用冷保护剂辅助结大脑厚组织样本,用于针对性地进行生理相关的冷成像in situ

科学领域:

• 结构生物学 结构生物学
• 神经科学是一个神经科学.
• 显微镜的使用方法

背景情况:

• 现场冷电子显微镜 (cryo-EM) 提供了对生物系统的近似视图.
• 由于样本准备的局限性,使用冷EM对像脑组织这样的厚实样本进行成像是具有挑战性的.
• 以前对哺乳动物大脑组织的冷EM研究很少,限制了生理学相关性.

研究的目的:

• 为了对成像厚度,功能性小鼠大脑组织的冷EM技术进行基准测试.
• 开发和验证针对性冷电子断层扫描 (cryo-ET) 和冷聚焦离子束/扫描电子显微镜 (cryo-FIB/SEM) 的管道.
• 在现场可视化神经血管单元和星细胞过程.

主要方法:

• 基准测试用各种冷保护剂进行冷,用于玻璃化高达100微米厚的小鼠大脑组织.
• 使用具有光星球细胞的敲入鼠标模型进行向成像.
• 使用液体金属离子源 (LMIS) 和基于等离子的冷FIB/SEM,进行冷ET的半自动板块生成.
• 进行向的冷FIB/SEM和高分辨率的冷ET.

主要成果:

• 成功玻璃化厚厚的小鼠大脑组织 (大约. 100微米) 跨越多个区域,同时保持组织功能.
• 在使用LMIS和基于等离子体的冷FIB/SEM两种方法,在准备好的板状体上证明了向的冷FIB/SEM和冷ET.
• 可视化了神经血管单元和星细胞过程,基于细胞形态学的验证生理相关性.

结论:

• 已经建立了一个强大的管道,用于在位冷EM厚,功能性脑组织.
• 开发的方法扩大了冷EM对具有挑战性的生物标本的适用性.
• 这种方法有助于在生理上相关的in situ冷成像研究,并且可以扩展到其他组织类型.