2007年7月30日
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。
在电生理学或微透析的慢性实验中,自凝牙科树脂已被广泛用作电极或微透析探针的固定基座。由于这些丙烯酸树脂无法与骨表面粘连,通常使用螺钉作为锚定装置。然而,在小动物实验中,如FIEs或小鼠,其颅骨非常脆弱,难以有效固定螺钉。
有时,这些踝关节螺钉会导致组织感染和炎症。在本报告中,我们提出一种新的应用方法,即使用右侧固化的牙科材料作为抬高的基座。该材料允许直接与颅骨进行粘接。
因此,无需使用锚定螺钉,手术区域可显著减小。探头、导向套管、外壳及安装底座的总重量不足一克。以往经验表明,粘合效果可维持两个月以上。
该技术也可用于其他实验动物,如小鼠、鱼类等。两项实验在两个独立的实验组中进行,并进行了视频记录。在本视频演示中,选取了每个实验步骤中的最佳镜头进行展示和使用。
这些是立体定位仪和夏季受控恢复室。这些是用于手术的百种器械。左侧为Prime PR,以及显微操作仪。
其配件位于右侧。若无专用主程序,可使用微型刮刀替代。这是一套右侧固化的牙科树脂。
AP引物和粘接剂保存在这些药品瓶中。我们选择该产品是因为它是一种自活化且双重固化的系统。如果您选择其他替代产品,请根据产品说明书修改详细操作步骤。左侧所示的枪形仪器是可见光固化装置。
您可以按照右侧所示组装手工制作的LED光源装置。具体细节请参考相关文档。随后诱导外科麻醉,进一步清除手术区域,并将头部固定于立体定位仪框架上。
在插入EVA之前,将DI损伤置于EVA尖端以防止疼痛。将动物头部固定在框架上,并适当调整头部角度。用碘液消毒手术区域后,将一根玻璃微量移液管固定在电极夹持器上。
该微量移液器用于在不良实验中建立参考点。以Lambda Y点作为参考点。通过小的皮肤切口暴露该参考点。
使用装有染料的玻璃毛细管标记位置。切开皮肤以暴露颅骨表面,用棉签擦拭骨面以清除血液和水分。骨面需保持干燥且呈绿色,以确保牢固粘合。
在标记目标位置后,使用精细镊子进行小颅骨开窗。您也可以使用微型点钻或骨钳来完成颅骨开窗。随后,将粗微管从固定架和导向装置中取出,并将套管或电极固定至固定架上。
将引导套管的尖端对准参考点,然后小心移动至目标点。使用30号注射针在灰质上做最小切口。将引导套管移至目标位置。
对骨表面进行第二次涂布,使用Supp。该底涂剂由A剂和B剂组成。将A剂和B剂各取一滴置于器皿中,用刷子混合后,将底涂剂涂抹于接触区域。同时,也将底涂剂涂抹于导向套管表面。
使用温和的气流吹干引物,并更换毛刷,然后将粘接剂涂抹于该区域。该粘接剂对光敏感,因此操作过程中应避光覆盖。同时亦用棉签擦拭引导套管表面。
提供温和的空气并消除可见的蓝光,以加速粘合剂的化学反应。应使用橙色珊瑚透明种子来保护操作人员的眼睛。必要时,不应直接矫正动物的眼睛。
使用铝制孔板保护动物的眼睛。将少量复合树脂涂抹于颅骨表面及导引套管上,并用平头塞固定。随后使用可见蓝光照射,使树脂固化,以实现逐层堆叠固定。
每次安装前均需涂抹粘合剂。由于需要进行视频记录,手术区域需持续向右调整。然而,应避免过度向右调整,因为这可能会缩短材料可操作的时间窗口。
逐步安装和复位有助于确保该方案的完全反应。可对形态进行重塑,直至达到可见效果。手术区域已给予抗生素或应用了抗菌药物以预防感染。
现在手术已完成,因此将立体定位适配器从电极夹持器上松开。取下立体定位适配器,插入DAMing套管,随后将动物从立体定位仪框架中取出。
最后,将动物转移至夏季对照室,使其从麻醉状态中恢复。此时为手术后的第二天。与传统的自固化方法相比,所引入的技术具有多项重要优势。
首先,它能够直接与骨组织结合。自凝丙烯酸树脂可以通过金属丝固定在骨上,但其本身并不与骨组织粘连。相比之下,光固化丙烯酸树脂可直接与骨组织形成粘结。
如果配合金属底漆使用,它还能粘附于某些材料,包括塑料和金属。这种可与多种材料粘接的特性使其具有广泛的应用范围。其次,该材料易于操作,而传统的树脂处理时间窗口相对较短。
几分钟内,其流动性较高,难以快速操作。然而,一旦化学反应开始,由于放热作用,反应速度会加快,热量使树脂在短时间内迅速变硬。
右固化树脂的加工时间窗口显著更宽且可调节。基本上,树脂从开始到达到合适状态期间始终保持稳定。完全固化的第三阶段反应不产生热量。
自凝树脂的固化反应是放热反应。当基底较厚时,热量积聚会造成损伤。光固化树脂的组织反应不产生热量,且材料具有生物相容性。
材料和特殊设备(如光源装置)的成本可能是一个问题。在补充文档中,我们介绍了一种自制的LED光源装置,成本不高。详情请参见快速文档。
该技术适用于在其他实验动物(如鱼类、小鼠、兔、猫和猴)中实施电极或微探针植入。
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本报告介绍了一种光固化牙科树脂在慢性实验中用于牢固安装电极或微透析探针的新应用。该材料可直接与颅骨粘接,克服了传统方法的局限性。
使用光固化牙科粘接树脂直接粘接电极或微透析探针,解决了在颅骨脆弱的小动物模型中进行慢性神经生理学研究的关键挑战。该方法无需使用固定螺钉,降低了手术复杂性,并最大限度地减少了组织炎症风险。此技术可提高临床前神经科学研究及设备评估流程的实验连续性和可靠性。
这种制片技术适用于从早期发现到临床前器械和生物标志物验证的整个研究过程,尤其适用于神经科学和神经药理学研究。