تطور دماغ الخنازير الصغيرة يحاكي إلى حد كبير نمو دماغ البشر 1,2,3,4. لذا، هناك اهتمام متزايد باستخدام الخنازير الصغيرة في الدراسات ما قبل السريرية حول اضطرابات النمو العصبي، وأمراض حديثي الولادة والأطفال، والإصابات (الشكل 1A,B)5,6,7,8,9,10. كما هو موضح في الشكل 1، فإن الخنزير الصغير، كنموذج حيواني كبير، لديه جمجمة ودماغ أقرب إلى حجم الجنين البشري الخدج (الشكل 1A,B)، بينما جماجم الفأر والجرذ البالغة أصغر بمقدار مقادين على الأقل.
ومع ذلك، هناك تحديات في استخدام الثدييات الأكبر حجما في الأبحاث الطبية الحيوية مقارنة بالنماذج الأكثر استخداما للفئران. تنمو أدمغة الخنازير الوليدة بسرعة خلال الأشهر الثلاثة الأولى بعد الولادة. في أول خمسة أسابيع من الحياة، يتضاعف وزن دماغ الخنزير الصغير تقريبا ويضاعف حجمه ثلاث مرات (الشكل 1C)4، 11، 12، 13. خلال الفترة من p5 إلى p38، كان نمو وتطور التلمات والجروح الدماغية ملحوظة (الشكل 1C). كان وزن وحجم دماغ الخنزير الصغير p5 29.5 جرام و18.9 مل، بينما كان وزن دماغي p32 51.4 و52.6 جم، و49.6 و53.5 مل على التوالي. عند 38 يوما، نما وزن الدماغ إلى 53.7 جرام و52.5 مل، مما يمثل زيادة بنسبة 80٪ في الوزن وزيادة بنسبة 170٪ في الحجم مقارنة ب p5. يشكل هذا النمو السريع لدماغ الخنازير الوليدة تحديا للتقسيم النسيجي الدقيق لأدمغة الخنازير الصغيرة من أعمار أو سلالات أو أجناس مختلفة، باستخدام مصفوفة واحدة.
تكلفة مصفوفات الدماغ التجارية للخنازير الصغيرة تتراوح تقريبية بين 1000 دولار إلى 3600 دولار لكل واحدة، وهي متوفرة بحجم واحد فقط، مصممة للاستخدام للخنازير الصغيرة التي تبلغ من العمر أسبوعين أو أقل. على الرغم من وجود بعض المنشورات التي استخدمت تقنية المسح ثلاثي الأبعاد والطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء مصفوفات دماغية مختلفة لأسماك الزرد والفئران والطيور14، 15، 16، فإن هذه المصفوفات على نطاق صغير نسبيا. لا توجد سلسلة تصوير بالرنين المغناطيسي أو مخطط نمو مفصل لأدمغة الخنازير الحديثة، خاصة لمن هم في عمر أسبوعين أو أقل. لذلك، أنشأنا عدة قوالب لشرائح الدماغ باستخدام أدمغة جمعت بين اليوم الخامس واليوم 38، والتي تم بناء على نظام مصفوفة الدماغ القابلة للتعديل.
يصف هذا البروتوكول طريقة مبتكرة لإنشاء قوالب أدمغة خنازير صغيرة حديثي الولادة وتطوير مصفوفة دماغية قابلة للتخصيص تعتمد على ألواح الأكريليك يمكن استخدامها في التقسيمات الإكليلية أو السهمية للأدمغة عبر طيف من الأحجام.