优化体外神经元微环境以减轻活细胞成像中的光毒性

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 细胞生物学 细胞生物学
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 对神经网络的长期实时成像对于理解发育至关重要.
• 光成像技术经常导致光毒性,影响细胞存活和网络形成.
• 优化培养条件对于减轻光毒性和提高成像质量至关重要.

研究的目的:

• 开发和优化一种实时成像协议,以在体外长期形成神经元网络.
• 量化分析不同培养条件对神经元形态健康和生存能力的影响.
• 在神经元培养物的实时成像过程中,确定最大限度地减少光毒性的最佳条件.

主要方法:

• 使用了人类胚胎干细胞衍生的皮质神经元记者系.
• 神经元在8个不同的微环境中培养,在细胞外基质 (人与小鼠拉米林),培养介质 (NeurobasalTM与BrainphysTM成像介质) 和播种密度上有所不同.
• 定量分析包括PrestoBlue可行性测定,数字PCR用于基因量化,以及用于网络形态的自动图像分析管道.
• 每天进行光成像,持续33天.

主要成果:

• 与NeurobasalTM介质相比,BrainphysTM成像介质显著支持神经元活力,外生长和自我组织.
• 结合NeurobasalTM介质和人体拉米尼的组合减少了细胞存活率.
• 更高的播种密度促进了体群的聚合,但并没有显著提高生存能力.
• 观察到培养基和拉米林类型之间的协同效应,BrainphysTM成像介质表现出保护性质.

结论:

• 与NeurobasalTM介质相比,BrainphysTM成像介质在实时成像协议中为神经元活力和网络形成提供了卓越的支持.
• 培养媒介的组成,特别是光保护化合物的存在,在减轻光毒性方面起着至关重要的作用.
• 优化的培养条件,包括媒介选择和细胞外矩阵,对于成功的神经网络长期实时成像至关重要.