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The Culture of Primary Motor and Sensory Neurons in Defined Media on Electrospun Poly-L-lactide Nanofiber Scaffolds

Electrospinning is a technique for producing micro- to nano-scale fibers. Fibers can be electrospun with varying degrees of alignment, from highly aligned ...

Following plating in vitro, neurons pass through a series of morphological stages as they adhere and mature. These morphological stage transitions can be monitored as a function of time to evaluate the relative health and development of neuronal cultures under different conditions. While morphological development is usually quite obvious to the experienced eye, it can often be difficult to quantify in a meaningful way. Morphology quantification typically relies on manual image measurement and can therefore be tedious, time consuming and prone to human error. Here we report the successful development of an automated process using the commercially available image analysis program MetaMorph(Â®) to analyze the morphology and quantify the growth of embryonic spinal motor neurons in vitro. Our process relied on the Neurite Outgrowth and Cell Scoring modules included in MetaMorph(Â®) and on analyzing the exported data with an algorithm written in MATLAB(Â®). We first adopted a series of stages of motor neuron development in vitro. Neurons were classified into these stages directly from the available output of MetaMorph(Â®) using the algorithm written in MATLAB(Â®). We validated the results of the automated analysis against a manual analysis of the same images and found no statistically significant difference between the two methods. When properly configured, automated image analysis with MetaMorph(Â®) is a rapid and reliable alternative to manual measurement and has the potential to accelerate the research process.

Stages of neuronal morphological development in vitro--an automated assay.

Nach der Beschichtung in Vitro, Neuronen Pass durch eine Reihe von morphologischen Stadien, wie sie halten und &auml;ltere. Diese morphologische Phase &Uuml;berg&auml;nge k&ouml;nnen als Funktion der Zeit, die relative Gesundheit auszuwerten und Entwicklung neuronaler Kulturen unter verschiedenen Bedingungen &uuml;berwacht werden. Morphologische Entwicklung zwar in der Regel ganz offensichtlich f&uuml;r das erfahrene Auge ist, kann es oft schwierig zu quantifizieren sinnvoll sein. Morphologie Quantifizierung in der Regel beruht auf manuelle Imagemessung werden kann und daher langwierig, zeitaufwendig und anf&auml;llig f&uuml;r menschliche Fehler. Hier berichten wir die erfolgreiche Entwicklung eines automatisierten Prozesses mithilfe des kommerziell verf&uuml;gbaren Image-Analyse-Programms MetaMorph(&reg;) analysieren die Morphologie und das Wachstum der embryonale spinalen Motorneuronen in-vitro zu quantifizieren. Unser Prozess st&uuml;tzte sich auf die Zelle Zeitnahme- und Neurit Auswuchs Basismodulen in MetaMorph(&reg;) und Analyse der exportierten Daten mit einem Algorithmus in MATLAB(&reg;) geschrieben. Wir zun&auml;chst eine Reihe von Entwicklungsstufen Motoneuron in-vitro-angenommen. Neuronen wurden in diesen Phasen direkt aus der verf&uuml;gbaren Ausgabe des MetaMorph(&reg;) mit dem Algorithmus geschrieben in MATLAB(&reg;) eingestuft. Wir validiert die Ergebnisse der automatischen Analyse gegen eine manuelle Analyse der gleichen Bilder und fand keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen den beiden Methoden. Bei ordnungsgem&auml;&szlig;er Konfiguration automatisierter Bildanalyse mit MetaMorph(&reg;) ist eine schnelle und zuverl&auml;ssige Alternative zu manuellen Messung und hat das Potenzial, den Forschungsprozess zu beschleunigen.

Youssef Naim

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