Phương pháp nhuộm kép cho hình ảnh mảng sử dụng kính hiển vi quét điện tử

Springer Science and Business Media LLC - 2020
Eun Jin Kim1, Jiyoung Lee1, Seulgi Noh2, Oh-Jin Kwon1, Ji Young Mun3
1National Instrumentation Center for Environmental Management, Seoul National University, Seoul, South Korea
2Department of Brain and Cognitive Sciences, Daegu Gyeongbuk Institute of Science & Technology (DGIST), Daegu, South Korea
3Neural circuit research group, Korea Brain Research Institute, Daegu, South Korea

Tóm tắt

Tóm tắtKính hiển vi quét điện tử (SEM) đóng vai trò trung tâm trong việc phân tích cấu trúc bằng cách chụp hình một diện tích lớn của mô não ở quy mô nanomet. Một lượng lớn dữ liệu trong diện tích lớn là cần thiết để nghiên cứu các thay đổi cấu trúc của các bào quan tế bào trong một tế bào cụ thể, chẳng hạn như nơron, astrocyte, oligodendrocyte và microglia trong mô não, với độ phân giải đủ. Hình ảnh mảng là một phương pháp hữu ích cho hình ảnh diện tích lớn, và các phương pháp osmi-thiocarbohydrazide-osmi (OTO) và osmi giảm ferrocyanide thường được sử dụng để tăng cường độ tương phản màng.Do nhiều mẫu được chuẩn bị bằng kỹ thuật thông thường mà không có nhuộm en bloc được coi là không đủ cho hình ảnh mảng, chúng tôi đã đề xuất một kỹ thuật thay thế sử dụng mẫu nhuộm sau và so sánh những lợi thế của nó.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

V. Baena, R.L. Schalek, J.W. Lichtman, M. Terasaki, Serial-section electron microscopy using automated tape-collecting ultramicrotome (ATUM). Methods Cell Biol. 152, 41–67 (2019). https://doi.org/10.1016/bs.mcb.2019.04.004

C. Bosch, A. Martinez, N. Masachs, C.M. Teixeira, I. Fernaud, F. Ulloa, E. Perez-Martinez, C. Lois, J.X. Comella, J. DeFelipe, A. Merchan-Perez, E. Soriano, FIB/SEM technology and high-throughput 3D reconstruction of dendritic spines and synapses in GFP-labeled adult-generated neurons. Front. Neuroanat. 9, 60 (2015). https://doi.org/10.3389/fnana.2015.00060

K.L. Briggman, D.D. Bock, Volume electron microscopy for neuronal circuit reconstruction. Curr. Opin. Neurobiol. 22(1), 154–161 (2012). https://doi.org/10.1016/j.conb.2011.10.022

W. Denk, H. Horstmann, Serial block-face scanning electron microscopy to reconstruct three-dimensional tissue nanostructure. PLoS Biol. 2(11), e329 (2004). https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0020329

D.H. Hall, E. Hartwieg, K.C. Nguyen, Modern electron microscopy methods for C. elegans. Methods Cell Biol. 107, 93–149 (2012). https://doi.org/10.1016/B978-0-12-394620-1.00004-7

K.J. Hayworth, J.L. Morgan, R. Schalek, D.R. Berger, D.G. Hildebrand, J.W. Lichtman, Imaging ATUM ultrathin section libraries with WaferMapper: A multi-scale approach to EM reconstruction of neural circuits. Front. Neural Circuits. 8, 68 (2014). https://doi.org/10.3389/fncir.2014.00068

Y. Hua, P. Laserstein, M. Helmstaedter, Large-volume en bloc staining for electron microscopy-based connectomics. Nat. Commun. 6, 7923 (2015). https://doi.org/10.1038/ncomms8923

Y. Kubota, J. Sohn, S. Hatada, M. Schurr, J. Straehle, A. Gour, R. Neujahr, T. Miki, S. Mikula, Y. Kawaguchi, A carbon nanotube tape for serial-section electron microscopy of brain ultrastructure. Nat. Commun. 9(1), 437 (2018a). https://doi.org/10.1038/s41467-017-02768-7

Y. Kubota, J. Sohn, Y. Kawaguchi, Large volume electron microscopy and neural microcircuit analysis. Front. Neural Circuits 12, 98 (2018b). https://doi.org/10.3389/fncir.2018.00098

S. Lippens, A. Kremer, P. Borghgraef, C.J. Guerin, Serial block face-scanning electron microscopy for volume electron microscopy. Methods Cell Biol. 152, 69–85 (2019). https://doi.org/10.1016/bs.mcb.2019.04.002

K.D. Micheva, B. Busse, N.C. Weiler, N. O'Rourke, S.J. Smith, Single-synapse analysis of a diverse synapse population: proteomic imaging methods and markers. Neuron. 68, 639–653 (2010) https://doi.org/10.1016/j.neuron.2010.09.024

D. Oberti, M.A. Kirschmann, R.H. Hahnloser, Projection neuron circuits resolved using correlative array tomography. Front Neurosci 5, 50 (2011) https://doi.org/10.3389/fnins.2011.0005

A.M. Seligman, H.L. Wasserkrug, J.S. Hanker, A new staining method (OTO) for enhancing contrast of lipid--containing membranes and droplets in osmium tetroxide--fixed tissue with osmiophilic thiocarbohydrazide (TCH). J. Cell Biol. 30(2), 424–432 (1966). https://doi.org/10.1083/jcb.30.2.424

A.M. Steyer, A. Schertel, C. Nardis, W. Mobius, FIB-SEM of mouse nervous tissue: Fast and slow sample preparation. Methods Cell Biol. 152, 1–21 (2019). https://doi.org/10.1016/bs.mcb.2019.03.009

L. de Vivo, M. Bellesi, W. Marshall, E.A. Bushong, M.H. Ellisman, G. Tononi, Cirelli C. Ultrastructural evidence for synaptic scaling across the wake/sleep cycle. Science. 355(6324), 507-510 (2017). https://doi.org/10.1126/science.aah5982

A.A. Wanner, M.A. Kirschmann, C. Genoud, Challenges of microtome-based serial block-face scanning electron microscopy in neuroscience. J. Microsc. 259(2), 137–142 (2015). https://doi.org/10.1111/jmi.12244

S.A. Wilke, J.K. Antonios, E.A. Bushong, A. Badkoobehi, E. Malek, M. Hwang, M. Terada, M.H. Ellisman, A. Ghosh, Deconstructing complexity: Serial block-face electron microscopic analysis of the hippocampal mossy fiber synapse. J. Neurosci. 33(2), 507–522 (2013). https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1600-12.2013

Thông tin
Thông tin xuất bản

Springer Science and Business Media LLC

Thông tin tác giả