Name: متعددة الماوس تشريحي عصبي التصوير بالرنين المغناطيسي (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-02-27T09:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 8 s
Description: اكتشف التصوير بالرنين المغناطيسي للفئران متعددة الأدمغة لدراسة التشوهات الوراثية. تتيح هذه الطريقة الحصول على صور ثلاثية الأبعاد عالية الجودة للدماغ مع الحفاظ على التشريح العام للعينات.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

هذا العمل هو جزء من مركز التصوير ماوس (الفئران) في مستشفى الأطفال المرضى ، وجامعة تورنتو.

1. متعددة الماوس في تصوير الدماغ فيفو : عند التصوير الحيوانات الحية وميزات رئيسية عديدة يجب أن تكون موجودة في جميع أنحاء دورة التصوير : 1) طريقة آمنة للتخدير ، 2) مراقبة البيئة و 3) الرصد الفسيولوجية. وعلاوة على ذلك ، عندما موضوعات التصوير متعددة في نفس الوقت ، هناك تعقيدات واضاف فيما يتعلق سهولة وسرعة إعداد واستنساخ الحيوانات من المناصب لتسهيل تسجيل الصورة. وبالتالي ، تم تصميم ثلاثة عناصر رئيسية مخصصة وملفقة : نظام التحميل لادخال الفئران الى داخل لفائف RF التصوير بالرنين المغناطيسي ، وغرفة التعريفي لتسهيل إعداد ومنبرا مع جزءا لا يتجزأ من رصد يؤدي إلى توحيد المواقف. نظام التحميل : نظام التحميل الماوس يتكون من جزئين رئيسيين : 'خلية فأر' و 'مجموعة التحميل. وظيفة خلية فأر الرئيسي هو موقف seven أم أربعة وأربعين لفائف الترددات اللاسلكية (فاريان أنظمة الرنين المغناطيسي النووي ، بالو ألتو ، كاليفورنيا) في طائفة سداسية داخل تجويف المغناطيس. تم تصميم مجموعة التحميل لعقد النقل والفئران متعددة يضم أنابيب الطرد المركزي في 50 مليلتر من خلال حفر ثقوب مع نصائح من أجل السماح بدخول الغاز المخدر. بعد تخدير الفئران هي وربطه لمعدات الرصد في مجال إعداد في محيط من المغناطيس ، وإدراجها في أنابيب الطرد المركزي والتي شنت على تعديل الصفيف التحميل. بعد تركيب جميع الفئران ، ويتم نقل الصفيف التحميل وإدراجها في المغناطيس وضعه على نظام السكك الحديدية. نظام السكك الحديدية يسمح للمجموعة لزوجين مع خلية فأر عندما دفعت باستمرار حمل من المغناطيس. عندما أدرجت بالكامل في المغناطيس ، في قفص الاتهام أنابيب الطرد المركزي على النظام التسليم مخدر داخل لفائف الترددات اللاسلكية. ويتم تزويد Isoflurane مختلطة مع الأكسجين من الماوس إلى نهاية خلية العينة عن طريق انبوب بطول محور كل ملف على حدة. هذا الخليط غاز مخدر تصب في أنابيب الماضي ، والفئران والتي يتم جمعها من قبل وحدة نشطة الكسح التي تعلق على الظهر من الصفيف التحميل (الشكل 1). الحث الغرفة : منذ العصور التصوير يمكن أن يستغرق فترة تصل الى ثلاث ساعات ، وتقليل الوقت اللازم لاعداد الحيوانات أمر حاسم للحد من التعرض للماوس على التخدير. ومن ثم ، قمنا بتطوير غرفة مخصصة التعريفي لتبسيط عملية إعداد (الشكل 2). غرفة مخصصة تحريض يخلق بيئة واحدة لكلا تحريض ومعالجة الفئران متعددة. شيدت من الاكريليك واضحة ، وملامح غرفة تحريض selfclosing سيليكون المنافذ للحد من تسرب قزحية التخدير ويسمح للمستخدم الوصول إلى البيئة الداخلية دون الحاجة للقفازات خاصة. بالمقارنة مع قناع التقليدية ودوائر للماوس واحدة ، غرفة تحريض كبيرة بما يكفي لمنزل تصل إلى عشرين الفئران ويسمح للتلاعب خالية من الفئران من دون إلحاق أنابيب مرهقة والأقنعة. ويتم تزويد وحدة مع تدفق مستمر من الغاز المخدر الذي يتم جمعها باستخدام نظام المسح السلبي. وتستخدم عناصر التدفئة مقاوم للحرارة أرضية الغرفة للحفاظ على درجة حرارة الحيوانات الجسم أثناء التحضير. وزلاجات : واحد من أكثر الجوانب محرجا ومضيعة للوقت إعداد الفئران لتصوير بالرنين المغناطيسي هي تطبيق من الأقطاب الكهربائية (ECG) تخطيط القلب ودرجة الحرارة المسابر المستقيم. بالإضافة إلى ذلك ، تم العثور على العديد من الأقطاب الكهربائية التقليدية ، مثل صفعة وأقطاب الإبرة ، لتشويه موقف الحيوان مما يجعل من الصعب توحيد المواقع. دعا التنفس ودرجة الحرارة المسابر بالتالي ، فإننا ضعت منصة مخصصة لتحديد المواقع النموذج مزودة جزءا لا يتجزأ من تخطيط القلب ، و 'مزلقة' (براءة الاختراع الأمريكية 7146936) (الشكل 3). واستخدمت القيود الاقتراح المقدم من السحابات فيلكرو للحد من حركة الرأس. متعددة الماوس في الخطوات فيفو تصوير الدماغ : <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جميع البحوث الماوس يتطلب المحلية ACC (لجنة رعاية الحيوان) موافقة IACUC (المؤسسية رعاية الحيوان واللجنة الاستخدام) أو ما يعادلها ، على إجراءات التعامل مع الفأرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يجب أن يتم تنفيذ جميع الإجراءات مثل تحديد وزنها من الحيوانات تحت مجلس الوزراء السلامة البيولوجية (BSC) وحدة التصوير بالرنين المغناطيسي. يتم نقل الحيوانات في وعاء من البلاستيك autoclavable ونقلها إلى غرفة التصوير بالرنين المغناطيسي التعريفي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم تخدير الفئران في غرفة تحريض prewarmed باستخدام isoflurane 4 ٪ و 4 لتر / دقيقة من الأوكسجين. تخدير الحيوانات بالكامل مرة واحدة فشلوا في الاستجابة لقرصة مخلب. تتم إزالة الفراء من الصدر باستخدام مزيل الشعر (نير) إذا كان ذلك ضروريا لتوفير اتصال أفضل مع أجهزة تخطيط القلب ومراقبة درجة الحرارة التي تم بناؤها في زلاجات المخصصة. عشية تطبيق مرهم (دموع Naturale PM) الى العيون لمنع جفاف ، ويدار حوالي 0،3 مل من المياه المالحة تحت الجلد للحفاظ على الماء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> GD - DTPA - BMA (Omniscan) قدان تستخدم اذا كان المطلوب هو تعزيز التباين. إذا GD - DTPA لاستخدامه ، سيتم تخفيفه في (الحجم النهائي 300uL) المالحة وتدار في جرعة واحدة من 1 ملمول / كغم قبل الدورة MR عبر بروتوكول الإنترنت. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ثم يتم تحميلها في الفئران الزلاجات الفردية ، ثبتوا مع رئيس الأشرطة والانزلاق الى أنبوب 50mL مفتوح العضوية مخروطية الشكل (3). يمكن مسحها يصل إلى 7 الفئران الحية في وقت واحد. حالما يتم تحميل جميع الحيوانات مع رصد الفسيولوجية متصلة ، تعيين مستوى isoflurane في المغناطيس تحمل إلى 2 ٪ ، ومستوى الأكسجين إلى 8 لتر / دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> هي التي شنت الأنابيب المخروطية في نظام الالتحام (الشكل 1) مصممة لموقف موحد الفئران في كل لفائف RF المتمركزة في مركز للمغناطيس تتحمل. تحميل مرة واحدة ، يمكن تخفيض isoflurane إلى 0،9-2 ٪. تتم مراقبة تخطيط القلب ودرجة الحرارة على كل حيوان طوال فترة الفحص. يتم الاحتفاظ الحيوانات دافئة أثناء الفحص مع الهواء تحسنت. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مدة كل مسح ثلاثي الأبعاد هو ما يقرب من 3 ساعات. التفاصيل هي كما يلي : ارتداد سريع تدور مع TR من 2300 مللي ثانية وTEeff من 36 مللي ثانية. صدى طول القطار من 8 مع 1 في المتوسط. أدى القرار 125 ميكرون الصورة (الشكل 4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عند اكتمال الفحص ، تتم إزالة هذه الحيوانات من المغناطيس وتفريغها في غرفة دافئة تحريض مليئة بالاوكسجين 100 ٪. يتم نقل الحيوانات في حاويات من البلاستيك مختوم ونقلها تحت ش. يتم وضعها في قفص مشروع الحارة الحرة ، وسمح للتعافي من التخدير. </li></ol> 2. متعددة دماغ الفأر فيفو السابقين التصوير : تتأثر الحركة الفنية ، التصوير الثابت MR يحقق دقة أعلى من التصوير الحي. عالية الدقة ، وثلاثية الأبعاد قواعد البيانات توفر المرونة القصوى في استخراج المعلومات الكمية والسماح لتحليل الصور آليا. وقد تم وضع لفائف الترددات اللاسلكية المخصصة لاقتناء مجموعة موازية من 16 MR مجموعات البيانات عالية الدقة ثابتة داخل الجمجمة في أدمغة فئران بين عشية وضحاها دورات المسح. في السابق فيفو 16 فائف الدماغ التصوير صفيف : وأنشئت مجموعة مبنية خصيصا اللولبي 16 لفائف لعينات 16 صورة في وقت واحد. هذا التصميم يحسن بناء على النموذج الأولي في وقت سابق استخدامها لثلاث عينات الصور في وقت واحد في مجموعة إدراج التدرج 60mm. لفائف اللولبي 8 بدوره أكثر من جرح في تاريخ لتوفير الحساسية موحدة لحدود 10 ٪ على مدى طول 26mm ومحمية بشكل فردي داخل المقصورات وحدات (Idziak وHaeberlen ، 1982). يتم تجميعها في مقصورات لفائف من 16 إلى إطار (الشكل 5) ، والمواقف التي لفائف داخل الانحدار والمشابك في مكانها باستخدام المثانة الهوائية لتقليل الحركة. متعددة دماغ الفأر الخطوات فيفو السابقين التصوير : <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح تجويف الصدر وادخال ابرة (أو مجموعة السلامة التسريب مجنح ، 25G X 3 / 4) في البطين الأيسر من القلب لتخدير الماوس (عن طريق الحقن داخل الصفاق الكيتامين (150 ملغ / كلغ) وزيلازين (10 ملغ / كلغ) . قص الأذن اليمنى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Transcardiac نضح الاحمرار مع 30 مل مؤقت الغرفة 1 + 1 X PBS ميكروليتر / مل الهيبارين (USP 1000 وحدة / مل) + ProHance مم 2 بمعدل تدفق ما يقرب من 100 مل / ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تمرير التثبيت مع PFA مل 30 4 ٪ (درجة حرارة الغرفة) + 2 مم ProHance في 100 مل / ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع رأس وإزالة الجلد ، والفك السفلي والأذنين والأنف غيض الغضروفية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الهيكل مكان الجمجمة المتبقية في 4 ٪ + PFA ProHance 2 مم بين عشية وضحاها في 4 درجات مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل لبرنامج تلفزيوني 1X + أزيد الصوديوم 0.02 ٪ + ProHance 2 مم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ارتفاع القرار three المسح بالرنين المغناطيسي في تسلا الأبعاد 7 يحدث بين 4 أيام وليس شهورا أطول من 2.5 بعد نضح. يتم وضعها في أدمغة مجموعة اللولبي لفائف 16 قناة (الشكل 5). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> معلمات التصوير هي كما يلي : ارتداد سريع تدور مع TR 325 مللي ثانية وTEeff من 30 مللي ثانية ، وطول القطار صدى 4 6 مع المتوسطات. الصور النهائية لها قرار موحد الخواص من 32 ميكرومتر (الشكل 6) ومدة المسح ما يقرب من 12 ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد المسح ، ومكان الجمجمة في الفورمالين 10 ٪ + 2 ProHance ملم لحفظها. </li></ol> 3. ممثل النتائج : <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig1.jpg" alt="الشكل 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="الشكل 1"> الشكل 1. تحميل الماوس والنظام. في "مجموعة تحميل" و "خلية الفأر" متصلا مع النظام الموحد للسكك الحديدية من الألياف الزجاجية. <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig2.jpg" alt="الشكل 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="الشكل 2"> الشكل 2. غرفة التعريفي. <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig3.jpg" alt="الشكل 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="الشكل 3"> الشكل 3. أ) زلاجات ، والتي تبين أجهزة الاستشعار المدمجة رصد وضبط النفس في الرأس. ب) تخدير الماوس على زلاجات من ضبط النفس مع رئيس المرفقة. الجمعية زلاجات الشرائح بسهولة في أنبوب الطرد المركزي. <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig4.jpg" alt="الشكل 4" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="الشكل 4"> الشكل 4. في الجسم الحي صور متعددة من ثلاث ساعات 3 تفحص الأبعاد. <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig5.jpg" alt="الشكل 5" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="الشكل 5"> الشكل 5 16 قناة مجموعة لفائف اللولبي لمسح الدماغ من 16 عينات ثابتة. <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig6.jpg" alt="الشكل 6" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="الشكل 6"> الشكل 6. الممثل صورة الدماغ السابقين فيفو.

<ol><li>Bock, N. A., Konyer, N. B., Henkelman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple-mouse+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Magn.+Reson.+Med%22%5BJournal%5D)">Multiple-mouse MRI.</a> Magn. Reson. Med. 49, 158-167 (2003).</li>
<li>Dazai, J., Bock, N. A., Nieman, B. J., Davidson, L. M., Henkelman, R. M., Chen, X. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+mouse+biological+loading+and+monitoring+system+for+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Magn.+Reson.+Med%22%5BJournal%5D)">Multiple mouse biological loading and monitoring system for MRI.</a> Magn. Reson. Med. 52, 709-715 (2004).</li>
<li>Spring, S., Lerch, J. P., Henkelman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sexual+dimorphism+revealed+in+the+structure+of+the+mouse+brain+using+three-dimensional+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Sexual dimorphism revealed in the structure of the mouse brain using three-dimensional magnetic resonance imaging.</a> NeuroImage. 35, 1424-1433 (2007).</li>
<li>Idziak, S., Haeberlen, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+construction+of+a+high+homogeneity+rf+coil+for+solid-state+multiple-pulse+NMR%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Magn.+Reson%22%5BJournal%5D)">Design and construction of a high homogeneity rf coil for solid-state multiple-pulse NMR.</a> J. Magn. Reson. 50, 281-288 (1982).</li>
</ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

على حد سواء في الجسم الحي وخارج الجسم الحي الماوس صورة نظم التصوير مواضيع متعددة في آن واحد لزيادة الإنتاجية من الدراسات التصوير دون زيادة كبيرة في وقت التصوير. الصور من كل من الدماغ في الجسم الحي وخارج الجسم الحي تقنيات التصوير متعددة الماوس ذات جودة عالية ومناسبة لphenotyping الهياكل الرئيسية والثانوية في مخ الفأر على التوالي. لتقليل الوقت اللازم لإعداد الحيوان عينات متعددة ، والموازاة من العمليات ذات أهمية قصوى. على سبيل المثال ، وتطوير الغرفة التعريفي يسمح للتحريض على عينات متعددة في وقت واحد ، وزلاجات وقد تزامن تطبيق تخطيط القلب ودرجة الحرارة أثناء تحقيقات لتحديد المواقع توحيد الجسم. وعلاوة على ذلك ، لدينا نظام التصوير السابقين فيفو تمكننا من الحصول على ثلاث صور عالية الدقة ثلاثية الأبعاد من أدمغة 16 كلها ثابتة في وقت واحد والذي يعتبر مثاليا للدراسات phenotyping الإنتاجية العالية. قيود محتملة لدينا نظام التصوير في فيفو وتشمل عدم القدرة على التحكم في درجة الحرارة وحدة التخدير لكل الماوس. يمكن إذا أن تنفذ المطلوب السيطرة الفردية مخدر مع اضافة التبخير مخدر الحصري لكل الماوس. آخر قيود على نظام التصوير في الجسم الحي هو أن يقتصر المسح على الفئران التي هي أقل من حوالي 32 غراما. ومع ذلك ، هناك خطة حاليا لزيادة حجم الملف لاستيعاب أكبر الحيوانات.

<table><tbody><tr><td>إيزوفلوران (Isoflurane)، دستور الأدوية الأمريكي (AErrane)</td><td>Baxter Internationl Inc.</td><td>CA2L9108</td><td></td></tr><tr><td>NAIR</td><td>Church &amp;amp; Dwight Co.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tears Naturale P.M.</td><td>Alcon</td><td>DIN 02082519</td><td></td></tr><tr><td>أومنيسكان (Omniscan) (حقن gadodiamide وفق دستور الأدوية الأمريكي)</td><td>GE Healthcare</td><td>J-110A</td><td></td></tr><tr><td>منزلقات مخصصة (Custom Sleds)</td><td>Dazai Research Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>محلول PBS بدون Ca وMg</td><td>Wisent Inc.</td><td>311-010-CL</td><td></td></tr><tr><td>هيبارين (Heparin) 10000USP/10ml</td><td>Pharmaceutical Partners of Canada</td><td>DIN 02264315</td><td></td></tr><tr><td>بروهانس (ProHance) (حقن gadoteridol وفق دستور الأدوية الأمريكي)</td><td>Bracco Diagnostics</td><td>11181</td><td></td></tr><tr><td>بارافورمالدهيد (Parafolmadehyde) (مسحوق)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P-6148-500g</td><td></td></tr><tr><td>أزيد الصوديوم (Sodium Azide)</td><td>Fisher Scientific</td><td>S227-100</td><td></td></tr><tr><td>فورمالين 10%</td><td>Fisher Scientific</td><td>SF100-4</td><td></td></tr></tbody></table>

متعددة الماوس تشريحي عصبي التصوير بالرنين المغناطيسي

Multiple-mouse Neuroanatomical Magnetic Resonance Imaging

ميدان phenotyping الفأر مع التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) هي التي تنمو بسرعة ، بدافع الحاجة إلى أدوات أفضل لتوصيف وتقييم نماذج الماوس من الأمراض التي تصيب البشر. التصوير بالرنين المغناطيسي هو طريقة ممتازة لتحقيق الحيوانات المعدلة وراثيا. فهي قادرة على تغطية كامل الدماغ ، يمكن أن تستخدم في الجسم الحي ، ويوفر آليات متعددة لتحقيق النقيض من جوانب مختلفة من neuranatomy والفيزيولوجيا. ظهور الماسحات الضوئية عالية الميدان جنبا إلى جنب مع القدرة على تفحص الفئران متعددة في وقت واحد يسمح لphenotyping السريع للطفرات الرواية. فعالة الماوس دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي تتطلب الانتباه الى جوانب كثيرة من تصميم التجربة. في هذه المقالة ، سنقوم بشرح طرق عامة للحصول على صور عالية الجودة للphenotyping الماوس باستخدام نظام الفئران أن الصور في وقت واحد في محمية تردد الراديو الإرسال / التلقي (RF) الملفوف في المغناطيس الشائعة (بوك وآخرون ، 2003). ونحن نركز بشكل خاص على phenotyping التشريحية ، والتطبيقات الهامة والوصول التي أظهرت قدرة عالية على التأثير في العديد من نماذج الماوس في مركز التصوير لدينا. قبل أن نتمكن من تقديم الخطوات التفصيلية للحصول على مثل هذه الصور ، هناك اعتبارات عملية هامة لكلا التصوير الدماغ في الجسم الحي (Dazai وآخرون ، 2004) ، والتصوير خارج الجسم في الدماغ (ربيع وآخرون ، 2007) أنه ينبغي أن يلاحظ. وتناقش هذه أدناه.

أصبح التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) أداة شعبية متزايدة لدراسة النمط الظاهري من الفئران المعدلة وراثيا. هذه المقالة يوضح الأساليب اللازمة لتحقيق الإنتاجية العالية phenotyping من الفئران المعدلة وراثيا باستخدام عدة الفأر التصوير بالرنين المغناطيسي.

يشهد مجال التوصيف المظهري للفئران باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) نمواً سريعاً، مدفوعاً بالحاجة إلى أدوات محسنة لتوصيف و...

الهدف العام من هذا الإجراء هو تحقيق توصيف ظاهري عالي الإنتاجية سواء باستخدام فئران حية أو مثبتة، وذلك عن طريق إجراء تصوير بالرنين المغناطيسي لعدة أدمغة للفئران. يتم تحقيق ذلك أولاً بتخدير كل فأر. بعد ذلك، وبالنسبة للفحص في الجسم الحي، يوضع كل فأر على زلاجة ذات حجم مناسب قبل تركيبه في مصفوفة تحميل ووضعه داخل تجويف المغناطيس.أو للتصوير خارج الجسم (ex vivo)، يتم إجراء تروية عبر القلب، وعزل بنية الجمجمة ووضعها في أنابيب تصوير، والتي توضع بعد ذلك في مصفوفة ملفات لولبية ذات 16 قناة متمركزة في تجويف المغناطيس. وفي النهاية، يمكن الحصول على أحجام تصوير بالرنين المغناطيسي ثلاثية الأبعاد تظهر صوراً دماغية عالية الجودة مناسبة للتنميط المظهري، وللبنى الرئيسية والثانوية في دماغ الفأر. وتكمن الميزة الرئيسية لهذه التقنية مقارنة بالطرق الحالية مثل علم الأنسجة في أنها تحافظ على التشريح العياني للعينات وهي لا تزال داخل جماجمها، وتسمح بتغطية الدماغ بالكامل وإجراء تحليل ثلاثي الأبعاد.يمكن لهذه الطريقة أن تساعد في الإجابة على أسئلة رئيسية في المجالات الطبية الحيوية، مثل العلاقة بين الجينات والتمايزات التشريحية التي تمثل الأنماط الظاهرية في نموذج الفأر للمرض. وبوجه عام، سيجد الأشخاص المبتدئون في هذه التقنية أن تطوير مصفوفات تحميل الفئران المخصصة وملفات الترددات الراديوية المطلوبة لتصوير الدماغ عالي الإنتاجية هو الجزء الأكثر تحدياً. قبل البدء في هذا البروتوكول، يجب الحصول على موافقة لجميع إجراءات التعامل مع الحيوانات من لجنة رعاية الحيوان المحلية في مؤسستك، أو اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الحيوانات، أو ما يعادلها من الإجراءات الأولى مثل التحديد والوزن.يجب إجراء تسجيلات الحيوانات تحت خزانة السلامة البيولوجية. بعد ذلك، انقل الحيوانات إلى حاوية بلاستيكية قابلة للتعقيم بجهاز الأوتوكلاف لنقلها إلى غرفة تحريض الرنين المغناطيسي (MRI). قم بتخدير الحيوانات المقرر فحصها في غرفة التحريض مسبقة التسخين باستخدام 4% ISO fluorine وأربعة لترات في الدقيقة من الأكسجين.تعتبر الحيوانات مخدّرة بالكامل بمجرد توقفها عن الاستجابة لقرص القدم. يمكن إزالة الفراء من منطقة الصدر باستخدام مزيل شعر مثل nare إذا لزم الأمر، لضمان تلامس أفضل مع جهاز تخطيط كهربائية القلب (ECG) وأجهزة مراقبة درجة الحرارة المدمجة في المزلقة المخصصة. قم أيضاً بتطبيق بدائل الدموع (ISV) مثل tears natural PMM على العينين لمنع الجفاف، واحقن حوالي 0.3 milliliters من المحلول الملحى عن طريق الحقن تحت الجلد.لترطيب الحيوانات. الآن، يتم وضع الفئران على زلاجات فردية تحتوي على مجسات مدمجة لتخطيط كهربائية القلب والتنفس ودرجة الحرارة. يجب الحرص على وضع الأطراف الأمامية والخلفية في التجاويف الموجودة في الزلاجات.في الحالات التي تتطلب مراقبة تخطيط كهربائية القلب (ECG)، تأكد منما يتماشى المناطق الخالية من الشعر في الجانب السفلي للفأر مع مجسات تخطيط كهربائية القلب، وقم بتثبيت كل حيوان باستخدام حزام للرأس وحزام للأنف، ثم قم بتمرير كل زلاجة داخل أنبوب مخروطي سعة 50 milliliter مفتوح الطرف. يمكن تحضير ما يصل إلى سبعة فئران حية للمسح في جلسة تصوير واحدة. بعد ذلك، قم بتركيب الأنابيب المخروطية على مصفوفة التحميل.تأكد من توصيل جميع خطوط المراقبة الفسيولوجية بمجرد تحميل جميع الحيوانات. اضبط مستوى isof fluorine في تجويف المغناطيس على 2% ومستوى الأكسجين على ثمانية لترات في الدقيقة. الآن قم بنقل مصفوفة التحميل إلى المغناطيس وضعها على نظام السكة.استخدم نظام السكك لربط مصفوفة التحميل بخلية الفئران، والتي صُممت لتموضع الفئران بشكل موحد داخل كل ملف تردد راديوي يقع في مركز تجويف المغناطيس. عند الإدخال الكامل في المغناطيس، تستقر أنابيب الطرد المركزي في نظام إيصال التخدير داخل ملفات RF كما هو موضح هنا، حيث يتم توفير ISOF fluorine ممزوجاً بالأكسجين من خلية الفئران وإلى العينة عبر أنبوب يمتد على طول محور كل ملف منفرد. يتدفق خليط غاز التخدير هذا إلى الأنابيب متجاوزاً الفئران، ثم يتم تجميعه بواسطة وحدة تخلص نشطة متصلة بخلفية مصفوفة التحميل.بناءً على القراءات الفسيولوجية للحيوانات، مثل التنفس ودرجة الحرارة، يجب ضبط مستويات isoflurane بين 0.9 و2%. الآن، قم بفحص الحيوانات باستخدام تسلسل fast bin echo. تستغرق مدة كل مسح ثلاثي الأبعاد ثلاث ساعات تقريباً، بدقة صورة تبلغ 125 ميكرومتر. تأكد من مراقبة قراءات ECG والتنفس ودرجة الحرارة لكل حيوان طوال فترة المسح.يجب أيضاً الحفاظ على دفء الحيوانات أثناء جلسة المسح عن طريق تدفق هواء دافئ. وعند اكتمال المسح، قم بإزالة مصفوفة التحميل من المغناطيس ووضعها في غرفة تحريض دافئة مملوءة بـ 100% oxygen. ثم قم بإخراج الحيوانات من الأنابيب ونقلها إلى حاويات بلاستيكية محكمة الإغلاق لنقلها إلى كابينة السلامة البيولوجية.وأخيراً، ضع الحيوانات في قفص دافئ وخالٍ من التيارات الهوائية واتركها حتى تفيق من التخدير لإجراء التصوير الحيواني خارج الجسم (exvivo). أولاً، قم بتخدير الحيوانات تخديراً كاملاً باستخدام حقنة داخل الصفاق من مزيج من الكيتامين والزيلازين. وقبل البدء في عملية التروية، تحقق من مستوى التخدير الجراحي عن طريق قرص إصبع القدم أو الكف.افتح التجويف الصدري وأدخل إبرة أو مجموعة حقن مجنحة آمنة في البطين الأيسر للقلب. بعد ذلك، اقطع الأذين الأيمن لبدء التروية عبر القلب. أولاً، قم بالغسل باستخدام 30 milliliters من محلول ملحي منظم بالفوسفات بتركيز 1x في درجة حرارة الغرفة، ممزوجاً مع 1 µL/mL من الهيبارين و 2 mM من البروتياز، وبمعدل تدفق يبلغ 100 milliliters في الساعة تقريباً.يستغرق هذا الإجراء حوالي 20 دقيقة. تلي ذلك خطوة تثبيت أخرى باستخدام 30 milliliters من بارافورمالدهيد بتركيز 4% في درجة حرارة الغرفة، ممزوجاً بـ two millimolar من pro hands وبمعدل تدفق 100 milliliters في الساعة. الآن، يتم فصل رأس الحيوان وإزالة الجلد، والفك السفلي، والأذنين، وطرف الأنف الغضروفي.بعد ذلك، ضع هيكل الجمجمة المتبقي في 4% paraformaldehyde ممزوجاً بـ 2 mM ProHance واتركه طوال الليل عند درجة حرارة 4 °C. وفي اليوم التالي، انقل العينة إلى محلول 1x phosphate buffered saline ممزوج بـ 0.02% sodium azide و 2 mM ProHance لغرض الحفظ. يجب إجراء مسح MRI ثلاثي الأبعاد عالي الدقة بقوة 7 Tesla بعد مرور أربعة أيام على الأقل، على ألا تتجاوز المدة شهرين ونصف.بعد عملية التروية، ضع الأدمغة المراد تصويرها في مصفوفة ملف لولبي ذات 16 قناة، ثم ضعها في جهاز الماسح. الآن، قم بمسح العينات باستخدام تتابع صدى المغزل السريع.تبلغ مدة هذا المسح حوالي 12 ساعة، وستكون للصور النهائية دقة متساوية المناحي (isotropic) تبلغ 32 ميكرومتر. بعد اكتمال المسح، أخرج العينات من ملف التصوير وضع كل جمجمة في محلول فورمالين بنسبة 10% مع 2 millimolar pro hands للحفاظ على المظهر التمثيلي في الجسم الحي. تظهر هنا صور متعددة لدماغ الفأر تم الحصول عليها من مسح واحد استغرق ثلاث ساعات.يوضح هذا الشكل ثلاثة محاور عرض لكل فأر من الفئران السبعة التي تم فحصها. تظهر هنا صورة تمثيلية للدماغ خارج الجسم (ex vivo) بدقة متساوية تبلغ 32 micron. وهنا يمكننا رؤية عرض ثلاثي الأبعاد لحجم صورة خارج الجسم (ex vivo) بعد معالجتها.يمكن إجراء هذه التقنية في الجسم الحي خلال ثلاث إلى أربع ساعات إذا نُفذت بشكل صحيح. ويمكن للباحثين في العديد من المجالات الطبية الحيوية استخدام هذه التقنية لاستكشاف أمراض مثل الذئبة الحمراء، ومرض هانتنغتون، ومرض ألزهايمر في نموذج الفأر. بعد مشاهدة هذا الفيديو، سيكون لديك فهم جيد لكيفية تصوير معظم العينات، سواء كانت حية أو مثبتة، للحصول على صور دماغية عالية الجودة باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي MRI.شكرًا للمشاهدة.

multiple-mouse-neuroanatomical-magnetic-resonance-imaging

Research

JoVE Journal

Neuroscience

علم الأعصاب

يصف هذا العمل من الإجراءات الأساسية موسع التصوير بالرنين المغناطيسي والحيوانات الصغيرة...

موسع في فيفو الحيوانات الصغيرة التصوير بالرنين المغناطيسي وMRS : الإجراءات التجريبية الأساسية

يوصف أسلوب لفتح على نطاق واسع حاجز الدم في الدماغ في الماوس باستخدام microbubbles والموجات فوق الصوتية. باستخدام هذه التقنية، ويمكن أن تدار المنجنيز للدماغ الفأر. لأن المنغنيز هو وكيل النقيض من التصوير بالرنين المغناطيسي الذي يتراكم في الخلايا العصبية استقطابها، هذا النهج يمكن التصوير من نشاط الخلايا العصبية.

تصوير الأعصاب وظيفية عن طريق الموجات فوق الصوتية تعطيل حاجز الدم في الدماغ والتصوير بالرنين المغناطيسي المنغنيز معززة لل

يوضح هذا الفيديو طريقة، وذلك باستخدام الماسح الضوئي السريرية 3 T، مقابل تعزيز النقيض MR التصوير من الفأرة البصرية والسذاجة الإسقاط لفي الدراسات المجراة المتكررة والطولي للانحطاط العصبية البصرية المرتبطة الحادة إصابة العصب البصري سحق والمزمنة الضمور في العصب البصري الفئران خروج المغلوب (P50 KO).

في الجسم الحي التصوير من الألياف البصرية النزاهة العصب عن طريق التصوير بالرنين المغناطيسي تعزيز التباين في الفئران

إينترالومينال الشعيرة انسداد الشريان الدماغي الأوسط هو النموذج الأكثر استخداماً في فيفو السكتة الدماغية التجريبية في القوارض. يتم تنفيذ نهج جراحية بديلة للسماح بإصلاح الشريان السباتي المشترك هنا، الذي يسمح لضخه الشريان السباتي المشترك وضخه كامل لإقليم الشريان الدماغي الأوسط.

انسداد الشريان الدماغي الأوسط السماح ضخه عبر إصلاح الشريان السباتي المشترك في الفئران

توضح هذه المقالة طريقة واضحة لإعداد أدمغة الحيوانات الصغيرة لتصوير الأشعة المقطعية الصغرى، في الآفات التي يمكن قياسها كمياً واقطاب الموقع بدقة عالية في سياق الدماغ كله.

أسلوب المستندة إلى الأشعة المقطعية الصغرى لتميز الآفات وتحديد مواقع الأقطاب في أدمغة الحيوانات الصغيرة

تعقيد نمذجة الانبثاث الدماغ داخل الجمجمة بسبب عدم القدرة على رصد حجم الورم والاستجابة للعلاج مع أساليب دقيقة وفي الوقت المناسب. المنهجية المقدمة الأزواج حقن الورم داخل الجمجمة مع تحليل التصوير بالرنين المغناطيسي, الذي عند الجمع, يزرع الحقن دقيقة ومتسقة, تعزيز رصد الحيوانات, وقياسات حجم الورم دقيقة.

نمذجة الانبثاث الدماغ من خلال الحقن داخل الجمجمة والتصوير بالرنين المغناطيسي

يصف هذا البروتوكول القياس الكمي للتغيرات الدموية الدماغية الحجمية في دماغ الماوس باستخدام الموجات فوق الصوتية الوظيفية (fUS). يتم توفير إجراءات خريطة التنشيط الوظيفي ثلاثي الأبعاد بعد التحفيز الحسي وكذلك الاتصال الوظيفي لحالة الراحة كأمثلة توضيحية ، في الفئران المخدرة والمستيقظة.

كامل الدماغ تنشيط 3D ورسم خرائط الاتصال الوظيفي في الفئران باستخدام التصوير بالموجات فوق الصوتية وظيفية عبر الجمجمة

يقترح نظام تسجيل كهربية الدماغ منخفض التكلفة مع ملف بحجم المليمتر لدفع التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة لدماغ الفأر في الجسم الحي. باستخدام أقطاب كهربائية لولبية تقليدية مع ركيزة صفيف متعددة الأقطاب مصنوعة خصيصا ومرنة ومتعددة الأقطاب ، يمكن إجراء تسجيل متعدد المواقع من دماغ الفأر استجابة للتحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة.

نظام تسجيل تخطيط كهربية الدماغ منخفض التكلفة جنبا إلى جنب مع ملف بحجم ملليمتر لتحفيز دماغ الفأر عبر الجمجمة في الجسم الحي

يصف هذا البروتوكول طريقة للحصول على تسجيلات خلية عصبية واحدة عالية الكثافة في الجسم الحي من جذع دماغ الفئران الثابتة بالرأس. يتم نشر هذا النهج لقياس إطلاق جهد الفعل للخلايا العصبية في الرمادي البطني الوحشي حول القناة - منطقة جذع الدماغ غير نشطة أثناء نوم حركة العين السريعة (REM) - قبل وأثناء التخدير العام.

تسجيلات حادة أحادية الوحدة متعددة الأقطاب الكهربائية من جذع دماغ الفئران الثابتة بالرأس

التصوير المقطعي التسلسلي ثنائي الفوتون (STPT) هو تقنية لتصوير كتلة من الأنسجة في شكلها ثلاثي الأبعاد من خلال الجمع بين التصوير ثنائي الفوتون والتحكم التلقائي في المرحلة والتقطيع الدقيق. نصف هنا بروتوكولا لتنفيذه لأدمغة لفهم ميزاتها الهيكلية بشكل أفضل.

التصوير المقطعي التسلسلي ثنائي الفوتون لدماغ القرمزية بالكامل للتحليلات التشريحية العصبية

يستخدم هذا البروتوكول سرير متعدد الغرف لتصوير الرنين المغناطيسي المتوازي (MRI) لما يصل إلى أربعة لاكتشاف أورام سرطان الغدة في البنكرياس في نماذج الفئران المعدلة وراثيا. يعد هذا البروتوكول متعدد سريع وفعال من حيث التكلفة لاكتشاف وقياس الأورام، مما يسهل اختيار للدراسات ما قبل السريرية والمراقبة الطولية لنمو الأورام.

تصوير الرنين المغناطيسي متعدد لقياسات الأورام في نماذج فئران سرطان البنكرياس

اكتشف التصوير بالرنين المغناطيسي للفئران متعددة الأدمغة لدراسة التشوهات الوراثية. تتيح هذه الطريقة الحصول على صور ثلاثية الأبعاد عالية الجودة للدماغ مع الحفاظ على التشريح العام للعينات.

متعددة الماوس تشريحي عصبي التصوير بالرنين المغناطيسي

استكشف المزيد من الفيديوهات