Name: 光固化牙科粘合树脂安装电极或微透析探针在慢性实验中的应用 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-07-30T00:00:00.000+00:00
Duration: 16 min 30 s
Description: 了解光固化牙科树脂在慢性电生理实验中固定电极和微透析探针的方法。该技术可直接粘合颅骨，无需螺钉锚定，减少组织炎症并提高长期稳定性。

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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。

步骤 1. 探针植入的准备
<ol>
<li>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。 </li>
<li>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）。 </li>
<li>消毒手术区域 手术前使用碘伏(TM)对手术区域进行消毒。 </li>
</ol>
步骤 2. 立体定位
<ol>
<li>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。 </li>
<li>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。 </li>
<li>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） </li>
<li>小范围颅骨开窗及硬脑膜切开 使用&nbsp;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。 </li>
<li>假性套管最终定位（植入） 将引导套管&nbsp;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。 </li>
</ol>
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。）
<ol>
<li>底漆处理 <ol>
<li>将PRIMAR液体A与B在器皿中混合。</li>
<li>用小刷子将混合物涂布于颅骨表面。</li>
<li>静置30秒。</li>
<li>用温和的气流吹干。（不可水洗。） </li>
</ol></li>
<li>粘接剂涂布 <ol>
<li>用小刷子将粘接剂涂布于颅骨表面。</li>
<li>吹以轻柔气流。（不可水洗。）</li>
<li>光照固化20秒。 </li>
</ol></li>
</ol>
步骤 4. 安装复合树脂
<ol>
<li>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。 </li>
<li>光照固化</li>
<li>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。 </li>
<li>塑形复合树脂，并进行光照固化以完成最终硬化。</li>
<li>手术结束</li>
</ol>
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&nbsp;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。

<ol><li>Adell, A., Artigas, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+Brain+microdialysis%3A+Principles+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22In+Vivo+Neuromethods%3A+Neuromethods%22%5BJournal%5D)">In vivo Brain microdialysis: Principles and applications.</a> In Vivo Neuromethods: Neuromethods. Boulton, A., Baker, G., Bateson, A. 32, Humana Press Inc. Totowa. 325-357 (1998).</li>
<li>Kendrick, K. Microdialysis in large unrestrained animals: neuroendocrine and behavioral studies of acetylcholine, amino acid, monoamine and neuropeptide release in the sheep. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKendrick%2C+K+%22Microdialysis+in+the+Neuroscience%22">Microdialysis in the Neuroscience</a>. Robinson, T., Justice, J., Bateson, A. 7, Elsevier. Amsterdam. 327-348 (1991).</li>
<li>Oakley, B., Schafer, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aOakley%2C+B+%22Experimental+Neurobiology%3A+A+laboratory+Manual%22">Experimental Neurobiology: A laboratory Manual</a>. , University of Michigan Press. Ann Arbor. (1978).</li>
<li>Okumura, T., Yamashita, Y., Okanoya, K., Tani, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Function+of+the+sensori-motor+nucleus+NIf+in+generation+of+complex+syntactical+song+in+the+Bengalese+Finch+I.+A+Biological+study%5BTitle%5D)+AND+%22Soc.+Neurosci+Abst%22%5BJournal%5D)">Function of the sensori-motor nucleus NIf in generation of complex syntactical song in the Bengalese Finch I. A Biological study.</a> Soc. Neurosci Abst. 33, (2007).</li>
<li>Boulton, A., Baker, G. The relation of brain electrical activity to behavior. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBoulton%2C+A+%22In+Vivo+Neuromethods%3A+Neuromethods%22">In Vivo Neuromethods: Neuromethods</a>. Robinson, T., Bateson, A. 32, Humana Press Inc. Totowa. 325-357 (1998).</li>
<li>Yamashita, Y., Okumura, T., Okanoya, K., Tani, J. Function of the sensori-motor nucleus NIf in generation of complex syntactical song in the Bengalese finch. Proceeding of the 2nd International Symposium on Mobiligence, , 101-104 (2007).</li>
</ol>

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。

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。<img src="/files/ftp_upload/249/249fig2.jpg" width="680" alt="微透析探针装置示意图；颅骨与脑结构；安装基座的不同形式。" data-altupdatedat="1787630408000"> 
图2 <a href="http://clo...

<table><tbody><tr><td>白腰文鸟</td><td>动物</td><td></td><td></td><td>两只成年雄性，体重：14.2 g 和 14.8 g</td></tr><tr><td>微透析探针</td><td>工具</td><td>EICOM</td><td></td><td>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</td></tr><tr><td>光固化牙科粘接树脂系统</td><td></td><td>可乐丽医疗有限公司</td><td></td><td>+ 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 II&amp;#931;）。</td></tr><tr><td>手术器械</td><td></td><td></td><td></td><td>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。</td></tr><tr><td>光固化仪</td><td></td><td>Rolence Enterprise Inc</td><td>Ultra-Lite 500E</td><td></td></tr><tr><td>显微镜</td><td></td><td>Konan Medical</td><td>KOM300</td><td>配备C型接口适配器</td></tr><tr><td>3-CCD摄像机</td><td>工具</td><td>日立</td><td>HV-D30</td><td></td></tr></tbody></table>

光固化牙科粘接树脂在慢性实验中用于固定电极或微透析探针的应用

Application of Light-cured Dental Adhesive Resin for Mounting Electrodes or Microdialysis Probes in Chronic Experiments

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。

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。

在慢性记录实验中，自凝牙科丙烯酸树脂已被用作电极或微透析探针的固定基底。由于这些……

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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Biology

生物学

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