1. A micro-silicon chip for in vivo cerebral imprint in monkey
- Author
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Christophe Bruley, David Ratel, Brigitte Piallat, Anne-Marie Hesse, Jérôme Garin, Laurent Selek, Ali Bouamrani, Alim L. Benabid, François Berger, Affif Zaccaria, Yohann Couté, Stephan Chabardes, Michelle El Atifi, Herve Mathieu, Aurélie Juhem, Inserm U836, équipe 7, Nanomédecine et cerveau, Grenoble Institut des Neurosciences (GIN), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Clinatec - Centre de recherche biomédicale Edmond J.Safra (SCLIN), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), INSERM U836, équipe 7, Nanomédecine et cerveau, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Service de Neuro-Chirurgie, CHU Grenoble-CHU Grenoble, Laboratoire de Biologie à Grande Échelle (BGE - UMR S1038), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Ecrins Thérapeutics, Biopolis, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), INSERM U836, équipe 11, Fonctions cérébrales et neuromodulation, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Clinatec - Centre de recherche biomédicale Edmond J.Safra (SCLIN), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes (UGA), Région Rhone Alpes, Fondation InnabioSanté, and Issartel, Jean-Paul
- Subjects
Silicon ,tissue harvesting ,[SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology ,Physiology ,Cognitive Neuroscience ,Striatum ,Biology ,Motor Activity ,Immunofluorescence ,Proteomics ,Biochemistry ,03 medical and health sciences ,Genomic Imprinting ,transcriptomics ,0302 clinical medicine ,proteomics ,In vivo ,Tandem Mass Spectrometry ,Gene expression ,medicine ,Animals ,[INFO.INFO-BT]Computer Science [cs]/Biotechnology ,030304 developmental biology ,Oligonucleotide Array Sequence Analysis ,cerebral imprints ,0303 health sciences ,Messenger RNA ,medicine.diagnostic_test ,Dopaminergic ,Neurodegenerative diseases ,Cell Biology ,General Medicine ,Haplorhini ,Molecular biology ,Corpus Striatum ,Cell biology ,[SDV.BIO] Life Sciences [q-bio]/Biotechnology ,Macaca fascicularis ,in vivo ,medicine.anatomical_structure ,[INFO.INFO-BT] Computer Science [cs]/Biotechnology ,Nucleus ,030217 neurology & neurosurgery ,Chromatography, Liquid - Abstract
International audience; Access to cerebral tissue is essential to better understand the molecular mechanisms associated with neurodegenerative diseases. In this study, we present, for the first time, a new tool designed to obtain molecular and cellular cerebral imprints in the striatum of anesthetized monkeys. The imprint is obtained during a spatially controlled interaction of a chemically modified micro-silicon chip with the brain tissue. Scanning electron and immunofluorescence microscopies showed homogeneous capture of cerebral tissue. Nano-liquid chromatography-tandem mass spectrometry (nano-LC-MS/MS) analysis of proteins harvested on the chip allowed the identification of 1158 different species of proteins. The gene expression profiles of mRNA extracted from the imprint tool showed great similarity to those obtained via the gold standard approach, which is based on post-mortem sections of the same nucleus. Functional analysis of the harvested molecules confirmed the spatially controlled capture of striatal proteins implicated in dopaminergic regulation. Finally, the behavioral monitoring and histological results establish the safety of obtaining repeated cerebral imprints in striatal regions. These results demonstrate the ability of our imprint tool to explore the molecular content of deep brain regions in vivo. They open the way to the molecular exploration of brain in animal models of neurological diseases and will provide complementary information to current data mainly restricted to post-mortem samples.
- Published
- 2013
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