Name: high-resolution 3d imaging of rabies virus infection in solvent-cleared brain tissue
Uploaded: 2019-04-30T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about High-Resolution 3D Imaging of Rabies Virus Infection in Solvent-Cleared Brain Tissue at JoVE.com

Yazarlar, yazının eleştirel okunması için Thomas C. Mettenleiter ve Verena te kamp 'a teşekkür ederler. Bu çalışma Mecklenburg Batı Pomerania Federal mükemmellik girişimi ve Avrupa Sosyal Fonu (ESF) Grant KoInfekt (ESF/14-BM-A55-0002/16) ve Lyssaviruses bir intramural işbirlikçi araştırma hibe tarafından destekleniyordu Friedrich-Loeffler-Enstitüsü (RI-0372).

RABV-enfekte, PFA-sabit arşivlenmiş beyin malzemesi kullanıldı. İlgili hayvan deneysel çalışmaları Mecklenburg-Batı Pomerania (LALFF M-V) Devlet Tarım, gıda güvenliği ve balıkçılık eyalet ofisi sorumlu hayvan bakımı, kullanımı ve Etik Komitesi tarafından değerlendirildi ve izinler ile onay kazandı 7221.3-2.1-002/11 (fareler) ve 7221.3-1-068/16 (Ferrets). Hayvan deneylerinde kullanılan genel bakım ve Yöntemler onaylanmış yönergelere göre yürütülmüştür.
DIKK...

<ol>
	<li>Pichat, J., Iglesias, J. E., Yousry, T., Ourselin, S., Modat, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Survey+of+Methods+for+3D+Histology+Reconstruction.">A Survey of Methods for 3D Histology Reconstruction.</a> Medical Image Analysis. 46, 73-105 (2018).</li><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>Hama, 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=ScaleS:+an+optical+clearing+palette+for+biological+imaging.">ScaleS: an optical clearing palette for biological imaging.</a> Nature Neuroscience. 18 (10), 1518-1529 (2015).</li><li>Ke, M. T., Fujimoto, S., Imai, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SeeDB:+a+simple+and+morphology-preserving+optical+clearing+agent+for+neuronal+circuit+reconstruction.">SeeDB: a simple and morphology-preserving optical clearing agent for neuronal circuit reconstruction.</a> Nature Neuroscience. 16 (8), 1154-1161 (2013).</li><li>Kuwajima, T., 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=ClearT:+a+detergent-+and+solvent-free+clearing+method+for+neuronal+and+non-neuronal+tissue.">ClearT: a detergent- and solvent-free clearing method for neuronal and non-neuronal tissue.</a> Development. 140 (6), 1364-1368 (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>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=Advanced+CUBIC+protocols+for+whole-brain+and+whole-body+clearing+and+imaging.">Advanced CUBIC protocols for whole-brain and whole-body clearing and imaging.</a> Nature Protocols. 10 (11), 1709-1727 (2015).</li><li>Yang, B., 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=Single-cell+phenotyping+within+transparent+intact+tissue+through+whole-body+clearing.">Single-cell phenotyping within transparent intact tissue through whole-body clearing.</a> Cell. 158 (4), 945-958 (2014).</li><li>Treweek, J. B., 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-body+tissue+stabilization+and+selective+extractions+via+tissue-hydrogel+hybrids+for+high-resolution+intact+circuit+mapping+and+phenotyping.">Whole-body tissue stabilization and selective extractions via tissue-hydrogel hybrids for high-resolution intact circuit mapping and phenotyping.</a> Nature Protocols. 10 (11), 1860-1896 (2015).</li><li>Dodt, H. 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=Ultramicroscopy:+three-dimensional+visualization+of+neuronal+networks+in+the+whole+mouse+brain.">Ultramicroscopy: three-dimensional visualization of neuronal networks in the whole mouse brain.</a> Nature Methods. 4 (4), 331-336 (2007).</li><li>Erturk, 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=Three-dimensional+imaging+of+the+unsectioned+adult+spinal+cord+to+assess+axon+regeneration+and+glial+responses+after+injury.">Three-dimensional imaging of the unsectioned adult spinal cord to assess axon regeneration and glial responses after injury.</a> Nature Medicine. 18 (1), 166-171 (2011).</li><li>Erturk, 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=Three-dimensional+imaging+of+solvent-cleared+organs+using+3DISCO.">Three-dimensional imaging of solvent-cleared organs using 3DISCO.</a> Nature Protocols. 7 (11), 1983-1995 (2012).</li><li>Pan, 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=Shrinkage-mediated+imaging+of+entire+organs+and+organisms+using+uDISCO.">Shrinkage-mediated imaging of entire organs and organisms using uDISCO.</a> Nature Methods. 13 (10), 859-867 (2016).</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>Masland, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+cell+types.">Neuronal cell types.</a> Current Biology. 14 (13), 497-500 (2004).</li><li>von Bartheld, C. S., Bahney, J., Herculano-Houzel, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+search+for+true+numbers+of+neurons+and+glial+cells+in+the+human+brain:+A+review+of+150+years+of+cell+counting.">The search for true numbers of neurons and glial cells in the human brain: A review of 150 years of cell counting.</a> The Journal of Comparative Neurology. 524 (18), 3865-3895 (2016).</li><li>Fooks, 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=Rabies.">Rabies.</a> Nature Reviews Disease Primers. 3, 17091 (2017).</li><li>WHO. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=WHO+Expert+Consultation+on+Rabies,+Third+Report.">WHO Expert Consultation on Rabies, Third Report.</a> WHO Technical Report Series. , (2018).</li><li>CDC. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories, 5th Edition. US Department of Health and Human Services. , (2009).</li><li>Arnold, M. 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=Effects+of+fixation+and+tissue+processing+on+immunohistochemical+demonstration+of+specific+antigens.">Effects of fixation and tissue processing on immunohistochemical demonstration of specific antigens.</a> Biotechnic &amp; Histochemistry. 71 (5), 224-230 (1996).</li><li>Webster, J. D., Miller, M. A., Dusold, D., Ramos-Vara, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+prolonged+formalin+fixation+on+diagnostic+immunohistochemistry+in+domestic+animals.">Effects of prolonged formalin fixation on diagnostic immunohistochemistry in domestic animals.</a> Journal of Histochemistry and Cytochemistry. 57 (8), 753-761 (2009).</li><li>Werner, M., Chott, A., Fabiano, A., Battifora, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+formalin+tissue+fixation+and+processing+on+immunohistochemistry.">Effect of formalin tissue fixation and processing on immunohistochemistry.</a> The American Journal of Surgical Pathology. 24 (7), 1016-1019 (2000).</li><li>Orbanz, J., Finke, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+recombinant+European+bat+lyssavirus+type+1+and+inter-genotypic+compatibility+of+lyssavirus+genotype+1+and+5+antigenome+promoters.">Generation of recombinant European bat lyssavirus type 1 and inter-genotypic compatibility of lyssavirus genotype 1 and 5 antigenome promoters.</a> Archives of Virology. 155 (10), 1631-1641 (2010).</li></ol>

Sonyıllarda doku Temizleme tekniklerini canlandırmak ve daha da geliştirilmesi2,3,4,5,6,7,8, 9 , 10 ' dan fazla , 11 ' i , 12 tane , <sup ...

Konvansiyonel Histoloji teknikleri çoğunlukla karmaşık bir 3D ortama sadece 2D Öngörüler sağlayabilen organ dokularının ince bölümlerine güveniyor. Prensip olarak uygulanabilir olsa da, seri ince bölümlerden 3D yeniden yapılanma hem Dilimleme ve elde edilen görüntülerin silico hizalama sonraki için teknik boru hatları talep gerektirir1. Ayrıca, mikrotome Dilimleme işleminden sonra z-hacimlerin kesintisiz yeniden oluşturulması, hem mekanik hem de Hesaplamalı eserler nedeniyle örtüşmeyen görüntü düzlemleri, boyama varyasyonları ve fiziksel doku imha, örneğin, mikrotome bıçak. Buna karşılık, bozulmamış kalın doku örneklerinin saf optik Dilimleme çakışan görüntü düzlemleri (aşırı örnekleme) satın alma ve böylece, 3D yeniden yapılanma kolaylaştırır sağlar. Bu, sırayla, karmaşık hücre nüfuslarında enfeksiyon süreçlerinin analizi için son derece yararlıdır (örneğin, çevreleyen glial ve bağışıklık hücrelerinin bağlamında nöronal ağlar). Ancak, kalın doku bölümlerinin doğal engelleri doku içine ışık saçılma ve sınırlı antikor penetrasyonunu içerir. Son yıllarda, çeşitli teknikler geliştirilmiştir ve bu sorunların üstesinden gelmek için optimize edilmiştir2,3,4,5,6,7,8 , 9 , 10 ' dan fazla , 11 ' i , 12 tane , 13. esasen, hedef dokular, sulu2,3,4,5,6,7 ile tedavi ile optik şeffaf olarak dönüşmüştür ,8,9 veya organik solvent bazlı10,11,12,13 çözümler. 3disco (solvent temizlenmiş organların 3B görüntüleme)11,12 ve onun halefi udisco (solvent temizlenmiş organların nihai 3D görüntüleme) tanıtımı13 , nispeten hızlı, basit ve ucuz bir araç sağladı mükemmel temizleme yetenekleri. Temizleme protokolünün ana bileşenleri organik çözücüler tert-Butanol (TBA), Benzil alkol (BA), Benzil benzoat (BB) ve difenil eter (DPE) ' dir. Geliştirme ve iDISCO eklenmesi (solvent temizlenmiş organların immünolabeling-etkin 3D görüntüleme)14, uyumlu bir immünostat protokolü, mevcut yöntemler üzerinde başka bir avantaj oluşturdu ve antijenlerin derin doku etiketleme etkin hem de immünosteli numunelerin uzun süreli depolanması. Böylece, iDISCO14 ve udisco13 kombinasyonu, geleneksel CLSM kullanarak büyük doku bölümlerinde (1 mm 'ye kadar) antikor etiketli proteinlerin yüksek çözünürlüklü görüntülemesinin sağlar.
Bir organın her üç boyutta kompleks yapısının korunması özellikle beyin dokusu için önemlidir. Nöronlar çok çeşitli 3D morfolojileri nörit projeksiyonlarına dayalı çok heterojen hücresel alt nüfus oluşturur (Masland tarafından gözden15). Ayrıca beyin, glial hücreler ve nöronlar (von Bartheld ve al.16tarafından gözden geçirilmiş) dahil olmak üzere farklı hücresel alt nüfus ve oranlardan oluşan bir dizi bölmeler ve alt bölmesinden oluşur. Bir nörotropik virüs olarak, kuduz virüsü (rabv, Fooks ve al.17tarafından gözden geçirilmiş) öncelikle nöronlar bozar, kendi taşıma makineleri kullanarak orta sinir sistemi (CNS) enfeksiyon birincil sitesinden akons boyunca retrograd yönde seyahat etmek. Burada açıklanan protokol (Şekil 1A) enfekte beyin dokusundan elde edilen büyük, tutarlı görüntü yığınlarında rabv ve rabv enfekte hücrelerin immünostal destekli algılama ve görselleştirme için izin verir. Bu, enfeksiyon ortamının tarafsız, 3D yüksek çözünürlüklü değerlendirmesini sağlar. Bu türlerin çeşitli beyin dokusu için uygulanabilir, tespit sonra hemen yapılabilir veya civarında formaldehite numunelerin uzun süreli depolama sonra (PFA), ve depolama ve ay için lekeli ve temizlenmiş numunelerin yeniden görüntüleme sağlar.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:827px;" width="827">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Reagents</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td style="width:297px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Benzyl alcohol</td>
			<td style="width:119px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:160px;">41218</td>
			<td style="width:297px;">Clearing reagent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Benzyl benzoate</td>
			<td style="width:119px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:160px;">BB6630-500ML</td>
			<td style="width:297px;">Clearing reagent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Dimethyl sulfoxide</td>
			<td style="width:119px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:160px;">4720.2</td>
			<td style="width:297px;">Various buffers</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Diphenyl ether</td>
			<td style="width:119px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:160px;">240834-100G</td>
			<td style="width:297px;">Clearing reagent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">DL-&#945;-Tocopherol</td>
			<td style="width:119px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:160px;">A17039</td>
			<td style="width:297px;">Antioxidant</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Donkey serum</td>
			<td style="width:119px;">Bio-Rad</td>
			<td style="width:160px;">C06SBZ</td>
			<td style="width:297px;">Blocking reagent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Glycine</td>
			<td style="width:119px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:160px;">3908.2</td>
			<td style="width:297px;">Background reduction</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Goat serum</td>
			<td style="width:119px;">Merck</td>
			<td style="width:160px;">S26-100ML</td>
			<td style="width:297px;">Blocking reagent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Heparin sodium salt</td>
			<td style="width:119px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:160px;">7692.1</td>
			<td style="width:297px;">Background reduction</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Hydrogen peroxide solution (30 %)</td>
			<td style="width:119px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:160px;">8070.2</td>
			<td style="width:297px;">Sample bleaching</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Methanol</td>
			<td style="width:119px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:160px;">4627.4</td>
			<td style="width:297px;">Sample pretreatment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Paraformaldehyde</td>
			<td style="width:119px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:160px;">0335.3</td>
			<td style="width:297px;">Crystalline powder to make fixative solution</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">Sodium azide</td>
			<td style="width:119px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:160px;">K305.1</td>
			<td style="width:297px;">Prevention of microbial growth in stock solutions</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">tert-Butanol</td>
			<td style="width:119px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:160px;">33278</td>
			<td style="width:297px;">Sample dehydration for tissue clearing</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">TO-PRO-3</td>
			<td style="width:119px;">Thermo Fisher</td>
			<td style="width:160px;">T3605</td>
			<td style="width:297px;">Nucleic acid stain</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Triton X-100</td>
			<td style="width:119px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:160px;">3051.2</td>
			<td style="width:297px;">Detergent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Tween 20</td>
			<td style="width:119px;">AppliChem</td>
			<td style="width:160px;">A4974,0500</td>
			<td style="width:297px;">Detergent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Miscellaneous</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td style="width:297px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">5 mL reaction tubes</td>
			<td style="width:119px;">Eppendorf</td>
			<td style="width:160px;">0030119401</td>
			<td style="width:297px;">Sample tubes</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Coverslip, circular (diameter: 22 mm)</td>
			<td style="width:119px;">Marienfeld</td>
			<td style="width:160px;">0111620</td>
			<td style="width:297px;">Part of imaging chamber</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Coverslip, circular (diameter: 30 mm)</td>
			<td style="width:119px;">Marienfeld</td>
			<td style="width:160px;">0111700</td>
			<td style="width:297px;">Part of imaging chamber</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">Hypodermic needle (27 G x &#190;&#8221; [0.40 mm x 20 mm])</td>
			<td style="width:119px;">B. Braun</td>
			<td style="width:160px;">4657705</td>
			<td style="width:297px;">Filling of the imaging chamber with clearing solution</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">RTV-1 silicone rubber</td>
			<td style="width:119px;">Wacker</td>
			<td style="width:160px;">Elastosil E43</td>
			<td style="width:297px;">Adhesive for the assembly of the imaging chamber</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">Ultimaker CPE 2.85 mm transparent</td>
			<td style="width:119px;">Ultimaker</td>
			<td style="width:160px;">8718836374869</td>
			<td style="width:297px;">Copolyester filament for 3D printer to print parts of the imaging chamber</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Technical equipment and software</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td style="width:297px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">3D printer</td>
			<td style="width:119px;">Ultimaker</td>
			<td style="width:160px;">Ultimaker 2+</td>
			<td style="width:297px;">Printing of imaging chamber</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Automated water immersion system</td>
			<td style="width:119px;">Leica</td>
			<td style="width:160px;">15640019</td>
			<td style="width:297px;">Software-controlled water pump</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">Benchtop orbital shaker</td>
			<td style="width:119px;">Elmi</td>
			<td style="width:160px;">DOS-20M</td>
			<td style="width:297px;">Sample incubation at room temperature (~ 150 rpm)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">Benchtop orbital shaker, heated</td>
			<td style="width:119px;">New Brunswick Scientific</td>
			<td style="width:160px;">G24 Environmental Shaker</td>
			<td style="width:297px;">Sample incubation at 37 &#176;C (~ 150 rpm)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">Confocal laser scanning microscope</td>
			<td style="width:119px;">Leica</td>
			<td style="width:160px;">DMI 6000 TCS SP5</td>
			<td style="width:297px;">Inverted confocal microscope for sample imaging</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">Fiji</td>
			<td style="width:119px;">NIH (ImageJ)</td>
			<td style="width:160px;">open source software (v1.52h)</td>
			<td style="width:297px;">Image processing package based on ImageJ</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">Long working distance water immersion objective</td>
			<td style="width:119px;">Leica</td>
			<td style="width:160px;">15506360</td>
			<td style="width:297px;">HC PL APO 40x/1.10 W motCORR CS2</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Vibratome</td>
			<td style="width:119px;">Leica</td>
			<td style="width:160px;">VT1200S</td>
			<td style="width:297px;">Sample slicing</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:251px;">Workstation</td>
			<td style="width:119px;">Dell</td>
			<td style="width:160px;">Precision 7920</td>
			<td style="width:297px;">CPU: Intel Xeon Gold 5118 
			GPU: Nvidia Quadro P5000 
			RAM: 128 GB 2666 MHz DDR4 
			SSD: 2 TB</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Primary antibodies</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td style="width:297px;"></td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:251px;">Goat anti-RABV N</td>
			<td style="width:119px;">Friedrich-Loeffler-Institut</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td style="width:297px;">Monospecific polyclonal goat anti-RABV N serum, generated by goat immunization with baculovirus-expressed and His-tag-purified RABV nucleoprotein N 
			Dilution: 1:400</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">Rabbit anti-GFAP</td>
			<td style="width:119px;">Dako</td>
			<td style="width:160px;">Z0334</td>
			<td style="width:297px;">Polyclonal antibody (RRID:AB_10013382) 
			Dilution: 1:100</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">Rabbit anti-MAP2</td>
			<td style="width:119px;">Abcam</td>
			<td style="width:160px;">ab32454</td>
			<td style="width:297px;">Polyclonal antibody (RRID:AB_776174) 
			Dilution: 1:250</td>
		</tr>
		<tr height="126">
			<td height="126" style="height:126px;width:251px;">Rabbit anti-RABV P 160-5</td>
			<td style="width:119px;">Friedrich-Loeffler-Institut</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td style="width:297px;">Monospecific polyclonal rabbit anti-RABV P serum, generated by rabbit immunization with baculovirus-expressed and His-tag-purified RABV phosphoprotein P (see reference 23: Orbanz et al., 2010) 
			Dilution: 1:1,000</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Secondary antibodies</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td style="width:297px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:251px;">Donkey anti-goat IgG</td>
			<td style="width:119px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:160px;">depending on conjugated fluorophore</td>
			<td style="width:297px;">Highly cross-absorbed 
			Dilution: 1:500</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:251px;">Donkey anti-mouse IgG</td>
			<td style="width:119px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:160px;">depending on conjugated fluorophore</td>
			<td style="width:297px;">Highly cross-absorbed 
			Dilution: 1:500</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:251px;">Donkey anti-rabbit IgG</td>
			<td style="width:119px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:160px;">depending on conjugated fluorophore</td>
			<td style="width:297px;">Highly cross-absorbed 
			Dilution: 1:500</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:251px;">Goat anti-mouse IgG</td>
			<td style="width:119px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:160px;">depending on conjugated fluorophore</td>
			<td style="width:297px;">Highly cross-absorbed 
			Dilution: 1:500</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:251px;">Goat anti-rabbit IgG</td>
			<td style="width:119px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:160px;">depending on conjugated fluorophore</td>
			<td style="width:297px;">Highly cross-absorbed 
			Dilution: 1:500</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high-resolution 3d imaging of rabies virus infection in solvent-cleared brain tissue

Enfeksiyon süreçlerinin doku ve organlarda immunolabeling tarafından görselleştirilmesi, modern enfeksiyon biyolojisinde önemli bir yöntemdir. Organ dokularının içindeki dağıtım, tropizm ve patojenlerin zenginliğini gözlemlemek ve incelemek yeteneği, hastalık gelişimi ve ilerlemesi hakkında önemli veriler sağlar. Konvansiyonel mikroskopi yöntemlerini kullanarak immünolabeling çoğunlukla parafin-katıştırılmış veya dondurulmuş örneklerden elde edilen ince bölümlerle sınırlıdır. Ancak, bu ince bölümlerin sınırlı 2D görüntü düzlemi, virüslü bir organın karmaşık yapısı ve enfeksiyonun hücresel bağlamında önemli bilgi kaybına yol açabilir. Modern çok renkli, immünostatif uyumlu doku Temizleme teknikleri şimdi virüs enfekte organ dokusu yüksek hacimli 3D görüntü yığınları incelemek için nispeten hızlı ve ucuz bir yol sağlar. Dokuyu organik çözücülere maruz bırakarak optik olarak şeffaflaşır. Bu, numunenin refraktif endeksler ile eşleşir ve sonunda ışık saçılma önemli bir azalma yol açar. Böylece, uzun serbest çalışma mesafesi hedefleri ile birlikte, yüksek çözünürlükte geleneksel Konfokal lazer tarama mikroskobu (CLSM) ile boyutu 1 mm 'ye kadar büyük doku bölümleri görüntülenmiş olabilir. Burada, virüs patogenezi, Spread, tropizm ve nöroinvazyon gibi konuları incelemek amacıyla enfekte beyinlerde kuduz virüsü dağıtımını görselleştirmek için doku temizledikten sonra derin doku görüntülemenin uygulanması için bir protokol açıklanmaktadır.

Yüksek çözünürlüklü CLSM ile birlikte iDISCO14 ve udisco13 kombinasyonu, beyin dokusunun ve çevreleyen hücresel bağlamda rabv enfeksiyonunun uzamsal çözünürlüğü ve plastisite içine derin öngörüler sağlar.
RABV fosfoprotein (P) immünostasyon kullanarak, enfekte nöronal hücrelerin karmaşık katmanları fare beynin kalın bölümlerde görselleştirilebilir (Şekil 3). Daha sonra, elde edilen g...

Watch this Scientific Journal Video about High-Resolution 3D Imaging of Rabies Virus Infection in Solvent-Cleared Brain Tissue at JoVE.com

High-Resolution 3D Imaging of Rabies Virus Infection in Solvent-Cleared Brain Tissue

Yeni, immünostasyon uyumlu doku Temizleme teknikleri gibi solvent temizlenmiş organların nihai 3D görüntüleme kuduz virüsü beyin enfeksiyonu ve karmaşık hücresel çevre 3D görselleştirme sağlar. Kalın, antikor etiketli beyin dokusu dilimleri, görüntüleme derinliğini artırmak ve konfetik lazer tarama mikroskobu ile 3D analizini sağlamak için optik olarak şeffaf hale gelmiştir.

Solvent-temizlenmiş beyin dokusu kuduz virüs enfeksiyonu yüksek çözünürlüklü 3D görüntüleme

The visualization of infection processes in tissues and organs by immunolabeling is a key method in modern infection biology. The ability to observe and ...

Bu protokol virüs enfeksiyonunun görselleştirilmesini sağlar ve enfeksiyon ortamının ve çevresindeki hücresel bağlamın spatiotemporal çözünürlüğü hakkında derin bilgiler sağlar. İmmünlemesi derin doku görüntülemesine uygulanabilirliği sadece virüslerin saptanmasına izin vermekle kalmıyor, aynı zamanda kendi hücre belirteçlerini kullanarak çeşitli hücresel alt popülasyonların farklılaşmasını da sağlar. İmmünoboyama için doku düzeltmek için pbs% 4 paraformaldehit bir 1-10 oranı beyin örnekleri yer doku hacmi en az 48 saat boyunca dört santigrat derece doku hacmi.Fiksasyon döneminin sonunda doku örneklerini yıkama başına en az 30 dakika boyunca pbs'de üç kez yıkayın ve numuneleri Dört santigrat derecede PBS'de %02 sodyum azite aktarın. Daha sonra dokuları bir milimetre kalınlığında bölümlere böldürmek için saniyede 0,3 ila 0,5 milimetrelik bir vibratom kullanın. PBS'de taze %02 sodyum azitte dört santigrat derecede saklayın.Metanol ön işleme için nazik salınım ile oda sıcaklığında kuluçka başına bir saat için belirtildiği gibi artan bir metanol serisi örnekleri batırın. Son kuluçkadan sonra numuneleri 4 dereceye kadar soğutun. Dört santigrat derecede bir gecede kuluçka için önceden soğutulmuş ağartma çözeltisi dört mililitre ile% 100 metanol değiştirin.Ertesi sabah oda sıcaklığında bir saat kuluçka için taze% 80 metanol dört mililitre ile beyazlatma çözeltisi değiştirin. Daha sonra örnekleri az önce gösterilenin tersi bir metanol serisine batırın, %20 metanol daldırmadan sonra dört mililitre PBS'de bir saat boyunca numuneleri yıkanın. Beyin dokusu bölümlerinin immünboyama için pbs 0.2% Triton X-100 dört mililitre bir saat için iki kez örnekleri yıkayın, pbs% 0.2 Triton X-100 dört mililitre 37 derece santigrat iki gün geçirgenleştirme izledi, 20% dimethyl sulfoxide, ve PBS 0.3 molar glisin.%0.2 Triton X-100, %10 dimetil sülfoksit ve PBS'de %6 normal serum olmak üzere dört mililitre 37 santigrat derece ile nonspesifik bağlanmayı engelleyin. Bloke kuluçka etiketinin sonunda, 37 santigrat derecede beş gün boyunca iki mililitre primer antikor solüsyonu içeren numuneler, iki ve 1/2 gün sonra antikor solüsyonunu yeniler. Daha sonra, pbs mililitre heparin başına mililitre dört mililitre bir gün için yıkayın en az dört ila beş kez gün boyunca yıkama tampon alışverişi ve gece boyunca son yıkama bırakarak.Ertesi gün, örnekleri iki mililitre ikincil antikor solüsyonu yla 5 gün boyunca 37 santigrat derecede kuluçkaya yatırın. Daha sonra pbs yılında mililitre heparin başına taze 0.2% Tween 20 ve 10 mikrogram dört mililitre yıkama. Numunelerin nükleer boyama için numuneler, ışıktan korunan beş saat boyunca TO-PRO-3 nükleik asit lekesi TO-PRO-3'ün dört mililitresinde kuluçkaya yatırın.Kuluçka sonunda, numuneleri pbs'de mililitre heparin başına %0,2'lik Tween 20 ve 10 mikrogram halinde yıkayın ve ardından daldırma başına iki saat boyunca yükselen tert-butanol serisinde dehidratasyon takip edin. %90 daldırma dan sonra numuneler bir gecede %96 tert-butanol çözeltisine aktarın. Ertesi sabah, optik saydam olana kadar iki ila altı saat boyunca taze hazırlanmış BABB-D15 doku bölümleri temizlemeden önce iki saat boyunca% 100 tert-butanol daha fazla örnekleri dehydrate.Numuneler daha sonra babb-D15'te ışıktan monte ve görüntülemeye kadar korunmaktadır. Örnek montaj için bir görüntüleme odası ve kapak yazdırmak için bir 3D yazıcı kullanın. Tek bileşenli oda sıcaklığında vulkanize silikon kauçuk ile görüntüleme odasına 30 milimetre çapında bir kapak kapağı monte.Benzer şekilde, kapağın üzerine 22 milimetrelik bir kapak kaydırın. Kauçuğun bir gecede tedavi etmesine izin vermeden önce her iki halkadaki fazla silikon kauçuğu çıkarmak için suyla ıslanmış pamuklu bir bez kullanın. Ertesi gün, görüntüleme odasına bir örnek yerleştirin ve kapağı takmadan önce hazneye küçük bir hacim BABB-D15 ekleyin.Hipodermik bir iğne kullanarak giriş yoluyla BABB-D15 ile hazne doldurun ve silikon kauçuk ile görüntüleme odası mühürleme önce giriş takın. Görüntü edinimini ayarlamak için kullanılan floroforlar için uygun lazer çizgilerini seçin ve kanallar arasında sinyalin çakışmasını önlemek için her dedektörün algılama aralıklarını ayarlayın. Ardından, Z yığınının üst ve alt kenarlığı bulmak ve görüntü yığınını elde etmek için edinme parametrelerini ayarlayın.Görüntü yığınının 3B projeksiyonlarını oluşturmak için Fiji'deki görüntü dosyalarını açın ve birleştirilen görüntüleri tek tek kanallara bölmek için Görüntü Renk Kanalları Aracı Daha Fazla ve Bölünmüş Kanallar'ı seçin. Görüntülerin beyazlatıcı düzeltmesi için, her kanal için Görüntü Ayar Beyazlatıcı Düzeltme'yi seçin ve Basit Oran'ı seçin. Her kanalın parlaklığını ve kontrastını ayarlamak için kaydırıcıları kullanın ve Görüntü Rengi ve Birleştirme Kanalları'nı seçin.Bileşik oluştur seçeneğini işaretleyin. Görüntüyü RGB biçimine dönüştürün ve 3B projeksiyon oluşturmak için Görüntü Yığınları ve 3B Project'i seçin. Projeksiyon yöntemi olarak En Parlak Nokta'yı seçin ve alınan görüntü yığınının Z adımı boyutuyla eşleşecek şekilde dilim aralığını ayarlayın.Maksimum kalite için Dönüş açısını bire ayarlayın ve Enterpolasyon'u etkinleştirin. Gerektiğinde Toplam döndürmeyi, saydamlık eşiklerini ve Opaklığı değiştirin. Ardından 3B projeksiyonu hem tiff hem de AVI dosya biçimleri olarak kaydedin.Enfekte nöronal hücrelerin kuduz virüsü fosfoprotein kompleks tabakalarının immünboyama kullanarak fare beyin dokusu örneklerikalın bölümlerinde görselleştirilmiş olabilir. Daha sonra, edinilen görüntü yığınlarının sorunsuz 3B projeksiyonları yeniden oluşturulabilir. Görüntü yığınlarının edinildiği yüksek çözünürlük nedeniyle, enfeksiyon tek bir hücre düzeyine kadar değerlendirilebilir ve örneğin, bir ilgi hücresi içinde antijenin bolluğu ve dağıtımı hakkında iddialara izin verir.Protokol, fare beyin dokusuna ek olarak diğer hayvan türlerinden alınan beyin dokusu örneklerine de uygulanabilir. Örneğin, enfekte gelincik beyninin farklı bölmelerinden elde edilen bölümler kuduz virüsü enfeksiyonunun değişen derecelerde ortaya koymaktadır. Astrositler glial fibrillary asit proteininin ekspresyonu ile ayırt edilebilirken, nöritler mikrotübül ilişkili protein II.Eş zamanlı olarak, viral proteinler enfekte hücreler ile vurgulanan hücresel alt popülasyon arasındaki ilişkiyi değerlendirmek için eşlenebilir.Immünostaining için antikorların seçimi ilgi proteinleri tespit etmek için çok önemlidir. Standart immünohistokimya konsantrasyonları genellikle iyi bir başlangıç noktası olmakla birlikte, bazı antikorların ek ayarlamaya ihtiyacı olabilir. Bu protokolde kullanılan kimyasalların çoğu zararlı özelliklere sahiptir.Bir laboratuvar önlüğü ve eldiven de dahil olmak üzere uygun kişisel koruyucu ekipman giyen bir duman başlık ilgili deney yürütmek.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

An Organotypic Slice Assay for High-Resolution Time-Lapse Imaging of Neuronal Migration in the Postnatal Brain

Doğum Sonrası Beyin Nöronal Göç Yüksek Çözünürlüklü Zaman Aşımı Görüntüleme için bir Organotipik Dilim Testi

Neurogenesis in the postnatal brain depends on maintenance of three biological events: proliferation of progenitor cells, migration of neuroblasts, as ...

A Rapid Approach to High-Resolution Fluorescence Imaging in Semi-Thick Brain Slices

Yarı Kalın Beyin Slices Yüksek Çözünürlük Floresans Görüntüleme Hızlı Bir Yaklaşım

A fundamental goal to both basic and clinical neuroscience is to better understand the identities, molecular makeup, and patterns of connectivity that are ...

High-resolution Functional Magnetic Resonance Imaging Methods for Human Midbrain

İnsan orta beyin için yüksek çözünürlüklü Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme Yöntemleri

Functional MRI (fMRI) is a widely used tool for non-invasively measuring correlates of human brain activity. However, its use has mostly been focused upon ...

High-resolution Live Imaging of Cell Behavior in the Developing Neuroepithelium

Gelişmekte Neuroepithelium Hücre Davranış Yüksek çözünürlüklü Canlı Görüntüleme

The embryonic spinal cord consists of cycling neural progenitor cells that give rise to a large percentage of the neuronal and glial cells of the central ...

Metabolomic Analysis of Rat Brain by High Resolution Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy of Tissue Extracts

Doku Esansı Yüksek Çözünürlük Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi ile Sıçan Beyin metabolomic Analizi

Studies of gene expression on the RNA and protein levels have long been used to explore biological processes underlying disease. More recently, genomics ...

High-resolution In Vivo Manual Segmentation Protocol for Human Hippocampal Subfields Using 3T Magnetic Resonance Imaging

High-resolution In Vivo Manual Segmentation Protocol for Human Hippocampal Subfields Using 3T Magnetic Resonance Imaging

Yüksek çözünürlük<em&gt; İn Vivo</em&gt; 3T Manyetik Rezonans Görüntüleme kullanma İnsan hipokampal alanlar için Manuel Segmentasyon Protokolü

The human hippocampus has been broadly studied in the context of memory and normal brain function and its role in different neuropsychiatric disorders has ...

Detection of Axonally Localized mRNAs in Brain Sections Using High-Resolution In Situ Hybridization

Detection of Axonally Localized mRNAs in Brain Sections Using High-Resolution In Situ Hybridization

Yüksek Çözünürlük kullanma Beyin bölümlerde Axonally Lokalize mRNA&#39;larının Algılama<em&gt; In Situ</em&gt; Melezleme

mRNAs are frequently localized to vertebrate axons and their local translation is required for axon pathfinding or branching during development and for ...

High-resolution Structural Magnetic Resonance Imaging of the Human Subcortex In Vivo and Postmortem

High-resolution Structural Magnetic Resonance Imaging of the Human Subcortex In Vivo and Postmortem

İnsan Subcortex yüksek çözünürlüklü yapısal Manyetik Rezonans Görüntüleme<I&gt; İn Vivo</I&gt; Ve Postmortem

The focus of this study was to test the resolution limits of structural MRI of a postmortem brain compared to living human brains. The resolution of ...

High-Resolution Quantitative Immunogold Analysis of Membrane Receptors at Retinal Ribbon Synapses

Retina Şerit Sinapslar at Membran Reseptör Yüksek Çözünürlüklü Sayısal immunogold Analizi

Retinal ganglion cells (RGCs) receive excitatory glutamatergic input from bipolar cells. Synaptic excitation of RGCs is mediated postsynaptically by NMDA ...

Modelling Zika Virus Infection of the Developing Human Brain In Vitro Using Stem Cell Derived Cerebral Organoids

Modelling Zika Virus Infection of the Developing Human Brain In Vitro Using Stem Cell Derived Cerebral Organoids

Kök hücre kullanarak gelişmekte olan insan beyni Vitro Zika virüs enfeksiyonu modelleme serebral Organoids türetilmiş

The recent emergence of Zika virus (ZIKV) in susceptible populations has led to an abrupt increase in microcephaly and other neurodevelopmental conditions ...