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小鼠颅骨环组件安装:在小鼠颅骨上植入可视化窗口组件以实现高分辨率颅骨骨髓成像的外科手术方法

2025年7月8日

本文内容

摘要

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来源:Bornert, A. 等人, 体内 小鼠颅骨骨髓中巨核细胞与前血小板的双光子成像 视频实验杂志 (2021)

在本视频中,我们介绍了一种外科手术方法,用于将颅骨环装置植入暴露的颅骨表面,并进一步固定小鼠头部,以实现长时间、高分辨率的脑部成像。

方案

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所有涉及动物模型的操作均已通过当地机构动物护理委员会和 JoVE 兽医审查委员会的审核。

1. 手术与颅骨环的安装

注意: 小鼠固定装置的完整组件包括4个部分:一个块体和一块平板、一个用于固定小鼠头部的环形部件,以及一根用于将环形部件固定在块体上的螺钉(图1A)。该固定装置的所有部件均通过i.materialise.com进行3D打印获得。平板由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚合物制成,块体和螺钉由不锈钢制成,环形部件由高等级不锈钢(高精度不锈钢)制成(尺寸详见图2,3D打印文件见材料部分)。块体永久固定在支撑板上,可通过螺钉或胶合方式固定。一旦将环形部件固定在小鼠颅骨上,应将其用螺钉固定至块体支架上(图1A)。

  1. 用浸有70%乙醇的纸巾湿润头皮上的毛发以进行消毒。用湿润的纸巾清除所有松动的毛发。
    注意:为方便操作,可在手术前剃除头皮毛发。
  2. 使用无菌精细剪刀和镊子,在头顶正中线至耳间区域做T形切口(长度约1 cm),暴露颅骨。
    注意:环状固定装置将覆盖额骨和顶骨区域(图1B)。
  3. 使用无菌镊子暴露颅骨。用剪刀和镊子小心去除骨膜。使用浸有生理盐水的无菌棉签彻底清除所有骨膜残留、碎屑或毛发,以免影响成像质量。
    注意:为减少炎症反应,操作时应避免损伤骨组织。
  4. 用生理盐水冲洗残留血液,并迅速用干燥棉签将骨面擦干。将胶水凝胶涂抹于环状装置上,将其置于暴露的颅骨表面并保持数秒,确保环牢固粘附于颅骨。
    注意:胶水不得进入观察区域,否则可能导致不必要的自发荧光。
  5. 用浸有生理盐水的棉签轻轻湿润颅骨表面。
  6. 按1:1比例仔细混合蓝色和黄色组分,制备硅基牙科胶。将牙科胶均匀涂抹于环状装置周围以实现密封,防止成像过程中发生泄漏。仔细清除进入环内的任何牙科胶或胶水残留。
  7. 用生理盐水填充环内空间,检查是否存在泄漏。
    注意:生理盐水作为显微镜物镜的浸没介质。在具有止血功能缺陷的小鼠中,出血问题可能更为显著。必须防止血液进入环内,以免影响后续成像清晰度。
  8. 将小鼠置于支撑装置上,并将环状装置旋紧固定于支架(图1C)。在动物头部下方垫入折叠的纱布以抬高头部,防止环从颅骨脱落。
    注意:头部被直接固定,可避免因呼吸运动导致的图像位移。
  9. 将支撑装置与小鼠整体置于加热的显微镜腔室中(图1D)。
    注意:操作过程中需始终注意避免移位已插入的导管。

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结果

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用于小鼠脑成像的立体定位装置;包含颅骨环示意图和显微镜设备。
图 1:通过颅骨进行双光子成像所用的实验装置。A)3D 打印的不锈钢块固定在 ABS 聚合物支架上(3D 设计详见图 2材料部分)。该金属块与颅骨环的设计使得颅骨环可旋紧固定于其上。注意,为便于使用,螺钉头部已嵌入环氧树脂(Epon)中。(B)示意图显示颅骨环在暴露颅骨上的定位方式。(C)照片展示颅骨环粘附于小鼠颅骨上的状态,头部置于组织垫上;以及(D)在显微镜物镜下的定位情况。缩写:3D = 三维;ABS =...

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
Ocrygel 10 gLaboratoires T.V.M.3.70045E+12蓝色和黄色硅胶牙科糊剂
Superglue gel用于将环固定到骨头上
Histoacryl 5 x 0.5 mL  Braun1050052外科胶水注射溶液

重印与许可

申请许可以重复使用本 JoVE 文章的文本或图表

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