March 17th, 2008
كما علم الأعصاب التحقيق يصبح أكثر تعقيدا ، والتحقيق في هياكل الدماغ والدوائر يتطلب تحسين مستويات الدقة ودقة أعلى. طورنا طريقة لإعداد وغرس نظام ضخ مزمنة في الدماغ وذلك باستخدام microcannula البورسليكات التي يبلغ قطرها 50 ميكرون طرف.
مرحبا ، اسمي مايلز كننغهام. جنبا إلى جنب مع Ryan O'Connor و Sydney Wong ، سنوضح بناء نظام تسريب دقيق للتوصيل المستمر للعوامل النشطة عصبيا. تم تنفيذ هذا العمل في مختبر إعادة بناء الأعصاب في مستشفى ماكلين ، كلية الطب بجامعة هارفارد.
نودأن نشكر مؤسسة سيدني rbe و Narsad على دعمهم السخي. لقد وجدنا أنه يمكن توصيل العوامل العصبية بشكل موثوق إلى مواقع الدماغ المنفصلة من خلال قنية صغيرة من زجاج سيليكات Bo مع قطر طرف أصغر بخمسة إلى 10 أضعاف من قنيات التوصيل التقليدية. في هذه الشريحة ، نعرض قنية ضخ الفولاذ المقاوم للصدأ شائعة الاستخدام بجوار قنية صغيرة قمنا بتصنيعها هنا في هذا المختبر.
يترجم هذا الانخفاض في حجم قنية التوصيل إلى انخفاض كبير في الصدمة في منطقة الدماغ قيد الدراسة. العديد من الطرق التقليدية في الواقع ، تنتج آفة في مجال الاهتمام أو داخله ، مما يجعل صحة أي نتيجة مشكوك فيها. يمكنك أن ترى هنا في اللوحة أ مقدار الاضطراب في المنطقة المحلية الناجم عن قنية 0.32 ملم عند مقارنتها بقنية 50 ميكرون في اللوحة B ، هذه الصور منخفضة الطاقة هي حوامل مبللة لأقسام Vibram غير الملوثة.
ثم تم تلطيخ هذه الأقسام نفسها ب h و e وتم تصويرها بقوة أعلى. لتوضيح الحد من تلف الأنسجة باستخدام القنية الدقيقة ، فإن مكونات نظام التسريب الدقيق هي مضخة zet mini Osmo مع معدل تدفق الفولاذ المقاوم للصدأ الذي تمت إزالة الحافة فيه. من سنتيمترين إلى ثلاثة سنتيمترات من أنابيب البولي إيثيلين ، وقنية صغيرة من سيليكات BOA مصنوعة خصيصا ، وسلك توجيه قياس 28 ، وهذا هو نظام التسريب الدقيق المجمع الجاهز للزرع.
يتم استخدام ماصة قطبية عمودية قياسية هنا لإنشاء قنيات دقيقة بالمواصفات المطلوبة. الأقطاب الأفقية مناسبة أيضا. يتم وضع أنابيب سيليكات بورا وتأمينها عن طريق تغيير درجة حرارة عنصر التسخين وتوتر القطب.
يمكنك إعادة إنتاج القنيات الدقيقة بأقطار محددة ووصلات ساق طويلة مستدقة. يتم تسخين أنابيب السيليكا بورا ويتم تطبيق ضغط لطيف لتقليل الكمية المطلوبة من الانحناء للأنبوب. يتم إجراء هذا الانحناء على مسافة من طرف القنية الدقيقة المناسبة لعمق هدف الدماغ محل الاهتمام والسماح بالتخليص فوق الجمجمة.
الطول النهائي لهذا الأنبوب البعيد للقنية الدقيقة ، يبلغ الانحناء حوالي تسعة إلى 10 ملليمترات. يبدو غير راض عن نتيجته. يعيد رايان إدخال القنية الدقيقة لإجراء تعديل دقيق لإتقان زاوية الانحناء هناك.
هذا أفضل بكثير باستخدام قلم رصاص ماسي. توضح سيدني طريقة لقطع أنابيب سيليكات البوريك على بعد حوالي خمسة ملليمترات قريبة من المنعطف ، مع تثبيت الأنبوب بإحكام على سطح صلب مع الجزء البعيد من القنية الدقيقة للتعليق على الحافة. تسجل الأنبوب محيطيا.
ثم من خلال الضغط اللطيف ، تقوم بالتقاط الأنبوب بشكل نظيف في الواجهة المسجلة. يمكن بعد ذلك تلوين الطرف الشفاف الناعم للقنية بالحبر الدائم للمساعدة في التصور. أثناء الجراحة تحت التكبير ، يتم قطع طرف القنية الدقيقة بمقص التشريح المجهري إلى القطر المطلوب.
يمكن تأكيد قطر الطرف بقطعة عين أو مجهر. يتم تحضير أسلاك المحاذاة الجذرية من سلك الفولاذ المقاوم للصدأ قياس 28 الذي يتم قطعه بأطوال ثلاثة سنتيمترات تقريبا. ثم يتم استخدام الملقط لإنشاء خطاف صغير في نهاية كل سلك يبلغ قطره حوالي ملليمترين.
يتم وضع أسلاك المحاذاة في طبق بتري جنبا إلى جنب مع أطوال من سنتيمترين إلى ثلاثة سنتيمترات من أنابيب البولي إيثيلين في القنيات الصغيرة. يمكن بناء نظام التسريب الدقيق باستخدام أدوات مشتركة في معظم المختبرات. يتم وضع الملقط الدقيق والملقط التقليدي والمقص الجراحي ومرقئ الدم في ستارة جراحية للتعقيم.
يتم تعقيم الأدوات ومكونات نظام التسريب الدقيق ، بالإضافة إلى العديد من صفائح رقائق الألومنيوم باستخدام الأوتوكلاف القياسي. تتم إزالة معدل التدفق بعناية من عبوته ووضعه في طبق بتري معقم. يتم تثبيته بإحكام باستخدام مرقئ ويتم إزالة الحافة البلاستيكية من أنبوب معدل الفولاذ المقاوم للصدأ بالمقص.
تتم أيضا إزالة المضخة التناضحية الصغيرة من عبواتها ووضعها في طبق بتري المعقم. يتم إدخال أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ في أنابيب البولي إيثيلين حوالي ملليمترات إلى ثلاثة ملليمترات ، ويتم إغلاق الاثنين معا باستخدام الايبوكسي المنشط بالضوء. نستخدم رابطة Lummi من مختبري العصبي للعمل الدقيق ، ونملأ حقنة CC واحدة برابطة Lummi ونستخدم إبرة قياس 27 حيث يعالج قضيب Lumon تحت الضوء الساطع في بضع ثوان فقط.
يتم ملء المضخة التناضحية الصغيرة عن طريق تثبيتها في وضع رأسي ، وحقنها بعناية باستخدام إبرة التعبئة التي توفرها الشركة المصنعة. نوصي بمراقبة حجم السائل الذي يتم حقنه في المضخة أو وزن المضخة قبل التعبئة وبعدها للتأكد من أن المضخة ممتلئة بالكامل وليست معيبة. لاحظ أننا لا نوصي بإعادة استخدام المضخات.
ثم يتم إدخال المغير الكامل مع أنابيب البولي إيثيلين المرفقة داخل المضخة التناضحية الصغيرة. سيتم دفع السائل الموجود داخل المضخة إلى أنبوب البولي إيثيلين عند إدخال معدل الرغوة. لوحظت المسافة الأولية لأنابيب البولي إيثيلين المملوءة بالسائل ويجب ملاحظة أنها تزداد بعد تنشيط المضخة بالحضانة والمحلول الملحي المعقم عند 39 درجة مئوية بعد 12 ساعة من الحضانة.
يتم غمر المضخة التناضحية الصغيرة المنشطة في محلول ملحي معقم ، مما يوفر بيئة خالية من الهواء للخطوات النهائية في بناء نظام التسريب المجهر. يتم استخدام حقنة مزودة بأنابيب بلاستيكية صغيرة الحجم ومليئة بنفس المحلول الذي تحتويه المضخة لإزاحة الهواء من الجزء غير المملوء من أنبوب البولي إيثيلين. لاحظ أنه يجب إزاحة الهواء داخل القنية الصغيرة.
وبالمثل ، قد يتطلب الطرف البعيد لأنبوب البولي إيثيلين بعض التمدد باستخدام ملقط دقيق ثم يتم إدخال الطرف القريب من القنية الدقيقة. أصبح النظام بأكمله الآن خاليا من الهواء أو المساحة الميتة ويمكن إزالته من الحمام الملحي وشرائه جافا لسبب معقم. ثم يتم تطبيق رابطة Luma لتأمين القنية الدقيقة بأنبوب البولي إيثيلين لتقليل معدل تدفق المضخة التناضحية الصغيرة بمقدار النصف تقريبا ، يتم سكب البارافين الساخن المعقم في طبق بتري صغير ويتم غمر النصف القريب من المضخة التناضحية الصغيرة لفترة وجيزة.
يتم مسح البارافين الزائد وإعادة نظام التسريب الدقيق إلى محلول ملحي معقم وتخزينه حتى الجراحة. قبل الزرع الجراحي مباشرة. يتم توصيل سلك التوجيه بالانحناء في القنية الصغيرة.
يتم محاذاة المحور الطولي لسلك التوجيه مع جزء القنية الدقيقة التي ستدخل أنسجة المخ ويتم تثبيتها مع الجوم. في هذا المنصب. يمكن بعد ذلك وضع نظام التسريب الدقيق على مناور أداة تجسيم.
يتمتأمين سلك التوجيه بمشبك ذراع مناور ، ويتم ربط المضخة من الأعلى بحلقة من الخيط المعقم. سيدعم ذلك وزنها ويسمح للقنية الدقيقة بمحاذاة بشكل عمودي تماما على سطح الجمجمة عن طريق ثني سلك التوجيه بعناية باستخدام ملقط ، ويمكن بعد ذلك زرع نظام التسريب الدقيق باستخدام الإجراء التجسيمي القياسي. يتم تثبيت أنبوب boel على سطح الجمجمة بمادة لاصقة.
نستخدم عرين حصيرة Jaron لنحت قاعدة منخفضة الأضواء. ثم يتم قطع سلك التوجيه الزائد الممتد فوق المستحضر مع سطح قاعدة التمثال. باستخدام عجلة قطع متصلة بمثقاب عالي السرعة ، يمكن بعد ذلك وضع المضخة التناضحية الصغيرة تحت الجلد بين سكيب.
تقدم الطريقة الحالية عددا من المزايا مقارنة بالتقنيات التقليدية. يمكن بناؤه خصيصا لاستيعاب أنواع وعمر التجربة. يمكن تصميم أنابيب السيليكا لتتوافق مع سطح جمجمة.
لذلك ، مما يسمح بالتثبيت الآمن المنخفض ومنع الحاجة إلى قاعدة كبيرة في الجمجمة ، يمكن بسهولة إغلاق الجرح الجراحي فوق قاعدة التسريب الدقيق المبسطة ، وبالتالي تقليل خطر الإصابة بالعدوى وكذلك الانزعاج للحيوان ، ويتطلب تأمين النظام بالجمجمة مساحة سطح أقل. لذلك ، يمكن تنفيذ إجراءات إضافية أو لاحقة دون تدخل من قاعدة أكبر. الأهم من ذلك ، على الرغم من ذلك ، أن هذه الطريقة تقلل من الغزو والصدمة للبيئة المحلية لموقع التسريب ، وبالتالي تقليل تأثير المراقب.
هذه هي التغييرات التي سيجريها المراقبة النشطة على الظاهرة التي يتم ملاحظتها.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
تقدم هذه المقالة طريقة لتحضير وزراعة نظام التسريب المزمن داخل الدماغ. باستخدام قنية صغيرة من الزجاج البورسليكات بقطر طرف يبلغ 50 ميكرون، تتيح هذه التقنية دقة أفضل في توصيل العوامل العصبية الفعّالة.