本报告中，我们提出一种光固化牙科树脂的新应用，用于慢性实验中电极或微透析探针的基底固定。该材料可直接与颅骨粘接。
本文内容
摘要
摘要
在慢性记录实验中，自凝牙科丙烯酸树脂常被用作电极或微透析探针的固定基座。由于这类丙烯酸树脂无法与骨骼直接粘合，通常需使用螺钉作为锚定装置。然而，在雀类或小鼠等小型实验动物中，其颅骨极为脆弱，难以有效固定锚定螺钉。本报告提出一种新型应用：在慢性实验中使用光固化牙科树脂作为电极或微透析探针的固定基座。该材料可直接与颅骨粘合，因此无需锚定螺钉，显著缩小手术范围。以往经验表明，其粘合效果可维持超过2个月。传统树脂在可塑且可操作状态下的操作时间窗口仅有数分钟，而此类牙科粘合剂的操作时间窗口显著更宽，且可调节。
方案
步骤 1. 探针植入的准备
- 麻醉（视频中未展示）
通过腹腔注射氯胺酮（12.5 mg/kg 体重）与赛拉嗪（25 mg/kg 体重）混合液，使每只鸟类达到稳定的外科麻醉水平。 - 将头部固定于立体定位仪
使用利多卡因(TM)凝胶以减轻耳杆压力引起的局部疼痛。将鸟类头部固定在立体定位装置上，该装置由耳杆和鸟喙夹持器组成，使头部保持在45°角。在进行立体定位手术植入期间，使用具有温度控制功能的手术加热垫对鸟类身体进行保温（温度 = 34~36°C）。 - 消毒手术区域
手术前使用碘伏(TM)对手术区域进行消毒。
步骤 2. 立体定位
- 参考点对齐
将假性探针（玻璃微量移液管）与Lambda点（Y点）对齐，并用染料填充的移液管标记Y点。视频中使用了上一次示踪实验残留的葡聚糖-TMR。 - 皮肤切口
去除皮肤，暴露颅骨表面。然后用棉签清洁颅骨表面。 - 假性套管定位（水平方向）
将假性套管移动至目标位置（前后轴和侧向坐标） - 小范围颅骨开窗及硬脑膜切开
使用 精细镊子进行颅骨开窗，使用精细注射针（30 G）切开硬脑膜。然后再次清洁颅骨表面。 - 假性套管最终定位（植入）
将引导套管 的尖端置于微透析探针目标区域上方0.30 mm处。最后再次清洁颅骨表面，因为牢固粘接需要清洁且干燥的表面。
步骤 3. 颅骨表面预处理
（应采用牙科产品“直接充填修复”的类似操作步骤。）
- 底漆处理
- 将PRIMAR液体A与B在器皿中混合。
- 用小刷子将混合物涂布于颅骨表面。
- 静置30秒。
- 用温和的气流吹干。（不可水洗。）
- 粘接剂涂布
- 用小刷子将粘接剂涂布于颅骨表面。
- 吹以轻柔气流。（不可水洗。）
- 光照固化20秒。
步骤 4. 安装复合树脂
- 使用普通充填器充填树脂
若无普通充填器，可改用微型刮勺。 - 光照固化
- 分层充填
建议采用分层充填法，以确保树脂完全反应。
进行分层充填时，每次充填前均需涂布粘接剂。 - 塑形复合树脂，并进行光照固化以完成最终硬化。
- 手术结束
清洁手术区域，涂抹抗生素（庆大霉素软膏），并将动物移出立体定位仪。随后，保持 将动物置于温度控制在33–35°C的温控室中进行麻醉后恢复。
如视频所示，术后第二天未观察到任何动物出现异常行为。
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讨论
与传统自凝丙烯酸树脂的应用相比，所介绍的技术具有若干重要优势：
1. 直接粘接：
自固化丙烯酸树脂可以暂时附着在骨头上，但不会与骨头发生粘连。因此，需要使用锚定螺钉来固定安装基座（见图2A）。相比之下，光固化树脂可以直接与骨头粘接，因此无需使用螺钉（图2B）。这样，安装基座的尺寸可以显著减小。此外，如果配合使用“金属底涂剂”，光固化树脂还可以粘附某些金属。这种对多种材料的粘接特性使其具有广泛的应用前景。
图2展示了使用传统自固化丙烯酸树脂（图2A）和使用光固化粘接树脂（图2B）的植入示例。在图2A中，使用锚定螺钉来固定安装基座。在图2B中，由于光固化树脂能够粘附于颅骨，无需螺钉，因此安装基座的尺寸可显著减小。
图2
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披露
实验是根据理化学研究所脑科学研究所（RIKEN-BSI）的动物实验指南进行的，并经该研究所动物伦理委员会批准。
致谢
我们感谢理化学研究所脑科学研究中心（RIKEN-BSI）的同事们在本研究过程中给予的大力支持和宝贵建议。我谨向日本综合研究大学院大学研究生课程期间指导我学习微透析技术的森重美教授、G bor Juh sz 教授、松山清司博士、Katalin A K kesi 博士以及 rp d Dobolyi 博士致以诚挚的谢意。最后，我们感谢 Chris Sarnecky 先生和高须明博博士在视频录制过程中提供的协助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 | |
|---|---|---|---|---|
| 白腰文鸟 | 动物 | 两只成年雄性，体重：14.2 g 和 14.8 g | ||
| 微透析探针 | 工具 | EICOM | 探针、引导套管、螺帽和牙科粘接树脂的总重量：0.65 至 0.78 g | |
| 光固化牙科粘接树脂系统 | 可乐丽医疗有限公司 | + 光固化复合树脂（CLEARFIL AP-X）。+ 自酸蚀引物与粘接剂组成的双固化牙科粘接系统（CLEARFIL Liner Bond IIΣ）。 | ||
| 手术器械 | 立体定位仪、手术显微镜、温度控制手术垫和温度控制恢复舱。用于操作复合树脂的平头充填器。用于剥离骨膜和肌肉的微型刮匙或锐利刮匙。用于麻醉诱导的注射器和针头（30G）。小型剪刀。用于制作小颅骨开窗的精细镊子。 | |||
| 光固化仪 | Rolence Enterprise Inc | Ultra-Lite 500E | ||
| 显微镜 | Konan Medical | KOM300 | 配备C型接口适配器 | |
| 3-CCD摄像机 | 工具 | 日立 | HV-D30 |
参考文献
- Adell, A., Artigas, F. In vivo Brain microdialysis: Principles and applications. In Vivo Neuromethods: Neuromethods. Boulton, A., Baker, G., Bateson, A. 32, Humana Press Inc. Totowa. 325-357 (1998).
- Kendrick, K. Microdialysis in large unrestrained animals: neuroendocrine and behavioral studies of acetylcholine, amino acid, monoamine and neuropeptide release in the sheep. Microdialysis in the Neuroscience. Robinson, T., Justice, J., Bateson, A. 7, Elsevier. Amsterdam. 327-348 (1991).
- Oakley, B., Schafer, R. Experimental Neurobiology: A laboratory Manual. , University of Michigan Press. Ann Arbor. (1978).
- Okumura, T., Yamashita, Y., Okanoya, K., Tani, J. Function of the sensori-motor nucleus NIf in generation of complex syntactical song in the Bengalese Finch I. A Biological study. Soc. Neurosci Abst. 33, (2007).
- Boulton, A., Baker, G. The relation of brain electrical activity to behavior. In Vivo Neuromethods: Neuromethods. Robinson, T., Bateson, A. 32, Humana Press Inc. Totowa. 325-357 (1998).
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