The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This translation into Arabic was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages
Department of Neurological Surgery, University of California, San Francisco - UCSF
Serwer, L., Hashizume, R., Ozawa, T., James, C. D. Systemic and Local Drug Delivery for Treating Diseases of the Central Nervous System in Rodent Models. J. Vis. Exp. (42), e1992, doi:10.3791/1992 (2010).
اختبار دقيق قبل السريرية للنظام العصبي المركزي (CNS) المداواة يتضمن النظر في طرق الإدارة وكيل biodistribution في تقييم فعالية العلاج. بين التصنيفين الرئيسية للإدارة ، ويفضل كثير من الأحيان المحلية مقابل النظامية ، ونهج التسليم النظامية نظرا لسهولة الإدارة. ومع ذلك ، قد يؤدي إلى تسليم النظامية تركيز الدواء الأمثل يتحقق في الجهاز العصبي المركزي ، وتؤدي إلى استنتاجات خاطئة بشأن فعالية عامل. الطرق المحلية تسليم المخدرات هي أكثر الغازية ، ولكن قد يكون ضروريا لتحقيق مستويات الدواء العلاجية الجهاز العصبي المركزي. هنا ، علينا أن نظهر الأسلوب السليم لمدة ثلاث طرق لتقديم الأدوية الجهازية : الحقن في الوريد ، وحقن داخل الصفاق ، وبالتزقيم عن طريق الفم. بالإضافة إلى ذلك ، نعرض طريقة لتسليم المحلي إلى الدماغ : الحمل محسنة التسليم (CED). يتم تضمين استخدام المركبات التي تحمل علامات fluorescently عن التصوير في الجسم الحي ، والتحقق من الدواء المناسب. وتعرض الأساليب باستخدام نماذج الفئران ، ولكن يمكن بسهولة أن تتكيف لاستخدامها في الفئران.
1. طرق التسليم النظامية
على الرغم من التسليم النظامية من الأدوية ليست هي الأسلوب الأكثر كفاءة لتحقيق تركيزات عالية المخدرات في الجهاز العصبي المركزي والتسليم النظامية هي مريحة ومقبولة بشكل جيد من قبل المرضى. هنا ، سوف نظهر الإجراءات المناسبة لمدة ثلاثة تستخدم بشكل روتيني نهج الإدارة النظامية : الحقن في الوريد ، وحقن داخل الصفاق ، وبالتزقيم عن طريق الفم.
ألف حقنة وريدية (الذيل حقن الوريد)
حقن داخل الصفاق B.
جيم الفم بالتزقيم
2. التسليم المحلية
الحادة الحراري المدعم التسليم
ألف دقق البناء
قنية الجزر CED المقاوم للقوارض غير متاحة تجاريا بعد. هنا فإننا سوف يبرهن على وجود طريقة لبناء قنية التي تم تكييفها من أسلوب وصف لأول مرة من قبل Krauze آخرون (Krauze 2005).
باء تسريب الداخلي
| 0.1 ميكرولتر / دقيقة لمدة 5 دقائق | ![]() |
| 0.2 ميكرولتر / دقيقة لمدة 5 دقائق | |
| 0.5 ميكرولتر / دقيقة لمدة 5 دقائق | |
| 0.8 ميكرولتر / دقيقة 7.5 دقيقة | |
| OFF لمدة 1 دقيقة |
C. في التصوير فيفو
ولا يمكن تصوير infusate Fluorescently ذات العلامات التالية CED الإدارة ، ويمكن رصد التغيرات في كثافة إشارة فضلا عن موقع الإشارة. عادة ، فمن الأفضل أن ننتظر 2-3 بعد ساعات من ضخ للصورة ، وذلك للسماح للماوس على التعافي من التسريب.
3. ممثل النتائج
وعدم وجود رد فعل سلبي على ادارة العلاج مؤشرا هاما على نجاح الحقن. على سبيل المثال ، وبعد حقن الوريد الذيل ينبغي أن يكون هناك أي تغيير في المظهر (على سبيل المثال ، وحجم ولون) من الذيل. ومن شأن فقاعة أو نفطة بعد حقن الوريد ذيل تشير تحت الجلد ، وليس عن طريق الوريد ، وتقديم العلاج. لحقن داخل الصفاق ، قد نتوء على الجلد أو تغير لونها من البطن تشير الحقن تحت الجلد أو تلف الهياكل الداخلية. بالتزقيم في الفم ، جاهد ماوس مع التنفس أو السعال قد يشير إلى أنه تم حقن السوائل في الرئتين ، وليس في المعدة.
لCED ، عصبية وظيفة مهمة لتقييم الادارة الناجحة للعلاج. قد يكون تلقى فأر أن نستعرض المضبوطات أو فالج ضخ غير لائق. إذا تم استخدام infusate الفلورسنت ، ويمكن في مجال التصوير فيفو تطبيقها لتقييم الادارة الناجحة (الشكل 3). إذا لم تكن مترجمة infusate الى موقع الحقن ، وكان التسريب لم تكن ناجحة.

الشكل 1 : قنية CED والجراحي مجموعة المتابعة. العناصر الأساسية لتسليم الحراري محسنة الجراحية انشاء ترد. ويرد مضخة microinfusion (A) إلى قنية تسريب (B ، كما هو موضح في أعلى الموسع). ويستخدم الإطار التجسيمي (C) لتحديد موضع التحقيق. هذه الصورة لا تشمل التدفئة والمعدات المستخدمة أيضا التخدير أثناء العملية.

الشكل 2 : خطوط ماوس خياطة الجمجمة. يمكن أن يكون موجودا في موقع الحقن CED (النجم الاحمر) عن طريق تحديد تقاطع الخيوط السهمي والإكليل (وbregma) وقياس ثم 2mm والجانبي والخلفي من 1MM bregma.

الشكل 3 : النتائج ممثل من دائرة الهندسة المدنية الناجحة. لىوقد غرست posomes المسمى مع صبغة حمراء بعيدة الفلورسنت في مخ الفأر والتقط بواسطة CED سواء في فيفو وفيفو السابقين. والتسريب الناجحة تظهر إشارة الفلورسنت المترجمة إلى موقع التسريب سواء في الجسم الحي (A) وخارج الجسم الحي (B). وينبغي أن تكون مترجمة إشارة إلى نصف الكرة الأرضية التي غرست دون تسرب في نصف الكرة الأرضية المقابل.

الشكل 4 : صورة ممثل CED الناجحة في الدماغ الجرذ. وقد غرست الليبوزومات Fluorescently المسمى في الدماغ الفئران. في الفئران ، ويمكن أكسب بقدر 20μL. ويمكن التحقق منها زيادة سماكة الجمجمة الفئران وعمق الحقن يمنع التصوير في الجسم الحي ، ولكن الصحيح مكان الحقن بواسطة التصوير فيفو السابقين من تشريح الدماغ.
يجب تقييمها قبل السريرية لفعالية أي وكيل علاجية تأخذ بعين الاعتبار الخصائص الدوائية وكيل والنسيج المستهدف من الفائدة. في حين أن الأساليب المنهجية في الإدارة العامة أكثر سطحية وأكثر تحملا من قبل المرضى ، والانتقائية في حاجز الدم في الدماغ غالبا ما يستلزم التسليم المحلي من العلاج لعلاج مرض الجهاز العصبي المركزي. هنا ، لقد أثبتنا أسلوب واحد من التسليم المباشر للدماغ : CED. الأشكال الأخرى للتسليم المحلي إلى الدماغ وتشمل الإدارة المباشرة للالسائل النخاعي ، intratumoral حقن البلعة ، والحقن البطيني. عن هذه الأساليب ، الإنتشارية العلاجية من المهم للغاية ، مع الحد من انتشار سوء منطقة التغطية لبضعة ملليمترات من موقع الحقن (جاين 1989 ، بوبو 1994). في المقابل ، CED يستخدم الضغط الايجابي لزيادة مجال توزيع المخدرات (بوبو 1994) ، في حين لا تزال مواتية لاستهداف المنشآت العلاجية تشريحي عصبي معين. في المختبر لدينا ، لقد نجحنا في تنفيذ CED في الدماغ وكذلك في putamen المذنبة في القوارض (الشكل 4).
أصبحت القدرة على إجراء CED في نماذج القوارض متزايد الأهمية في تكوين الجمعيات مع الاهتمام المتزايد في تعظيم الكفاءة العلاجية عند علاج مختلف أنواع مرض الجهاز العصبي المركزي. ويمكن استخدام CED لتقديم مجموعة متنوعة من العوامل ، بما في ذلك تنقية البروتينات والعقاقير جزيء صغير ، والفيروسات (جيل 2003 ، ديجين 2003 ، Szerlip 2007). مجموعة من الأمراض التي يمكن علاجها مع CED يشمل سرطانات الجهاز العصبي المركزي (ياماشيتا 2007) وكذلك الأمراض العصبية مثل مرض باركنسون (جيل 2003). والبحوث مستمرة في توسيع دائرة الهندسة المدنية ، وضرورة التصوير في الجسم الحي من CED تدار العلاج هو زيادة مماثلة. في حين أظهر التصوير فلوري هنا سيكون من المحتمل أن لا تكون مرئية من خلال الجمجمة البشرية ، وتوظيف أساليب أخرى شاركت في ضخ عوامل التباين التصوير بالرنين المغناطيسي (ديكنسون 2008) وجذب الاهتمام لتقييم تطبيق لرصد infusates في المرضى الذين يعانون من أمراض الجهاز العصبي المركزي.
تمت الموافقة على جميع الإجراءات التي أثبتت هنا الحيوان UCSF الرعاية المؤسسية واللجنة الاستخدام.
NS65819 (CDJ ، TO) ، NS049720 (CDJ) ، CA097257 (CDJ ، TO) ، CIRM DR1 - 01426
نود أن نشكر راكيل سانتوس لتقديم المساعدة التقنية.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 2% Chlorhexidine | Fisher Scientific | NC9756995 | AKA Nolvasan |
| 20g Needle | BD Biosciences | 305175 | |
| 28g Needle (with syringe) | Fisher Scientific | 22-004-270 | AKA Insulin Syringe |
| 3% Hydrogen Peroxide | Fisher Scientific | H312P-4 | Store away from light |
| Cotton Swabs | Fisher Scientific | 23-400-100 | Autoclave before use |
| Cyanoacrylate-based Adhesive | Fisher Scientific | NC9592632 | AKA Krazy Glue |
| Disposable Scalpels | Feather Safety Razor Co, Ltd. | 2975 | No. 21 |
| Gauze | Fisher Scientific | 22028563 | Autoclave before use |
| Heating Pad | Dunlap | HP950 | |
| I.V. Catheter | Fisher Scientific | 14-841-20 | |
| Infusion Pump | BASi | MD-1000, MD-1001 | |
| Living Image Software | Caliper Life Sciences | Contact for Quote | |
| Ophthalmic Ointment | Cardinal Health | 1272830 | AKA Akwa Tears |
| Plastic Syringe Adaptors | Upchurch Scientific | P-604, P-200NX, P-215X, P-630 | Fits on Luer Lock Syringes |
| Silica Tubing | Polymicro Technologies | 2000020 | |
| Skin Stapler, Staples, Remover | Stoelting Co. | 59020 | |
| Stereotaxic Frame | Stoelting Co. | 51725 | |
| Teflon Tubing | Upchurch Scientific | 1520 | |
| Xenogen Lumina | Caliper Life Sciences | Contact for Quote |