Oletteko huomanneet ilmiö, että jos on kipeä keskellä viikkoa ja jää pois töistä, unohtaa mikä viikonpäivä on? Pahoittelut että postaus on myöhässä :(
Viimeiset pari kuukautta töissä on mennyt immunohistologian opetteluun. Olen viilaillut kolmoisvärjäysprotokollaani, joka ei vain suostu toimimaan. Tekee mieli kiukutella, mutta yritän muistuttaa itselleni, että olen vakavasti otettava aikuinen ihminen. Aiheen innoittamana (?) ajattelin kertoa erilaisista tavoista kuvata aivoja ja sen toimintaa.
Immunohistologia[1]
Immunohistologiassa tarkoituksena on tunnistaa tiettyjä molekyylejä kudosnäytteistä. Aivojen tapauskessa tämä yleensä tarkoittaa aivojen leikkaamista äärimmäisen ohuiksi (itselläni 10 µM) siivuiksi. Näitä siivuja käsitellään eri kemikaaleilla, jotka värjäävät tiettyjä osia soluista. Lopuksi otetaan kuva mikroskoopin avullla ja voila, kaunis kuva on valmis.
Miksi tätä kutsutaan immunohistologiaksi? Nimi juontuu immuunipuolustuksen vasta-aineiden käytöstä. Kuvitellaan vaikka että haluan värjätä kaikki hermosolut leikkeestäni. Tätä varten minun täytyy tietää jokin molekyyli, joka esiintyy vain neuroneissa. Tähän käytetään yleisesti molekyyliä nimeltään Hexaribonucleotide Binding Protein-3, tunnetummalta nimeltään NeuN. NeuN:ää löytyy muutamaa poikkeusta (mm pikkuaivojen purkinjen solut) lukuunottamatta kaiksita neuroneista. Tätä proteiinia varten tarvitaan siis vasta-aine, joka sitoutuu juuri tähän. Tämä saadaan aikaan esimerkiksi kanin avulla. Kun kanin verenkiertoon laitetaan NeuN:ää (tai osia siitä), kanin immuniteetti tunnistaa vierasaineen ja muodostaa molekyylin, vasta-aineen, joka tunnistaa sen. Kyseisen eläimen pernan soluja voidaan käyttää tuottamaan lähes loputtomasti kyseista vasta-ainetta (soluviljelmällä, ei eläimellä itsellään höpsöt).
Vasta-aineen tuottamisen jälkeen se pitää vielä visualisoida. Tämä voi tapahtua esimerkiksi liittämällä vasta-aineeseen fluoresoivaa ainetta, jolloin ne alueet, joihin vasta-ainetta on sitoutunut, voidaan nähdä fluoressenssimikroskoopilla.
Olen tänään opetusvideotuulella, joten tässä on ensimmäinen:
Edit: Meni melkeen viiko huomata, että laitoin tähän väärän videon :D
Toisaalta tuo on kyllä sen verran näyttävä että taidan jättää sen
paikalleen. Respect tuolle videon tutkijalle. Täytyy olla äärimäisen
pitkä pinna. Kuitenkin, tarkoituksena oli pistää tämä hissimusiikilla
ryyditetty mainosvideo:
Entä jos kerron, että kokonaiset aivot voidaan tehdä läpinäkyviksi ja värjätä sitten erilaisilla väreillä vähän samaan tapaan kuin immunohistologiassa? CLARITY niminen tekniikka kehitetttiin Stanfordin yliopistossa ja menetelmä julkaistiin Naturessa (alkuperäinen artikkeli (Chung et al) täällä)
CLARITY-menetelmässä aivojen lipidit korvataan hydrogeelillä, jolloin ne muuttuvat läpinäkyviksi. Läpinäkyvillä aivoilla voi tutkia valtavaa määrää eri molekyylejä
kokonaisissa avoissa pelkkien leikkeiden sijaan. Näin eri aivoalueiden
yhteyksiä on helpompi hahmottaa. Nature on julkaissut tästä hienon videon:
Kukapa ei haluaisi tehdä töitä läpinäkyvien aivojen kanssa?
Optogenetiikka[3]
Optogenetiikka kuulostaa äkkiseltään epäilyttävän paljon korvavalon-tapaiselta hämärähommalta, mutta oikeasti kyseinen tekniikka on vahvasti tieteellinen.Tässä tekniikassa ei työnnetä ledejä korviin. Sen sijaan aivojen souluihin siirretään valolle proteiinia, esimerkiksi channelrhodopsiini-nimistä proteiinia, joka reagoi siniseen valoon avaamalla ionikanavan ja aktivoimalla siten hermosolun. Syntyvä jännitteen muutos voidaan havainnoida elektrodeilla. Channelorhodopsiinin lisäksi on löydetty muitakin proteiineja, jotka reagoivat eri valon aallonpituuksiin.
Ai miksikö tämä on niin jännää? Jos saataisiin kehitettyä tapa merkata yhtä aikaa kaikki eri solutyypit eri proteiineilla, voitaisiin vertailla esimerkiksi epilepsiaa sairastavien ja terveiden aivoja toisiinsa ja yrittää päätellä kuinka kohtauksia pääsee kehittymään!
-Ninni
[1] http://www2.uef.fi/fi/aivi/merja-lukkari :D
[2] duh, http://www.nature.com/nature/journal/v497/n7449/full/nature12107.html#affil-auth
[3] http://www.nature.com/nmeth/journal/v8/n1/full/nmeth.f.323.html
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti