Financial support for the experiments presented in the study was provided by the Marie Heim-V&#246;gtlin program of the Swiss National Science Foundation.
We thank Ms. Johanna Nyffeler for developing a set of modified MATLAB programs for screening for statistically significant differences in real-time cell analyzer&#8217;s data and Dr. Yama Abassi for helpful discussion.

1. Hazırlık <ol><li> 37 ° C&#39;de ve% 5 CO2 ile ayarlanmış bir doku kültürü inkübatörü içinde, gerçek zamanlı hücre analiz cihazının istasyonu yerleştirin. , Steril koşullar altında, bir doku kültürü kaputu tüm hücre kültürü işleme ve farmakolojik tedaviler yürütmek. </li><li> Not: kültür standart koşullar ile karşılaştırıldığında farklı bir sıcaklık ayarı gerektiren Nöronal hücre çizgileri, buna göre ayarlanmalıdır. Zayıf, yapışan hücre hatları için, E-Levha 96 kuyu altındaki altın mikroelektrotla hücre etkileşimi kolaylaştırmak için kaplama maddeleri kullanılır. </li><li> (Uygun bir çözücü içinde nöro-koruyucu maddeler ya da ikinci haberci yollar inhibitörleri - dimetilsülfoksit ya da steril su) 1,000X hazır hücre kültürü tedavisi için farmakolojik bileşimlerin çözelti hazırlayın ve -20 ° C&#39;de saklayın. Aşağıdaki tedavilerinde araç olarak çözücü kullanın. </li><li> DMEM / F1 Kültürü insan nöroblastoma SK-N-SH hücreleri2 ortamının, yaklaşık% 75 bir yoğunluğa 175 cm2 yüzey ile hücre kültürü şişeleri içinde% 10 fetal sığır serumu (FBS) (çoğalma ortamı) ile takviye edilmiştir. Hücre çoğalması ve sitotoksisite tepki hızı açısından deney arasında tutarlılık tespit etmek için (yaklaşık 10 geçitlerin) aralığında bir hücre kanalı sayısı tutun. Alt geçit numaraları tercih edilir. </li><li> PBS ile yapışık SK-N-SH hücre tabakasını yıkayın ve 37 ° C&#39;de 5 dakika boyunca% 0.05 tripsin-EDTA ile tripsinize edin çözeltisi. Santrifüj, 5 dakika boyunca 170 x g &#39;de, hücreler tripsin kaldırın. 10 ml çoğalma ortamı hücreleri tekrar süspansiyon. Scepter hücre sayacı ile hücrelerin sayısı ve çoğalma ortamı ile hücrelerin sulandırarak 300,000 hücre / ml hücre sayısını ayarlayın. </li></ol> 2. Kaplama ve SK-N-SH hücrelerinin çoğalma <ol><li> E-96 Levha her çukuruna 100 ul çoğalma ortamı ilave edin ve oda sıcaklığında dengelenmeye doku kültürü kaputu 30 dakika boyunca bırakın. E-Pla takın37 ° C&#39;de CO2 inkübatöründe gerçek zamanlı hücre analiz istasyonunda 96 te. </li><li> Gerçek zamanlı hücre analiz yazılımını başlatın. Düzeni sayfa kuyular deneye dahil seçin ve düzenleme kutularını hücre tipi, hücre sayısı, isimleri ve hücre tedavisinde kullanılan kimyasal bileşiklerin konsantrasyonları hakkında bilgi girin. NOT: Bu protokolün amaçları için en az 4 replika her tedavi için tavsiye edilir. </li><li> Program yazılım sayfada deneyde, Hücre İndeksi ve her adım için yapılan taramalar arasındaki aralığı ölçüm silme sayısını seçerek dahil &quot;Adımlar&quot; belirler. Adım 1 arka plan ölçümü için önceden belirlenmiş olduğundan, hücre indeksi 96 saat boyunca her 15 dakikada ölçmek ve set Adım 2 &quot;bir adım ekleyin&quot; seçeneğini seçin. NOT: tedaviler için, hangi Hızlı kinetik ile etkiler, beklenen daha kısa aralıklarla süpürür ayarlayın. </li><li> Otomatik olarak önceden belirlenmiş Adım başlatmak için Başlat &#39;1ve ortamın arka empedansı ölçmek. Hücreler, oyuklara ilave edilir sonra bu değeri otomatik olarak her bir veri noktasında yazılım tarafından çıkartılır. </li><li> Çoğalma ortamı içinde 300,000 hücre / ml &#39;lik, daha önce 1.5 adım hazırlandı) hücre süspansiyonu kullanmaktadır. / Oyuk hücre toksisitesi / nöro çalışmalar ve iyi hücre çoğalması çalışmaları için 15,000 hücre / için 30,000 hücre. E-Plate çıkarın ve hücre toksisitesi / nöro çalışmaları için göz başına 100 ul hücre süspansiyonu ekleyin ve hücre çoğalma çalışmaları için oyuk başına 50 ul hücre süspansiyonu, 50 ul çoğalması orta ekleyin. Gözenek başına plakalanan hücre sayısı deneysel olarak her bir hücre hattı için optimize edilmesi gerekmektedir. </li><li> Yavaşça hücrelerin bile kaplanması için E-Plate 96 döndürün. Hücreler kuyuların alt eşit yerleşmek izin vermek için oda sıcaklığında doku kültürü kaputu 30 dakika için E-Plate 96 bırakın. </li><li> Gerçek zamanlı hücre analiz istasyonu E-Plate 96 takın ve zamanlama p Adım 2 başlayacakyaş. Plot sayfa ve yazılımın Hücre İndeks sayfasına ham Hücre Endeksi verilerine hücre eğrileri görüntüleyerek deney boyunca Hücre Endeksi değerleri izleyin. </li></ol> 3. Serum Yoksunluk <ol><li> 24 saat hücreleri kaplama sonra, deney duraklatmak ve gerçek zamanlı hücre analiz istasyonuna E-Plakasını 96 kaldırın. DMEM / F12, serum-içermeyen ortam ile 1,000X stoktan ikinci haberci inhibitörleri seyreltin - 200 x son konsantrasyon. Ilgili yolları inhibe etmek için, ikinci haberci yollarının 1 ul önleyicileri 30 dakika geçmeden önce sitotoksisite nörotoksisite / nöro katılımları için test edilecek olan hücrelerin tedavi edin. Istasyonuna E-Plate 96 İade ve deneysel Hücre Endeksi ölçümleri devam. </li><li> 30 dakika sonra tekrar denemenizi durdurabilirsiniz. Dikkatle yapışık hücre tabakasını bozmak için özen bir pipet (veya çok-kanallı pipet) ile e-Plate tam olarak 96 kuyu çoğalması orta kaldırmakKuyunun köşesine pipet kenarını yönlendirerek. 200 ul / serum içermeyen DMEM / F12 ortamında (serum yoksunluğu ortamı) oyuk ilave edin. Hücrelerin mekanik ajitasyon en aza indirmek için, hücre kültür ortamı hızlı bir değişiminin sağlanması. </li><li> Seyreltik bileşikleri nihai konsantrasyon x 200 olacağı şekilde, serum içermeyen DMEM / F12 ortamı ile 1,000X stoktan bunların nöroprotektif etkileri için test edilecek. 1 ul ekle bileşikleri bunların nöroprotektif etkileri, deneysel planına uygun olarak, tek tek oyuklara ikinci haberci yollarının 1 ul inhibitörleri için test edilecek. </li><li> Çoğalma çalışmaları için hücreler ortam içinde değişmez. Oyuk başına 1 ul ile tedavi etmek ve çoğalma ortamı içinde kültüre devam çoğalma ortamı içinde nihai konsantrasyon x 200 1,000X stoktan, test edilecek bileşikler seyreltin. </li><li> Önceden ayarlanmış olarak 96 saat boyunca Hücre Endeksi ölçümleri ile her 15 dk devam deney sürdürün. </li></ol> 4. Veri AANALİZ <ol><li> Nörotoksisite için / nöroproteksiyon veri Plot sayfada &quot;Saat normalleştirmek&quot; &quot;normalize Hücre Göstergesi&quot; seçerek deneyler arasındaki farklılıkları azaltmak ve farmakolojik tedavi veya orta değişiminden önce son kez noktaya Hücre Endeksi normalleştirmek. </li><li> Ilgi deney koşulları için Plot sayfasında kuyuları vurgulayın ve normalize Hücre Endeksi eğrileri çizmek için &quot;Ekle&quot; butonuna tıklayınız. Ya da zamanın bir fonksiyonu olarak normalize Celi Endeksi eğrileri gibi ikinci habercileri inhibisyon nörotoksik / nöro-koruyucu etkinin kinetiğinin dikkate alınmalıdır. </li><li> Çoğalması üzerinde bir etkisi nöro-koruyucu / nörotoksik etkisi olarak yer alıp almadığını değerlendirmek için, zamanın bir fonksiyonu olarak çoğalma ortamı içinde, test edilen ilaç tedavileri için Hücre Endeksi eğriler dikkat edin. </li><li> Sonuçların istatistiksel olarak değerlendirilmesi başlatmak için bir Excel dosyası içine Hücre Endeksi yazılım sayfadaki tüm Cep Endeksi zaman noktaları için deneysel bilgi İhracat <br/&gt; Not: İstatistiksel analizde bir ilk adım p-değeri ile, Welch&#39;in t-testi kullanmak modifiye MATLAB programları bir dizi semilogarithmically çizilen gibi, (ek kod dosyaları olarak verilmiştir) zaman ölçeğinde karşı ters ekseni kullanmaktadır. Bu programlar, bütün gerçek zamanlı bir analiz hücre deney süresi boyunca-p-değerleri tespit edilmesini sağlar ve bu nedenle daha detaylı bir istatistiksel analiz için zaman noktalarının seçimi oldukça kolaylaşmıştır. Programları hakkında ayrıntılı bilgi için ek malzeme bakın. </li><li> Belirli zaman noktalarında farklı tedavi koşullarında Hücre Endeksi değerlerindeki farklılıkların istatistiksel analizi için, dışa aktarılan Excel dosyasından ilgili zaman noktalarında seçin Hücre Endeks değerleri. Istatistiksel yazılım kullanarak bir post-hoc testi varyansın tek-yönlü veya iki yönlü analizi (ANOVA) ile seçilen zaman noktaları için Hücre Endeksi değerleri analiz edin. </li></ol>

<ol>
	<li>Cavallucci, V., D'Amelio, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matter+of+life+and+death:+the+pharmacological+approaches+targeting+apoptosis+in+brain+diseases.">Matter of life and death: the pharmacological approaches targeting apoptosis in brain diseases.</a> Curr. Pharm. Des. 17 (3), 215-229 (2011).</li><li>Bull, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HPA+CHaPD+001:+Review+of+Environmental+Chemicals+and+Neurotoxicity.">HPA CHaPD 001: Review of Environmental Chemicals and Neurotoxicity.</a> Focus on Neurological Diseases. , (2007).</li><li>Ke, N., Wang, X., Xu, X., Abassi, Y. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+xCELLigence+system+for+real-time+and+label-free+monitoring+of+cell+viability.">The xCELLigence system for real-time and label-free monitoring of cell viability.</a> Methods Mol. Biol. 740, 33-43 (2011).</li><li>Limame, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+analysis+of+dynamic+cell+viability,+migration+and+invasion+assessments+by+novel+real-time+technology+and+classic+endpoint+assays.">Comparative analysis of dynamic cell viability, migration and invasion assessments by novel real-time technology and classic endpoint assays.</a> PLoS One. 7 (10), e46536 (2012).</li><li>Diemert, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impedance+measurement+for+real-time+detection+of+neuronal+cell+death.">Impedance measurement for real-time detection of neuronal cell death.</a> J. Neurosci. Methods. 203 (1), 69-77 (2012).</li><li>Kustermann, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+label-free,+impedance-based+real+time+assay+to+identify+drug-induced+toxicities+and+differentiate+cytostatic+from+cytotoxic+effects.">A label-free, impedance-based real time assay to identify drug-induced toxicities and differentiate cytostatic from cytotoxic effects.</a> Toxicol In Vitro. 27 (5), 1589-1595 (2013).</li><li>Marinova, Z., Walitza, S., Gr&#252;nblatt, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=5-HT2A+serotonin+receptor+agonist+DOI+alleviates+cytotoxicity+in+neuroblastoma+cells:+role+of+the+ERK+pathway.">5-HT2A serotonin receptor agonist DOI alleviates cytotoxicity in neuroblastoma cells: role of the ERK pathway.</a> Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 44, 64-72 (2013).</li><li>Gonz&#225;lez-Maeso, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hallucinogens+recruit+specific+cortical+5-HT(2A)+receptor-mediated+signaling+pathways+to+affect+behavior.">Hallucinogens recruit specific cortical 5-HT(2A) receptor-mediated signaling pathways to affect behavior.</a> Neuron. 53 (3), 439-452 (2007).</li><li>Tsuchioka, M., Takebayashi, M., Hisaoka, K., Maeda, N., Nakata, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serotonin+(5-HT)+induces+glial+cell+line-derived+neurotrophic+factor+(GDNF)+mRNA+expression+via+the+transactivation+of+fibroblast+growth+factor+receptor+2+(FGFR2)+in+rat+C6+glioma+cells.">Serotonin (5-HT) induces glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) mRNA expression via the transactivation of fibroblast growth factor receptor 2 (FGFR2) in rat C6 glioma cells.</a> J. Neurochem. 106 (1), 244-257 (2008).</li><li>Galante, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+toxicity,+conformation+and+morphology+of+typical+initial+aggregation+states+of+A&#946;1-42+and+A&#946;py3-42+beta-amyloids.">Differential toxicity, conformation and morphology of typical initial aggregation states of A&#946;1-42 and A&#946;py3-42 beta-amyloids.</a> Int. J. Biochem. Cell. Biol. 44 (11), 2085-2093 (2012).</li><li>Sheline, C. T., Cai, A. L., Zhu, J., Shi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serum+or+target+deprivation-induced+neuronal+death+causes+oxidative+neuronal+accumulation+of+Zn2+and+loss+of+NAD.">Serum or target deprivation-induced neuronal death causes oxidative neuronal accumulation of Zn2+and loss of NAD.</a> Eur. J. Neurosci. 32, 894-904 (2010).</li></ol>

Geçerli video-makale için yayın masrafları &quot;ACEA Biyobilimlerdeki&quot; tarafından desteklenmiştir.

Geçerli protokol sürekli olarak, etiket içermeyen koşullar altında, nöronal hücre hatlarında bileşiklerin nöro-koruyucu / nörotoksik etkilerini değerlendirmek için ve etkisi dahil ikinci haberici yoluna daha iyi anlamak için, gerçek zamanlı bir analiz hücre yararını sunar. Sitotoksisite ve hücre çoğalması üzerindeki ilaçların etkilerini incelemek için gerçek zamanlı hücre analiz cihazının programı genel kabul görmüş olsa da, sadece birkaç çalışmalarda ...

Nöronal hücre ölümü, birçok beyin-1 ile ilişkili bozuklukların patofizyolojisinde önemli bir rol oynar. In vitro toksisite deneyleri güvenilir ve yüksek verimlilik kullanılabilirliği nörotoksisitenin mekanizmaları daha iyi anlamanıza ve ilaç geliştirme 2 terapötik aday olarak nöro molekülleri seçmenize yardımcı için çok önemlidir. Bununla birlikte, en yaygın olarak kinetik çözülmesine izin veren tek bir zaman noktasında nörotoksisite / değerlendirmek için nöro-nitro nörotoksisite assays.They olarak kullanılan bir çok sınırlamalar mevcuttur; çoğu zaman sinyal yollarına müdahale ve aynı hücre popülasyonunda ek çalışmalar sınırlamak ve genellikle bir iş gücünü gerektirir ve pek çok durumda mekanik bir bilgi sağlar yok olabilir veya bir etiket sonda kullanma. Bu çalışmada gerçek zamanlı ve altında, nöronal hücre hattında nöro-toksisiteyi ve nöro-belirlemek için, gerçek zamanlı bir empedans tabanlı hücre analiz yararlılığını göstermek etiketsizkoşulları etkilenmesinde rol ikinci haberci yollara analizi yoluyla aşağı mekanizmaları içgörü sağlamak ve. Önceki çalışmalar, standart teknikler ile karşılaştırıldığında, 3,4,5,6 sitotoksisite gibi hücre hatları, hücre çoğalması üzerindeki etkisini belirlemek için, gerçek zamanlı hücre analiz geçerliliğini teyit etmiştir. Örneğin, bir iyi bir korelasyon bazal koşullar altında çoğalması ve HeLa hücrelerinde 3, iki farklı toksik paradigmaların ardından çeşitli zaman noktalarında standart hücre canlılığı, WST-1 deneyinin okumalar ve hücre endeksi değerleri arasında gözlenmiştir. Celi Endeksi ölçümleri ile ve standart olarak kullanılan sülforodamin B (SRB) 4 deney sırasında mikrotübül dengeleyici paklitaksel ile tahrik A549 ve MDA-MB-231 hücreleri çoğalması ve sitotoksisitesinde çok benzer sonuçlar göstermiştir. Ölümsüzleştirilmiş hipokampal nöronlarının nöronal hücre hattı HT-22 Hücre indeksi ölçümlerinin yetenekleri t doğrulanmıştıro yaygın olarak kullanılan 3-(4,5-dimetiltiazol-2-yl) karşı, hücre proliferasyonunu, glutamat sitotoksisitesinin ve sitoproteksiyonunu 2,5-difeniltetrazolyum bromür (MTT) deneyi 5 algılar. Aynı çalışmada MTT deneyi sonuçları ve Hücre Endeksi ölçümleri de pan-kaspaz inhibitörü Qvd 5 ile büyüme faktörleri yoksunluk ve sitotoksisite kurtarılması sonrasında nöronal progenitör hücrelerin çoğalması, sitotoksitesi ölçme pozitif ilişkilidir. Vandetanib (vasküler endotel büyüme faktörü reseptör ve epidermal büyüme faktörü reseptörü inhibitörü) ile NIH 3T3 hücrelerinde olduğu sitotoksisitesi, hücre endeksi değerleri ya da nötr kırmızı alım deneyi 6 ölçülen benzer sonuçlar göstermiştir. Son zamanlarda, serotonin 2A nöro-koruyucu etkisini değerlendirmek için gerçek zaman hücre analiz sistemi kullanılmaktadır (5-HT2A) alıcı agonisti (±) -2,5-dimetoksi-4-iodoamphetamine hidroklorür, nöronal bir hücre hattında (DOI) ( SK-N-SH hücreleri) ve Seco katılımı açısından tarandıgözlenen nöro-7 kimyasal inhibisyon etkinin izlenmesi sayesinde nci mesaj yolakları. İlginç bir şekilde, 5-HT2A reseptör yaygın ve farklı bir ikinci haberci yolları 8 hem de aktive edebilmektedir (Doi ve lisurid, sırasıyla gibi) ve halüsinojen nonhallucinogenic hem agonistler hem de vardır. Sunulan tekniğin avantajları, gün içerisinde hücre sağkalım üzerine gerçek zamanlı bilgi toplamak için nörokoruma çoğalması etkilerin olası katkısını değerlendirmek için, ve optimal zamanı seçmek için, ikinci-haberci yollar dahil belirginleştiren için izin vardır Aynı hücre popülasyonu üzerinde ek uç nokta çalışmaları için. Mevcut protokolde iş akışının şematik bir diyagramı Şekil 1&#39;de sunulmuştur.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1015">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:161px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:457px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:279px;">xCELLigence&#160; RTCA SP system bundle</td>
			<td style="width:161px;">ACEA Biosciences</td>
			<td style="width:119px;">No: 00380601030</td>
			<td>consists of RTCA Analyzer, RTCA SP Station and RTCA Control Unit</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:279px;">E-plate 96</td>
			<td style="width:161px;">ACEA Biosciences</td>
			<td style="width:119px;">No: 05232368001</td>
			<td>for culturing the cells, inserted in the RTCA SP Station</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:279px;">SK-N-SH cells</td>
			<td style="width:161px;">ATCC - (in partnership with LGC Standards)</td>
			<td style="width:119px;">HTB-11</td>
			<td>can be replaced by another adherent neuronal cell line of interest</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">DMEM/F12&#160;</td>
			<td style="width:161px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">D8437</td>
			<td>cell culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">fetal bovine serum</td>
			<td style="width:161px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">16140-063</td>
			<td>supplements proliferation, but not serum deprivation medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">tisue culture flask T175</td>
			<td style="width:161px;">Sarstedt</td>
			<td style="width:119px;">83.1812.302&#160;</td>
			<td>for culturing cells, which will be later plated on the E-Plate 96</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">0.05% Trypsin-EDTA</td>
			<td style="width:161px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">25300-054</td>
			<td>for trypsinization of cells cultured in tissue culture flasks</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Scepter 2.0 cell counter</td>
			<td style="width:161px;">Merck Millipore</td>
			<td style="width:119px;">PHCC20060</td>
			<td>automated cell counter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">phosphate-buffered saline</td>
			<td style="width:161px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">10010-015</td>
			<td>for washing the cells</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">(&#177;)-DOI hydrochloride</td>
			<td style="width:161px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">D101</td>
			<td>5-HT2A agonist for cell culture treatment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">LY-294,002 hydrochloride</td>
			<td style="width:161px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">L9908</td>
			<td>PI3-K inhibitor for cell culture treatment&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">lisuride maleate</td>
			<td style="width:161px;">Tocris Bioscience</td>
			<td align="right" style="width:119px;">4052</td>
			<td>compound with 5-HT2A agonistic activity for cell culture treatment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">dimethyl sulfoxide</td>
			<td style="width:161px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">D4540</td>
			<td>for dissolving LY-294,002 and lisuride maleate</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

real-time impedance-based cell analyzer as a tool to delineate molecular pathways involved in neurotoxicity and neuroprotection in a neuronal cell line

Birçok beyin ile ilgili bozukluklar kendi patofizyolojisinde rol nöronal hücre ölümünü var. Uyuşturucu ve nöro / nörotoksisitenin moleküler mekanizmaları anlamak ve potansiyel ilaç gelişimini kolaylaştırabilir yardımcı olacağını çıkıyor aşağı yollar nöroprotektif veya nörotoksik etkilerini incelemek için in vitro modellerinde geliştirilmiş. Ancak, birçok mevcut in vitro toksisite deneyleri büyük sınırlamaları var - çoğu değil zaman ders ve etkisi kinetiğini gözlemlemek için izin, tek bir zaman noktasında nörotoksisiteyi ve nöro değerlendirmek. Ayrıca, gerçek zamanlı olarak nöro katılan aşağı sinyal yollar hakkında bilgi toplamak için fırsat büyük önem olurdu. Mevcut protokolde, etiket içermeyen ve gerçek zamanlı iklimlendirme altında, nöronal hücre hattında serotonin 2A (5-HT2A) reseptör agonistlerinin nöro-koruyucu etkisini araştırmak üzere bir reel-zamanlı empedans tabanlı hücre analiz kullanılmasını tarif ederempedans ölçümleri kullanarak iyonları. Ayrıca, ikinci haberci yollarının inhibitörleri nöro-koruyucu etkisinin dahil alt molekülleri tanımlamak için kullanılabileceğini göstermektedir. Ayrıca hücre proliferasyonu üzerinde bir etkiye sahip bir gözlenen nöro-koruyucu etkisine katkıda olup olmadığını belirlemek için bu tekniğin programı açıklanmaktadır. Sistem, kuyuların alt yüzeyi üzerinde altın mikro-elektrot diziler alternatif hücre sensör olarak işlev gören ihtiva e-Plakalar olarak adlandırılır özel mikroelektronik plakalar kullanır. Empedans okuma yapışık hücreler, hücre canlılığı, morfolojisi ve yapışma sayısına göre modifiye edilir. Hücre Endeksi olarak adlandırılan bir boyutsuz parametre elektrik empedans ölçümleri elde edilir ve hücre durumunu temsil etmek için kullanılır. Genel olarak, gerçek zamanlı empedans tabanlı hücre analiz fazla katkı, gerçek zamanlı, nöro-korumanın ve nörotoksisite etiketsiz değerlendirmesi, haberci ve ikinci yollar katılımının değerlendirilmesine izin verirtedavi ilaçlarını seçilmesi için in vitro nöro-koruyucu potansiyel bileşiklerin ayrıntılı ve yüksek verim değerlendirmesi.

<html> , Serum yoksunluğu, gerçek-zaman hücre analiz sürekli izlenebilir Celi endeksi değerlerine azalmaya yol açar Nörotoksik uyarıcı hücrelere sunulan teknik ve spesifik nörotoksik uyaran ve testlerde kullanılan hücre türüne bağımlı olan dinamikleri ile gerçek zamanlı olarak takip edilebilir Celi endeksi değerleri bir azalmaya yol açmaktadır. Şekil 2 &#39;de artış göstermektedir SK-N-SH hücreleri bir plato (yeşil hat) ve mahrumi...

Watch this Scientific Journal Video about Real-Time Impedance-based Cell Analyzer as a Tool to Delineate Molecular Pathways Involved in Neurotoxicity and Neuroprotection in a Neuronal Cell Line at JoV

Real-Time Impedance-based Cell Analyzer as a Tool to Delineate Molecular Pathways Involved in Neurotoxicity and Neuroprotection in a Neuronal Cell Line

Improved in vitro neurotoxicity assays would aid the identification of new neuroprotective compounds. The utility of a real-time impedance-based cell analyzer to determine cytotoxicity and cytoprotection in neuronal cell lines and to delineate the involvement of second messenger pathways, thus gaining insight in the mechanism of neuroprotection is presented.

Bir Nöronal Hücre Line Neurotoxicity ve nöro ilgilendim Moleküler Pathways Delineate bir aracı olarak Real-Time Empedans tabanlı Cell Analyzer

Many brain-related disorders have neuronal cell death involved in their pathophysiology. Improved in vitro models to study neuroprotective or neurotoxic ...

real-time-impedance-based-cell-analyzer-as-tool-to-delineate

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Neuroscience

11.4K Görüntüleme.  University of Zürich. Improved in vitro neurotoxicity assays would aid the identification of new neuroprotective compounds. The utility of a real-time impedance-based cell analyzer to determine cytotoxicity and cytoprotection in neuronal cell lines and to delineate the involvement of second messenger pathways, thus gaining insight in the mechanism of neuroprotection is presented.

Video: Real-Time Impedance-based Cell Analyzer as a Tool to Delineate Molecular Pathways Involved in Neurotoxicity and Neuroprotection in a Neuronal Cell Line

Regeneration of Arrayed Gold Microelectrodes Equipped for a Real-Time Cell Analyzer

The label-free cell-based assay is advantageous for biochemical study because of it does not require the use of experimental animals. Due to its ability to provide more dynamic information about cells under physiological conditions than classical biochemical assays, this label-free real-time cell assay based on the electric impedance principle is attracting more attention during the past decade. However, its practical utilization may be limited due to the relatively expensive cost of measurement, in which costly consumable disposable gold microchips are used for the cell analyzer. In this protocol, we have developed a general strategy to regenerate arrayed gold microelectrodes equipped for a commercial label-free cell analyzer. The regeneration process includes trypsin digestion, rinsing with ethanol and water, and a spinning step. The proposed method has been tested and shown to be effective for the regeneration and repeated usage of commercial electronic plates at least three times, which will help researchers save on the high running cost of real-time cell assays.

This protocol describes a general strategy to regenerate commercial arrayed gold microelectrodes equipped for a label-free cell analyzer aimed at saving on the high running costs ofmicrochip-based assays. The regeneration process includes trypsin digestion, rinsing with ethanol and water, and a spinning step, which enables repeated usage of microchips.

Rejenerasyon için gerçek zamanlı hücre Analyzer donatılmış dizilmiş altın Microelectrodes

The label-free cell-based assay is advantageous for biochemical study because of it does not require the use of experimental animals. Due to its ability ...

Biyokimya

A Neuronal and Astrocyte Co-Culture Assay for High Content Analysis of Neurotoxicity

High Content Analysis (HCA) assays combine cells and detection reagents with automated imaging and powerful image analysis algorithms, allowing measurement of multiple cellular phenotypes within a single assay. In this study, we utilized HCA to develop a novel assay for neurotoxicity. Neurotoxicity assessment represents an important part of drug safety evaluation, as well as being a significant focus of environmental protection efforts. Additionally, neurotoxicity is also a well-accepted in vitro marker of the development of neurodegenerative diseases such as Alzheimer's and Parkinson's diseases. Recently, the application of HCA to neuronal screening has been reported. By labeling neuronal cells with &beta;III-tubulin, HCA assays can provide high-throughput, non-subjective, quantitative measurements of parameters such as neuronal number, neurite count and neurite length, all of which can indicate neurotoxic effects. However, the role of astrocytes remains unexplored in these models. Astrocytes have an integral role in the maintenance of central nervous system (CNS) homeostasis, and are associated with both neuroprotection and neurodegradation when they are activated in response to toxic substances or disease states. GFAP is an intermediate filament protein expressed predominantly in the astrocytes of the CNS. Astrocytic activation (gliosis) leads to the upregulation of GFAP, commonly accompanied by astrocyte proliferation and hypertrophy. This process of reactive gliosis has been proposed as an early marker of damage to the nervous system. The traditional method for GFAP quantitation is by immunoassay. This approach is limited by an inability to provide information on cellular localization, morphology and cell number. We determined that HCA could be used to overcome these limitations and to simultaneously measure multiple features associated with gliosis - changes in GFAP expression, astrocyte hypertrophy, and astrocyte proliferation - within a single assay. In co-culture studies, astrocytes have been shown to protect neurons against several types of toxic insult and to critically influence neuronal survival. Recent studies have suggested that the use of astrocytes in an in vitro neurotoxicity test system may prove more relevant to human CNS structure and function than neuronal cells alone. Accordingly, we have developed an HCA assay for co-culture of neurons and astrocytes, comprised of protocols and validated, target-specific detection reagents for profiling &beta;III-tubulin and glial fibrillary acidic protein (GFAP). This assay enables simultaneous analysis of neurotoxicity, neurite outgrowth, gliosis, neuronal and astrocytic morphology and neuronal and astrocytic development in a wide variety of cellular models, representing a novel, non-subjective, high-throughput assay for neurotoxicity assessment. The assay holds great potential for enhanced detection of neurotoxicity and improved productivity in neuroscience research and drug discovery.

This article describes a novel protocol and reagent set designed for sensitive measurement of neurotoxic effects of compounds and treatments on co-cultures of neurons and astrocytes using high content analysis. Results demonstrate that high content analysis represents an exciting novel technology for neurotoxicity assessment.

Nörotoksisite Yüksek İçerik Analizi Nöronal ve Astrosit Hücre Co-Kültür Testi

High Content Analysis (HCA) assays combine cells and detection reagents with automated imaging and powerful image analysis algorithms, allowing ...

Biyoloji

Real-Time Detection and Capture of Invasive Cell Subpopulations from Co-Cultures

Invasion and metastatic spread of cancer cells are the major cause of death from cancer. Assays developed early on to measure the invasive potential of cancer cell populations typically generate a single endpoint measurement that does not distinguish between cancer cell subpopulations with different invasive potential. Also, the tumor microenvironment consists of different resident stromal and immune cells that alter and participate in the invasive behavior of cancer cells. Invasion into tissues also plays a role in immune cell subpopulations fending off microorganisms or eliminating diseased cells from the parenchyma and endothelial cells during tissue remodeling and angiogenesis. Real-Time Cellular Analysis (RTCA) that utilizes impedance biosensors to monitor cell invasion was a major step forward beyond endpoint measurement of invasion: this provides continuous measurements over time and thus can reveal differences in invasion rates that are lost in the endpoint assay. Using current RTCA technology, we expanded dual-chamber arrays by adding a further chamber that can contain stromal and/or immune cells and allows measuring the rate of invasion under the influence of secreted factors from co-cultured stromal or immune cells over time. Beyond this, the unique design allows for detaching chambers at any time and isolating of the most invasive cancer cell, or other cell subpopulations that are present in heterogeneous mixes of tumor isolates tested. These most invasive cancer cells and other cell subpopulations drive malignant progression to metastatic disease, and their molecular characteristics are important for in-depth mechanistic studies, the development of diagnostic probes for their detection, and the assessment of vulnerabilities. Thus, the inclusion of small- or large-molecule drugs can be used to test the potential of therapies that target cancer and/or stromal cell subpopulations with the goal of inhibiting (e.g., cancer cells) or enhancing (e.g., immune cells) invasive behavior.

We describe an approach to detect and capture invasive cell subpopulations in real-time. The experimental design uses Real-Time Cellular Analysis by monitoring changes in the electric impedance of cells. Invasive cancer, immune, endothelial or stromal cells in complex tissues can be captured, and the impact of co-cultures can be assessed.

Ko-kültürlerden İnvaziv Hücre Alt Popülasyonlarının Gerçek Zamanlı Tespiti ve Yakalanması

Invasion and metastatic spread of cancer cells are the major cause of death from cancer. Assays developed early on to measure the invasive potential of ...

Kanser Araştırmaları

A Neurite Outgrowth Assay and Neurotoxicity Assessment with Human Neural Progenitor Cell-Derived Neurons

Neurite outgrowth assay and neurotoxicity assessment are two major studies that can be performed using the presented method herein. This protocol provides reliable analysis of neuronal morphology together with quantitative measurements of modifications on neurite length and synaptic protein localization and abundance upon treatment with small molecule compounds. In addition to the application of the presented method in neurite outgrowth studies, neurotoxicity assessment can be performed to assess, distinguish and rank commercial chemical compounds based on their potential developmental neurotoxicity effect.
Even though cell lines are nowadays widely used in compound screening assays in neuroscience, they often differ genetically and phenotypically from their tissue origin. Primary cells, on the other hand, maintain important markers and functions observed in vivo. Therefore, due to the translation potential and physiological relevance that these cells could offer neurite outgrowth assay and neurotoxicity assessment can considerably benefit from using human neural progenitor cells (hNPCs) as the primary human cell model.
The presented method herein can be utilized to screen for the ability of compounds to induce neurite outgrowth and neurotoxicity by taking advantage of the human neural progenitor cell-derived neurons, a cell model closely representing human biology.&#34;

The presented protocol describes a method for a neurite outgrowth assay and neurotoxicity assessment of small molecule compounds.

İnsan Nöral Progenitor Hücre Kaynaklı Nöronlar ile Bir Neurite Outgrowth Assa ve Nörotoksisite Değerlendirmesi

Neurite outgrowth assay and neurotoxicity assessment are two major studies that can be performed using the presented method herein. This protocol provides ...

Gelişim Biyolojisi

Functional Evaluation of Biological Neurotoxins in Networked Cultures of Stem Cell-derived Central Nervous System Neurons

Therapeutic and mechanistic studies of the presynaptically targeted clostridial neurotoxins (CNTs) have been limited by the need for a scalable, cell-based model that produces functioning synapses and undergoes physiological responses to intoxication. Here we describe a simple and robust method to efficiently differentiate murine embryonic stem cells (ESCs) into defined lineages of synaptically active, networked neurons. Following an 8 day differentiation protocol, mouse embryonic stem cell-derived neurons (ESNs) rapidly express and compartmentalize neurotypic proteins, form neuronal morphologies and develop intrinsic electrical responses. By 18 days after differentiation (DIV 18), ESNs exhibit active glutamatergic and &#947;-aminobutyric acid (GABA)ergic synapses and emergent network behaviors characterized by an excitatory:inhibitory balance. To determine whether intoxication with CNTs functionally antagonizes synaptic neurotransmission, thereby replicating the in vivo pathophysiology that is responsible for clinical manifestations of botulism or tetanus, whole-cell patch clamp electrophysiology was used to quantify spontaneous miniature excitatory post-synaptic currents (mEPSCs) in ESNs exposed to tetanus neurotoxin (TeNT) or botulinum neurotoxin (BoNT) serotypes /A-/G. In all cases, ESNs exhibited near-complete loss of synaptic activity within 20 hr. Intoxicated neurons remained viable, as demonstrated by unchanged resting membrane potentials and intrinsic electrical responses. To further characterize the sensitivity of this approach, dose-dependent effects of intoxication on synaptic activity were measured 20 hr after addition of BoNT/A. Intoxication with 0.005 pM BoNT/A resulted in a significant decrement in mEPSCs, with a median inhibitory concentration (IC50) of 0.013 pM. Comparisons of median doses indicate that functional measurements of synaptic inhibition are faster, more specific and more sensitive than SNARE cleavage assays or the mouse lethality assay. These data validate the use of synaptically coupled, stem cell-derived neurons for the highly specific and sensitive detection of CNTs.

A custom protocol is described to differentiate mouse ES cells into defined populations of highly pure neurons exhibiting functioning synapses and emergent network behavior. Electrophysiological analysis demonstrates the loss of synaptic transmission following exposure to botulinum neurotoxin serotypes /A-/G and tetanus neurotoxin.

Kök ve Ağ Kültürlerde Biyolojik nörotoksinlerin Fonksiyonel Değerlendirme Merkezi Sinir Sistemi Nöronlar Hücre-türetilmiş

Therapeutic and mechanistic studies of the presynaptically targeted clostridial neurotoxins (CNTs) have been limited by the need for a scalable, ...

Nörobilim

An In Vitro Model of the Blood-brain Barrier Using Impedance Spectroscopy: A Focus on T Cell-endothelial Cell Interaction

Breakdown of the blood-brain barrier (BBB) is a critical step in the development of autoimmune diseases such as multiple sclerosis (MS) and its animal model experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). This process is characterized by the transmigration of activated T cells across brain endothelial cells (ECs), the main constituents of the BBB. However, the consequences on brain EC function upon interaction with such T cells are largely unknown. Here we describe an assay that allows for the evaluation of primary mouse brain microvascular EC (MBMEC) function and barrier integrity during the interaction with T cells over time. The assay makes use of impedance cell spectroscopy, a powerful tool for studying EC monolayer integrity and permeability, by measuring changes in transendothelial electrical resistance (TEER) and cell layer capacitance (Ccl). In direct contact with ECs, stimulated but not na&#239;ve T cells are capable of inducing EC monolayer dysfunction, as visualized by a decrease in TEER and an increase in Ccl. The assay records changes in EC monolayer integrity in a continuous and automated fashion. It is sensitive enough to distinguish between different strengths of stimuli and levels of T cell activation and it enables the investigation of the consequences of a targeted modulation of T cell-EC interaction using a wide range of substances such as antibodies, pharmacological reagents and cytokines. The technique can also be used as a quality control for EC integrity in in vitro T-cell transmigration assays. These applications make it a versatile tool for studying BBB properties under physiological and pathophysiological conditions.

An In Vitro Model of the Blood-brain Barrier Using Impedance Spectroscopy: A Focus on T Cell-endothelial Cell Interaction

Here, we describe an in vitro murine model of the blood-brain barrier that makes use of impedance cell spectroscopy, with a focus on the consequences on endothelial cell integrity and permeability upon interaction with activated T cells.

bir<em&gt; İn Vitro</em&gt; Empedans Spektroskopisi kullanarak kan-beyin bariyerinin Model: T Hücre-endotelyal hücre Etkileşim Üzerine Bir Odak

Breakdown of the blood-brain barrier (BBB) is a critical step in the development of autoimmune diseases such as multiple sclerosis (MS) and its animal ...

İmmünoloji ve Enfeksiyon

MOF ile İndüklenen Hücre Davranış Değişikliklerinin Elektrik Hücre-Substrat Algılama ile Değerlendirilmesi

Electric Cell-Substrate Sensing for Real-Time Evaluation of Metal-Organic Framework Toxicological Profiles

Metal-organic frameworks (MOFs) are hybrids formed through the coordination of metal ions and organic linkers in organic solvents. The implementation of MOFs in biomedical and industrial applications has led to concerns regarding their safety. Herein, the profile of a selected MOF, a zeolitic imidazole framework, was evaluated upon exposure to human lung epithelial cells. The platform for evaluation was a real-time technique (i.e., electric cell-substrate impedance sensing [ECIS]). This study identifies and discusses some of the deleterious effects of the selected MOF on the exposed cells. Furthermore, this study demonstrates the benefits of using the real-time method versus other biochemical assays for comprehensive cell evaluations. The study concludes that observed changes in cell behavior could hint at possible toxicity induced upon exposure&#160;to MOFs of different physicochemical characteristics and the dosage of those frameworks being used. By understanding changes in cell behavior, one foresees the ability to improve safe-by-design strategies of MOFs to be used for biomedical applications by specifically tailoring their physicochemical characteristics.

Yazar Spotlight: İnsan Akciğer Epitel Hücrelerinin Metal-Organik Çerçevelere Tepkisini Değerlendirmedeki Gelişmeler 

The following study evaluates the toxicological profile of a selected metal-organic framework utilizing electric cell-substrate impedance sensing (ECIS), a real-time, high-throughput screening technique.

Metal-Organik Çerçeve Toksikolojik Profillerinin Gerçek Zamanlı Değerlendirilmesi için Elektrik Hücresi-Substrat Algılama

Metal-organic frameworks (MOFs) are hybrids formed through the coordination of metal ions and organic linkers in organic solvents. The implementation of ...

Biyomühendislik

A Scalable Method to Study Neuronal Survival in Primary Neuronal Culture with Single-cell and Real-Time Resolution

Neuronal loss is at the core of many neuropathologies, including stroke, Alzheimer's disease, and Parkinson's disease. Different methods were developed to study the process of neuronal survival upon cytotoxic stress. Most methods are based on biochemical approaches that do not allow single-cell resolution or involve complex and costly methodologies. Presented here is a versatile, inexpensive, and effective experimental paradigm to study neuronal survival. This method takes advantage of sparse fluorescent labeling of the neurons followed by live imaging and automated quantification. To this aim, the neurons are electroporated to express fluorescent markers and co-cultured with non-electroporated neurons to easily regulate cell density and increase survival. 
Sparse labeling by electroporation allows a simple and robust automated quantification. In addition, fluorescent labeling can be combined with the co-expression of a gene of interest to study specific molecular pathways. Here, we present a model of stroke as a neurotoxic model, namely, the oxygen-glucose deprivation (OGD) assay, which was performed in an affordable and robust homemade hypoxic chamber. Finally, two different workflows are described using IN Cell Analyzer 2200 or the open-source ImageJ for image analysis for semi-automatic data processing. This workflow can be easily adapted to different experimental models of toxicity and scaled up for high-throughput screening. In conclusion, the described protocol provides an approachable, affordable, and effective in vitro model of neurotoxicity, which can be suitable for testing the roles of specific genes and pathways in live imaging and for high-throughput drug screening.

Here, we present a simple, potent, and versatile methodology to investigate neuronal survival upon cytotoxic stress in primary cortical neurons with cellular resolution in real time or in fixed material.

Neuronal loss is at the core of many neuropathologies, including stroke, Alzheimer's disease, and Parkinson's disease. Different methods were developed to ...

Bir Nöronal Hücre Line Neurotoxicity ve nöro ilgilendim Moleküler Pathways Delineate bir aracı olarak Real-Time Empedans tabanlı Cell Analyzer

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Rejenerasyon için gerçek zamanlı hücre Analyzer donatılmış dizilmiş altın Microelectrodes

Nörotoksisite Yüksek İçerik Analizi Nöronal ve Astrosit Hücre Co-Kültür Testi

Ko-kültürlerden İnvaziv Hücre Alt Popülasyonlarının Gerçek Zamanlı Tespiti ve Yakalanması

İnsan Nöral Progenitor Hücre Kaynaklı Nöronlar ile Bir Neurite Outgrowth Assa ve Nörotoksisite Değerlendirmesi

Kök ve Ağ Kültürlerde Biyolojik nörotoksinlerin Fonksiyonel Değerlendirme Merkezi Sinir Sistemi Nöronlar Hücre-türetilmiş

bir

Metal-Organik Çerçeve Toksikolojik Profillerinin Gerçek Zamanlı Değerlendirilmesi için Elektrik Hücresi-Substrat Algılama

Metal-Organik Çerçeve Toksikolojik Profillerinin Gerçek Zamanlı Değerlendirilmesi için Elektrik Hücresi-Substrat Algılama

Metal-Organik Çerçeve Toksikolojik Profillerinin Gerçek Zamanlı Değerlendirilmesi için Elektrik Hücresi-Substrat Algılama

A Scalable Method to Study Neuronal Survival in Primary Neuronal Culture with Single-cell and Real-Time Resolution