脊髄切片作製

脊髄は、神経線維と支持細胞の細長い管状の束で、脳幹から椎体を通って伸びています。脊髄は中枢神経系の重要な部分で、脳と身体の他の部分との間で感覚および運動信号を伝達する役割を担っています。組織切片は、この複雑な神経構造の細胞成分や分子成分を詳細に調べることができ、神経疾患や傷害の基礎的メカニズムの理解を深めるのに役立つため、脊髄の研究にとって重要です。

脊髄切片研究の目的

脊髄切片を研究する目的は多岐にわたります。

神経生理学的研究

神経回路の機能解析: 脊髄切片を用いて、神経回路の構造や機能を詳細に調べることができます。例えば、特定の神経細胞の活動パターンやシナプスの特性を解析することが可能です。
シナプス可塑性の研究: シナプスの可塑性（シナプス強度の変化）は、学習や記憶の基礎です。脊髄切片を用いることで、長期増強（LTP）や長期抑制（LTD）といったシナプス可塑性のメカニズムを研究できます。

薬理学的研究

薬物効果の評価: 脊髄切片を用いて、特定の薬物が神経細胞やシナプスに与える影響を直接観察できます。これにより、薬物の効果や副作用を詳細に評価することができます。
神経疾患モデルの研究: 脊髄切片は、神経疾患（例えば、脊髄損傷、ALS、MSなど）のモデルとしても使用されます。これにより、疾患の病態や治療法の開発が進められます。

発達生物学的研究

神経発達の研究: 脊髄切片を用いることで、神経系の発達過程を詳細に調べることができます。神経細胞の分化、軸索伸長、シナプス形成などのメカニズムを明らかにすることが目的です。

システム神経科学

運動制御の研究: 脊髄は運動制御に重要な役割を果たしており、切片を用いて運動神経回路の特性を研究することで、運動制御のメカニズムを理解することができます。
感覚入力の処理: 脊髄は感覚情報の処理にも関与しており、切片を用いて感覚情報がどのように処理されるかを調べることができます。

痛みの研究

痛覚伝達のメカニズム: 脊髄は痛覚情報の伝達に重要な役割を果たしており、切片を用いることで痛覚伝達のメカニズムや痛みの緩和方法を研究することができます。

これらの研究は、神経科学の基礎的な理解を深めるだけでなく、神経疾患の治療法開発や新しい薬物の創薬にも繋がる重要な研究分野です。

Compresstome®ビブラトームによる脊髄切片作製

特許取得済みの圧縮技術により、Compresstome® は以下のようなスライスを作製することができます。

より多くの生きた細胞：圧縮により組織が安定し、より多くの生きた細胞が得られます。
優れた形態：組織の安定化により、組織の構造的完全性が保たれます。
滑らかな切片：組織安定化＝アーチファクトなし
高速：圧縮による組織の安定化により、切片作製が格段に速くなります。
メンテナンスが簡単：オートZero-Zは、キャリブレーション不要のZero-Zを意味します。
方向付けが容易：アガロース包埋法と検体チューブのサポートにより、薄い組織を容易に方向付けして切片を作成できる。
使いさすさ：多くの研究室ではCompresstomeによって1回目または2回目で多くの生細胞を含む非常に滑らかなスライスを得ることができます。

脊髄組織切片の特徴

脊髄組織には次のような特徴があり、従来のビブラトームでは切片作製が困難です。

組織の質感のばらつき：脊髄には、白質、灰白質、核など、それぞれ質感や密度が異なる複数の神経組織が含まれる。このようなばらつきにより、ビブラトームで均一な切片を作製することは困難で、高密度な領域ではブレードが飛んだり、切片の厚みが不均一になったりすることがあります。
繊細な構造の存在：脊髄には髄膜、血管、神経線維などのデリケートな構造物がいくつかあり、切片作成時に損傷しやすい。ビブラトームの刃がこれらの構造物を裂いたり砕いたりする可能性があり、その結果、切片が使用できなくなったり歪んだりします。
柔らかくしなやかな組織：脊髄組織は軟らかくしなやかであるため、切片作製が困難になる場合があります。

Compresstome® 振動ミクロトーム

実験の質は、組織切片の質に左右されます。Compresstome® 振動式ミクロトームは、他の振動式ミクロトームと比較して、免疫組織化学用の薄切片をより安定的に、より信頼性高く作製できることが科学的に証明されています。

Compresstome® の振動ミクロトームは、以下のような方法で、ビビリ痕のない安定した厚さの組織切片を作成します。

360度のアガロース包埋により、切断プロセス中に脳組織を安定化させる。
高速スライスを可能にすることで、連続切片作製の時間を短縮します。
高周波振動メカニズムにより、ビビリマークを低減または除去。
特許取得のAuto Zero-Z®テクノロジーにより、カッティングブレードのZ軸方向のたわみをなくすことで、ビビリマークを低減。

Compresstome® 振動式ミクロトームと他社製振動式ミクロトームで切断した組織切片の比較画像

Compresstome® 振動式ミクロトームと他社製振動式ミクロトームの切片の比較（A, C）。他社製ビブラトームで同じ切削速度と振動で組織スライスを作製した場合、組織スライスの表面にビビリマークが発生している。

脊髄切片作製 - 推奨モデル

VF-510-0Z

振動ミクロトームCompresstome® VF-510-0Zは特許取得済みの圧縮技術によりビビリ・チャタリングなしで切片を作製し、急性組織上の多くの生存細胞を維持。良質な実験結果を保証します。

従来のビブラトームの5倍の速さで切開し、ブレードを組織に当てる時間を短縮し、より良い切開を実現
Auto Zero-Zテクノロジーにより、Z軸のたわみを1 µm未満に低減
持ち運びに便利な軽量設計
完全自動化：切開＋厚み調整

VF-510-0Z

論文

Kalmbach BE, Buchin A, Long B, Close J, Nandi A, Miller JA, Bakken TE, Hodge RD, Chong P, de Frates R, Dai K, Maltzer Z, Nicovich PR, Keene CD, Silbergeld DL, Gwinn RP, Cobbs C, Ko AL, Ojemann JG, Koch C, Anastassiou CA, Lein ES, Ting JT. h-Channels Contribute to Divergent Intrinsic Membrane Properties of Supragranular Pyramidal Neurons in Human versus Mouse Cerebral Cortex. Neuron. 2018 Dec 5;100(5):1194-1208.e5. Epub 2018 Nov 1. PMID: 30392798; PMCID: PMC6447369. PDFダウンロード

Navickaite I, Pauziene N, Pauza DH. Anatomical evidence of non- parasympathetic cardiac nitrergic nerve fibres in rat. J Anat. 2021 Jan;238(1):20-35. Epub 2020 Aug 13. PMID: 32790077; PMCID: PMC7755078. PDFダウンロード

Tsujikawa S, DeMeulenaere KE, Centeno MV, Ghazisaeidi S, Martin ME, Tapies MR, Maneshi MM, Yamashita M, Stauderman KA, Apkarian AV, Salter MW, Prakriya M. Regulation of neuropathic pain by microglial Orai1 channels. Sci Adv. 2023 Jan 27;9(4):eade7002. Epub 2023 Jan 27. PMID: 36706180; PMCID: PMC9883051. PDFダウンロード

論文リスト

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