detailed Investigation of Neuron-glia Interactions

De indirecte Neuron-astrocyten Coculture Assay: An<em&gt; In Vitro</em&gt; Set-up voor het gedetailleerd onderzoek van het neuron-glia interacties

Proper neuronal development and function is the prerequisite of the developing and the adult brain. However, the mechanisms underlying the highly ...

Analyzing Dendritic Morphology in Columns and Layers

Het analyseren van dendrietmorfologie in Kolommen en Lagen

In many regions of the central nervous systems, such as the fly optic lobes and the vertebrate cortex, synaptic circuits are organized in layers and ...

Targeting Alpha Synuclein Aggregates in Cutaneous Peripheral Nerve Fibers by Free-floating Immunofluorescence Assay

Targeting Alfa Synuclein aggregaten in cutane perifere zenuwvezels door Free-floating immunofluorescentie assay

To date, for most neurodegenerative diseases only a post-mortem histopathological definitive diagnosis is available. For Parkinson&#39;s disease (PD), the ...

3D Kinematic Analysis for the Functional Evaluation in the Rat Model of Sciatic Nerve Crush Injury

3D Kinematic Analyse voor de functionele evaluatie in het Rattenmodel van Sciatische Zenuwbrekerletsel

Compared to the Sciatic Functional Index (SFI), kinematic analysis is a more reliable and sensitive method for performing functional evaluations of ...

Preparation of Peripheral Nerve Stimulation Electrodes for Chronic Implantation in Rats

Voorbereiding van perifere zenuwstimulatie elektroden voor chronische implantatie bij ratten

Peripheral nerve cuff electrodes have long been used in the neurosciences and related fields for stimulation of, for example, vagus or sciatic nerves. ...