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Enregistrement de patch-clamp dans des tranches de cerveau obtenues par une technique de tranchage optimisée

J. R. P. Geiger · J. Bischofberger · I. Vida · U. Fröbe S. Pfitzinger · H. J. Weber · K. Haverkampf · P. Jonas

L'utilisation de techniques avancées d'enregistrement de patch-clamp dans des tranches de cerveau, telles que l'enregistrement simultané de neurones multiples et l'enregistrement de dendrites ou de terminaisons présynaptiques, nécessite des tranches de la plus haute qualité.

La mécanique de la trancheuse de tissu est un facteur important dans ce contexte. Idéalement, une trancheuse de tissu devrait générer des mouvements de grande amplitude et de haute fréquence de la lame dans l'axe horizontal, mais des vibrations minimales dans l'axe vertical.

Nous avons développé une vibrotrancheuse qui répond à ces demandes assez contradictoires. L'oscillateur est un système d'aimant-bobine à ressort permanent. De grandes oscillations horizontales (jusqu'à 3 mm d'un pic à l'autre) de haute fréquence (environ 90Hz) sont générées avec un circuit de rétroaction mécano-électrique auto-résonant . Pour minimiser les vibrations verticales, nous avons utilisé un mécanisme d'ajustement qui permet l'alignement du tranchant de la lame avec l'axe principal de l'oscillation.

Nous avons utilisé une vibrosonde pour contrôler les vibrations verticales pendant l'ajustage. Le système se base sur l'ombrage d'une trajectoire lumineuse entre une diode électroluminescente (LED) et une photodiode. Le contrôle par vibrosonde révèle que la vibrotrancheuse, après ajustage, génère des vibrations verticales inférieures à 1 µm, significativement moins que les trancheuses de tissus commerciales.

L'analyse en microscopie optique et électronique des couches de surface des tranches générées par la vibrotrancheuse ont révélé que les éléments cellulaires, les arborisations dendritiques et les terminaisons présynaptiques sont bien préservés dans ces conditions expérimentales, une nécessité pour l'enregistrement de patch-clamp à partir de ces structures.

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