Methodenartikel

Diffuse Korrelationsspektroskopie zur Beurteilung des zerebralen Blutflusses in einem Mausmodell

8. Juli 2025

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Quelle: Brothers, R. O., et al. Systemanalyse der neuroinflammatorischen und hämodynamischen Reaktion auf traumatische Hirnverletzungen. J. Vis. Exp. (2022)

In diesem Video demonstrieren wir die Technik der diffusen Korrelationsspektroskopie zur Messung des zerebralen Blutflusses in einem Mausmodell für leichte traumatische Hirnverletzungen.

Protokoll

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Alle Verfahren mit Tiermodellen wurden vom lokalen institutionellen Tierpflegeausschuss und dem Tierprüfungsausschuss von JoVE überprüft

>1. Beurteilung des zerebralen Blutflusses mit diffuser Korrelationsspektroskopie

  1. DCS-Datenerfassung
    1. Entfernen Sie Haare auf der Kopfhaut. Da DCS am besten funktioniert, wenn keine Haare vorhanden sind, ist es notwendig, das Fell auf dem Kopf vor Beginn der Experimente zu entfernen. In der Regel wird die Haarentfernung 1-3 Tage vor Beginn der Studie durchgeführt.
      1. Induzieren Sie Mäuse 45 Sekunden lang mit 4,5 % Isofluran in 100 % Sauerstoff und halten Sie sie mit 1-2 % Isofluran in 100 % Sauerstoff aufrecht.
      2. Rasieren Sie den Kopf zwischen den Augen und den Ohren. Verwenden Sie dann Enthaarungscreme, um das Fell am Kopf zu entfernen, wie in Abbildung 1 gezeigt.
      3. Lassen Sie das Tier auf einem Wärmekissen von der Narkose erholen und kehren Sie dann in den Käfig zurück.
    2. Messen Sie den zerebralen Blutfluss mit DCS. Um Bewegungsartefakte während der Messung zu minimieren, untersuchen Sie Mäuse unter kurzer Isofluran-Anästhesie.
      Anmerkung: Überwachen Sie die Atmung und die Reaktion des Zehenklemmens während der Messungen visuell und passen Sie die Isoflurankonzentration nach Bedarf an, um eine gleichbleibende Anästhesietiefe zu gewährleisten. Signifikante Schwankungen in der Anästhesietiefe könnten den Blutfluss angesichts der bekannten vasomodulatorischen Wirkungen von Isofluran verändern.
      1. Induzieren Sie 45 Sekunden lang mit 4,5 % Isofluran in 100 % Sauerstoff und halten Sie dann mit 1,0-1,75 % Isofluran in 100 % Sauerstoff aufrecht. Bestätigen Sie eine ausreichende Anästhesietiefe durch das Fehlen einer Zehenklemmreaktion und eine normale Atmung (zwischen ~60-80 Atemzügen pro Minute).
      2. Legen Sie den DCS-Sensor nach einer 2-minütigen Stabilisierungsphase vorsichtig über die rechte Hemisphäre, so dass die Oberkante des optischen Sensors mit dem hinteren Teil des Auges und die Seite des Sensors entlang der Mittellinie ausgerichtet ist (Abbildung 1). Halten Sie eine Hand über den Sensor, um ihn vor Raumlicht zu schützen. Erfassen Sie 5 Sekunden Daten (1 Hz-Erfassung).
      3. Positionieren Sie den Sensor über der linken Hemisphäre und erfassen Sie 5 Sekunden Daten.
      4. Wiederholen Sie dies 3 Mal/Hemisphäre, um lokale Heterogenitäten unter der Gewebeoberfläche zu berücksichtigen.
    3. Genesung
      1. Nehmen Sie die Maus aus der Narkose und legen Sie sie auf ein Wärmekissen.
      2. Nachdem die Maus ihren Aufrichtreflex wiedererlangt hat, bringe sie in den Käfig zurück.

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Ergebnisse

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Abbildung 1: Messung des zerebralen Blutflusses mittels diffuser Korrelationsspektroskopie. (A) Ein optischer Sensor wird vorsichtig manuell über die rechte Hemisphäre gehalten, um den Blutfluss in einer anästhesierten Maus zu messen. (B) Repräsentative Sensorplatzierung auf der rechten Hemisphäre. Der Umriss des Sensors wird als gestricheltes schwarzes Rechteck dargestellt, und d...

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Offenlegungen

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Es wurden keine Interessenkonflikte angegeben.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
EnthaarungscremeAmazonasNair
DiH2OVWRVWRL0200-1000
Hardware-Autokorrelator-Platinewww.correlator.comFlex05-8ch
Isofluran 250 mLMED-VET INTERNATIONALRXISO-250
Kimwipe (11,2 x 21,3 cm)VWRArtikel-Nr.: 21905-026
Labor-WirbelmischerVWRTel.: 10153-838
LabViewNationale InstrumenteLabVIEW
Luminex 200, HTS, FLEXMAP 3D oder MAGPIX mit xPONENT SoftwareLuminex GmbH
R Programmiersprache
RStudiowww.rstudio.com
Ultraschallgerät
1 m Führungsrohr aus AcrylMcMaster-CarrArtikel-Nr.: 49035K85
4-Photonen-Zähl-Avalanche-FotodiodePerkin-ElmerSPCM-AQ4C-IO
400 μm Multimode-QuellfaserThorlabs Inc.FT-400-EMT
54 g SchraubeAce Hardware0,95 cm Grundkörperdurchmesser, 2 cm Kopfdurchmesser, 10,2 cm Länge
780 nm Singlemode-DetektorfaserThorlabs Inc.780 PS
852 nm Laser mit langer KohärenzlängeTOPTICA PhotonikiBeam smart

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Schlagwörter

Sch del Hirn TraumaNahinfrarotlichtLawinenphotodiodeAutokorrelatorzerebraler BlutflussindexPlatzierung optischer SensorenDatenerfassung

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