2016年6月2日
这份手稿描述囊梗塞的建模技术。在这里,我们利用与手术后前目标映射光的低强度改良光化学技术。使用这种技术,我们创造了持续性运动障碍外接囊梗死模型。
该技术的总体目标是使用光血栓形成技术创建一个具有持续运动障碍的局限性包膜梗死模型。在形成包膜性梗死之前,有必要通过将表达 GFP 的腺相关病毒引入运动皮层的前肢区域来识别内囊中的前肢区域。首先将麻醉的大鼠放入立体定位框架中。
然后剃掉大鼠的头部,并使用 70% 酒精和聚维酮和碘溶液对头皮进行消毒。在预定头皮切口区域的头皮下注射 2% 盐酸利多卡因,以减轻术中疼痛。涂抹眼药膏以防止眼睛干燥。
并在动物身上放上无菌窗帘。在头皮上做一个 2 厘米的中线切口后,定位立体定位臂,根据立体定位坐标识别运动皮层的前肢区域。在此位置钻一个入口孔。
将针头移动到钻孔中,然后将针头通过硬脑膜降低 1 毫米,进入运动皮层。使用高精度微型泵缓慢注入 1 微升病毒。将针头再留在原位 10 分钟,以防止针头回流。
10 分钟后,慢慢拔出针头。用盐水冲洗清洁手术部位后,用 3-0 尼龙缝合线固定伤口。然后将大鼠从立体定位框架中释放出来,并将其转移到恢复室进行监测。
给予镇痛药以控制术后疼痛。两到三周后,根据批准的方法处死大鼠并切片冷冻保护的大脑。GFP 染色后,用荧光显微镜观察内囊中 AAV-GFP 转导的轴突。
将荧光图像上看到的转导轴突的位置与大鼠脑图谱进行比较,以准确确定转导轴突的立体定位坐标。为了准备光学神经接口,首先使用切割钻切割大约 4 厘米的 27 号脊髓针,里面有管心针。然后剥去 10 厘米的光纤护套。
将未护套的光纤插入金属管中。并将管子夹在光纤周围。然后用压紧器夹住金属管的下部 1/2 两次。
金属管填充了光纤和脊髓针针座之间的空间。在光纤上涂上热固化环氧树脂。在轮毂的空白处涂抹额外的环氧树脂。
并将光纤插入脊髓针。在 100 摄氏度下固化环氧树脂 20 分钟,以稳定固定。固化后,劈开从脊椎针中伸出的光纤,然后使用金刚石研磨片对脊椎针尖端的光纤进行抛光。
最后,将跳线的 FCPC 连接器部分连接到绿光激光系统的耦合器。然后使用数字光功率和能量计测量光纤尖端的光强度,以确保光的准确发射。在动物的身体下放置一个加热垫,以将体温保持在 37.5 摄氏度,认为手术。
首先像以前一样麻醉和准备大鼠进行手术。做一个 2 厘米的中线切口后,调整鼻夹的高度,直到前囟和 Lambda 对齐在同一水平。正确的对齐对于正确定位内部囊至关重要。
定位立体定位臂以定位光血栓形成的部位。然后在这一点上钻一个 2 毫米的孔。接下来,抛光并清洁 ONI 的光纤尖端,然后将其固定在立体定位框架上,不要弯曲。
检查 ONI 的尖端以确保其干净完整。在将光学接口插入大鼠大脑的目标部位之前,测量从光纤尖端的激光强度。将光纤尖端的激光强度调整为 3.5 毫瓦。
现在,使用协议第一部分中确定的背腹坐标将 ONI 降低到内囊的目标区域。然后,通过尾静脉每公斤孟加拉玫瑰注射 2 毫克,然后启动设置为一分钟的倒数计时器。一分钟过后,打开 532 纳米绿色激光 90 秒以造成梗塞。
放疗后,轻轻地从大脑中取出 ONI。清洁手术部位后,用 3-0 尼龙缝合线固定伤口。然后将大鼠从立体定位框架中取出,并将其转移到恢复室中。
该图像显示了光血栓性病变两周后,在不同强度的激光下从 2 毫瓦到 5 毫瓦的梗死病变范围。箭头表示梗死病变。在此实验设置中,光学光强度被认为在 3 毫瓦到 4 毫瓦之间。
接下来的两张图片显示了光血栓形成 3 周后包膜梗塞的微观外观。在大鼠大脑的冠状切片中,箭头表示丘脑中含有光纤的针道,一直到内囊。这些连续嵌套的染色切片显示了内囊中梗死病变的范围。
箭头表示梗死病变。
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本手稿描述了一种利用改良的光化学血栓技术建立囊状梗死模型的方法。该方法可创建出局限性的囊状梗死模型,并导致持续性的运动功能障碍。
这种光血栓技术通过选择性地靶向内囊并保护邻近的灰质,实现了对白质卒中的精确建模。由此产生的局限性内囊梗死可导致持续性的运动功能缺陷,为神经治疗候选药物的机制性风险评估提供了具有疾病相关性的研究体系。该模型支持针对白质病变的靶点验证及干预措施的临床前评估,填补了卒中研究领域的一项关键空白。
该方法可融入从靶点鉴定到临床前疗效测试的发现全过程,从而实现对神经治疗策略的迭代优化。