الأكسجة الدماغية قياس الأوكسجين في الدم واستنادا إلى الرواية التي تعتمد على التفسفر

مرحبا ، أنا سافا ساجي من مختبر تصوير الهجرة الفوتوغرافية التابع لديفيد بو في مركز مارتينو للتصوير الطبي الحيوي في مستشفى ماساتشوستس العام. وأنا أيضا رئيس من مختبر ديفيد بو وأنا من نفس المختبر. سنعرض لك اليوم إجراءين لقياس توتر الأكسجين في الأوعية الدموية الدقيقة القشرية في القوارض الصغيرة بناء على التبريد المعتمد على الأكسجين للفسفور.

نستخدم هذه التقنيات في مختبرنا لدراسة توصيل الأكسجين واستهلاكه في ظل ظروف الدماغ الطبيعية والمرضية. لذلك دعونا نبدأ. أولا ، قم بإعداد عدة قطع من النظارات المنزلقة المحاطة بأقنعة امتصاصية بصريا مصنوعة من شريط كهربائي أسود.

يجب أن تحتوي الأقنعة على فتحات يبلغ قطرها حوالي 3.5 ملم. تستخدم زلات الغطاء هذه لإغلاق نوافذ الجمجمة بينما يحجب القناع الامتصاصي إشارة الفوسفور من أي صبغة تسربت من حواف نوافذ الجمجمة. الآن قم بإعداد نافذة الجمجمة المختومة على عظم الشعبي.

يمكن العثور على تفاصيل التحضير في أوراق Kleinfeld et al و Masini etal المشار إليها في هذا المنشور. في هذا المستحضر ، تتم إزالة مادة Dura. تأكد من أن القناع يغطي جميع حواف نافذة الجمجمة.

الآن باستخدام مثقاب الأسنان ، قم بعمل ثقب إضافي بحجم ملليمتر واحد في العظم الأمامي. سيتم استخدام هذا الثقب لاحقا للحث على اكتئاب انتشار القشرة. احرص على عدم إتلاف الأوعية الدموية القشرية في أي خطوة.

يتكون إعداد التصوير من ليزر ind YAG النبضي اللامع الكواميل عند 532 نانومتر و 10 هرتز حيث يقترن جزء صغير من طاقة النبض بألياف متعددة الأوضاع ويتم تسليمها إلى العينة. يتم أيضا أخذ عينات من طاقة كل نبضة باستخدام صمام ثنائي للصور. تصوير كاميرا CCD.

تثبيت التيسير الكمي من رؤية القانون على مرحلة Z عمودية. نستخدم هدف أوليمبوس أربعة X بمسافة عمل 29 ملم. يتم تركيب مرشح تمرير عالي بطول موجي مقطوع يبلغ 650 نانومتر وعدسة أنبوبية ذات طول بؤري 100 ملم أمام الكاميرا مع وضع في مكانه.

اضبط موضع الهدف. الآن اضبط الليزر على الحد الأدنى من طاقة النبض وقم بتشغيله. قم بقياس طاقة الشعاع باستخدام مقياس طاقة النبض الضوئي ، واضبط مفتاح Q.

وقت التأخير بحيث لا تتجاوز طاقة النبضة التي يتم توصيلها إلى العينة 10 مللي جول لكل سنتيمتر مربع. بعد ذلك ، تأكد من أن جميع المعلمات الفسيولوجية للحيوان ضمن النطاق الفسيولوجي الطبيعي. ثم قم بإذابة كمية مناسبة من الوزن من مسبار الفسفور الحساس للأكسجين.

أوكسي أربعة R ثلاثة ، تم تطويره بواسطة Libi Dev وآخرون الكل في مليلتر واحد من المحلول الملحي لتحقيق تركيز 40 ميكرومولار في الدم. حقن المحلول ببطء في الوريد الفخذي. الآن قم بحقن ما يقرب من ميكرولتر واحد من محلول مولاري واحد من كلوريد البوتاسيوم من خلال ثقب البر في العظم الأمامي للحث على اكتئاب انتشار القشرة القشرية وبدء برنامج الحصول على البيانات.

يجب أن يستمر تصوير الفسفور حوالي 10 دقائق. أثناء التجربة ، يتم عرض صور الفسفور في الوقت الفعلي على الشاشة. بعد التصوير ، خذ عينة دم أخرى للتأكد من أن غازات دم لا تزال ضمن النطاق الفسيولوجي الطبيعي.

فيما يلي بعض النتائج التمثيلية من تصوير CCD واسع المجال ل PO O2 أثناء اكتئاب انتشار القشرية. يعرض الجانب الأيسر من هذا الشكل صورة مجال رؤية واسعة لضغط الأكسجين قبل وصول موجة CSD. يوضح الجانب الأيمن التطور الزمني لمتوسط ضغط الأكسجين أثناء انتشار CSD داخل منطقة الاهتمام المحددة على اليسار.

يظهر هذا الفيلم التطور الزمني لضغط الأكسجين في نافذة الجمجمة بأكملها. أثناء انتشار موجة CSD ، يشير شريط المقياس إلى ضغط الأكسجين بالمليمترات من الزئبق لتصوير فوتونين لتوتر الأكسجين والأوعية الدموية الدقيقة القشرية للفأر. جهز نافذة الجمجمة كما هو موضح في Jo من المادة رقم ستة 80 وأدخل القنية في الشريان الفخذي.

للتصوير ، نستخدم هدف الغمر المائي المطلي بالأشعة تحت الحمراء Olympus 20 x ، ونذيب كمية مناسبة للوزن من مسبار الفسفور الحساس للأكسجين ، PTPC 3 43 ، الذي طورته Kova et al في 0.2 مل من المحلول الملحي ونقوم بترشيحه من خلال مرشح ميكرون. بعد التأكد من أن المعلمات الفسيولوجية للحيوان ضمن النطاق الفسيولوجي الطبيعي ، قم بحقن محلول PTP C3 43 ببطء شديد في الشريان الفخذي. المكونات الرئيسية للإعداد التجريبي هي ليزر الفيمتو ثانية الذي تم ضبطه على 840 نانومتر ، والمغير الكهروضوئي ، والماسحات الضوئية للجلفانومتر ، ومسح أوليمبوس ، والعدسات الأنبوبية ، وكاشف رباعي القنوات مع PMTs.

تحتوي قناة الكشف الواحدة على كل من PMT ومميز. يتم جمع عدد الفوتون باستخدام لوحة رقمية عالية السرعة. يتم التحكم في جميع جوانب التجربة بواسطة برنامج مكتوب في عرض المختبر ، و c.

ابدأ التجربة عن طريق تحديد الفترات الزمنية المطلوبة لإثارة الصبغة وجمع الانبعاث في كل بكسل ، احصل أولا على مسح مسح ، وهو مسح نقطي بطيء ثنائي الأبعاد لاضمحلال شدة الفسفور الذي يعرض بنية الأوعية الدموية في العمق الحالي. باستخدام صورة مسح المسح الضوئي للمسح، حدد مواقع داخل الأوعية الدموية لقياس PO الثاني. أثناء القياسات ، يقوم البرنامج بإعادة توجيه ليزر الإثارة إلى المواقع المحددة عن طريق تغيير موضع مرايا مسح الجلفانومتر.

قم بتعيين المقدار المطلوب لمتوسط الفاصل الزمني للقياس ومدة التجربة وابدأ القياس. يتم الحصول على قياسين PO في المواقع المختارة في فترة القياس المحددة طوال مدة التجربة. بعد جمع البيانات على أعماق قشرية مختلفة ، قم بحقن صبغة الفلورسنت المترافقة مع الدكسترين في الأوعية الدموية للتصوير.

هيكل الأوعية الدموية الدقيقة. احصل على كومة من الصور الهيكلية للأوعية الدموية عن طريق إجراء تصوير الفوتونين لمضان مناسب ج باستخدام قناة خضراء في كاشف القنوات الأربع. نقدم هنا إسقاطا ثلاثي الأبعاد لمكدس الأوعية الدموية الدقيقة المصورة.

تمثل ظلال اللون الرمادي قناعا حجميا للوعاء تم إنشاؤه بناء على الصورة الهيكلية. تم ترميز قيمتي أمر الشراء المقاستين بالألوان. شريط المقياس 200 ميكرومتر.

لقد أظهرنا لك للتو إجراءين لقياس توتر الأكسجين في الأوعية الدموية الدقيقة القشرية ، في القوارض الصغيرة القائمة على طحن الفوسفور المعتمد على الأكسجين. عند إجراء هذه الإجراءات ، من المهم إجراء جراحات دماغ نظيفة للغاية وارتداء نظارات واقية عند تشغيل الليزر. هذا كل شيء.

شكرا لك على المشاهدة ونتمنى لك التوفيق في تجاربك.