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Generierung eines Mausmodells für traumatische Hirnverletzungen mit einer Impaktorsonde

July 8th, 2025

In This Article

Abstract

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Quelle: Furmanski, O., et al. Kontrolliertes kortikales Wirkungsmodell von Hirnverletzungen bei Mäusen mit therapeutischer Transplantation von humanen induzierten pluripotenten Stammzellen aus Nervenzellen. J. Vis. (2019).

Dieses Video zeigt das Verfahren zur Auslösung einer traumatischen Hirnverletzung mit offenem Schädel bei einer Maus, indem man einen Schädelschnitt in der Mittellinie macht, den Schädel durchbohrt und den Knochenlappen entfernt, um die Hirnrinde freizulegen, und hohen Druck ausübt, um ein Trauma auszulösen. Die Wunde wird dann vernäht, um das Mausmodell für nachfolgende Experimente vorzubereiten.

Protocol

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Alle Verfahren, an denen Tiermodelle beteiligt sind, wurden vom lokalen institutionellen Tierpflegeausschuss und dem Tierprüfungsausschuss von JoVE überprüft.

>1. Kraniotomie und kontrollierte kortikale Wirkung

  1. Vorbereitung des kontrollierten kortikalen Aufprallgeräts und des chirurgischen Zubehörs.
    1. Befüllen Sie eine 1-ml-Slip-Tip-Spritze mit 0,5 mL steriler Kochsalzlösung für die Wundspülung. Befestigen Sie eine 25-G-Nadel an der Spritze, um die Spülung zu kontrollieren.
    2. Bereiten Sie eine verdünnte Lösung von Cyclosporin A (CsA) in Dimethylsulfoxid (DMSO) auf eine Endkonzentration von 1 mg/ml vor. Befüllen Sie eine zweite 1-ml-Slip-Tip-Spritze mit 0,5 mL CsA-Lösung zur Immunsuppression. Befestigen Sie eine 25 G Nadel oder größer an der CsA-Spritze.
    3. Befestigen Sie den geregelten kortikalen Aufprallkolben an einem Arm an einem stereotaktischen Rahmen und stellen Sie ihn auf einen Winkel von 15° ein. Befestigen Sie eine 3-mm-Impaktorsonde am Kolben.
    4. Stellen Sie die Aufprallgeschwindigkeit auf 1,5 m/s und die Verweilzeit des Aufpralls auf 0,1 s ein, um eine leichte kortikale Verletzung zu erzeugen.
  2. Führen Sie eine einseitige Kraniektomie durch
    1. Legen Sie die Maus in eine Anästhesie-Induktionskammer, die mit einem Isofluran-Verdampfer mit einer komprimierten Sauerstoffquelle verbunden ist. Induzieren Sie eine Anästhesie mit ~3% Isofluran bei ~0,7 l/min Sauerstoff. Überprüfen Sie die Tiefe der Anästhesie durch die fehlende Reaktion auf das Einklemmen der Zehen.
    2. Rasieren Sie die Kopfhaut mit einer elektrischen Haarschneidemaschine und wischen Sie loses Fell ab.
    3. Platzieren Sie die Maus in einem stereotaktischen Rahmen mit einem angebrachten Nasenkonus zur Narkoseabgabe.
      1. Legen Sie ein 37 °C warmes Kissen auf den stereotaktischen Rahmen unter der Maus, um die Körpertemperatur unter Narkose zu halten. Fixieren Sie den Kopf mit Ohrstangen und einer Beißstange und richten Sie den Kopf so aus, dass das Stirnbein des Schädels waagerecht ist. Halten Sie die Anästhesie für die Dauer der Operation bei ~1,5 % bis 2 % Isofluran.
    4. Um eine präoperative Versorgung und aseptische chirurgische Vorbereitung durchzuführen, tragen Sie mit einem sterilen Wattestäbchen eine antibiotische Augensalbe auf die Augen auf. Tragen Sie eine Lösung auf Jodbasis auf die rasierte Kopfhaut auf. Entfernen Sie diesen mit 70% Ethanol. Decken Sie das Tier mit einem gefensterten OP-Tuch ab, so dass der Scheitel des Kopfes sichtbar ist, aber die Augen bedeckt sind.
    5. Machen Sie mit einem Skalpell oder einer Schere einen Schnitt (1,5-2 cm) in der Mitte der Kopfhaut. Verwenden Sie sterile Wattestäbchen, um die Wunde zu reinigen und die Faszie links von der Mittellinie bei Bregma zu reinigen.
    6. Verwenden Sie die Impaktorsonde, um die Kraniektomiestelle zu identifizieren.
      1. Setzen Sie den stereotaktischen Referenzpunkt (X = 0, Y = 0) auf Bregma. Stellen Sie die Sonde seitlich auf 2 mm links von der Mittellinie ein. Zeichnen Sie mit einem chirurgisch sicheren Marker mit feiner Spitze einen Kreis mit einem Durchmesser von 5 mm um die Sonde herum. Heben Sie den Schlagkörper an und drehen Sie ihn aus der Position.
    7. Verwenden Sie das Hochgeschwindigkeits-Mikromotor-Kit-Handwerkzeug, um mit einem 0,6-mm- oder 0,8-mm-Fräser mit runder Spitze bei einer maximalen Geschwindigkeit von ~70 % bis 80 % ein offenes Loch in den Schädel zu bohren. Üben Sie leichten Druck auf den Schädel aus, während Sie entlang der 5 mm umlaufenden Kontur bohren, um diesen Rand zu verdünnen.
      1. Üben Sie beim Bohren keinen übermäßigen Druck aus. Vibrationen, Kompression oder versehentliches Eindringen können zu kortikalen Verletzungen führen. Lassen Sie stattdessen die Geschwindigkeit des Bohrers die Arbeit erledigen.
      2. Bohren Sie nicht zu lange an einer bestimmten Stelle, um eine übermäßige Reibungserwärmung des Schädels zu vermeiden. Spülen Sie die Kraniektomie gelegentlich mit steriler Kochsalzlösung, um Schmutz zu entfernen und die Erwärmung des rotierenden Werkzeugs zu reduzieren.
      3. Seien Sie beim Bohren über die koronale Nahtlinie genau vorsichtig, da diese Punkte anfällig für Blutungen sind.
    8. Verwenden Sie eine feine Pinzette, um den Schädellappen zu entfernen, wenn der Kraniektomieumriss ausreichend dünn ist. Fassen Sie die Klappe medial und heben und ziehen Sie sie vorsichtig mit einer radialen Bewegung seitlich.
      1. Beschädigen Sie die Dura mater beim Anheben der Klappe nicht, da dies zu schweren Verletzungen und Blutungen führen kann.
  3. Führen Sie eine leichte kontrollierte Verletzung durch kortikalen Aufprall durch
    1. Reinigen Sie die Impaktorsonde mit einem sterilen Alkoholvorbereitungspad. Bringen Sie die Impaktorsonde wieder in Position über dem freiliegenden Kortex. Senken Sie die Sonde ab, bis sie die Dura Mater-Oberfläche berührt. Markieren Sie diese Position als Z = 0.
    2. Ziehen Sie den Kolben zurück und stellen Sie ihn auf Z = -1,0 mm ein. Entladen Sie den Kolben, um den Kortex zu treffen.

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Disclosures

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Es wurden keine Interessenkonflikte angegeben.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
1 ml SpritzenBecton Dickinson (BD)309659
25G Precision Glide SpritzennadelnBecton Dickinson (BD)305122
Verdampfer für AnästhesieVetlandTel.: 0521-11-22
Tuch für den Umgang mit TierenKauf im Kaufhaus
BetadinPurdue ProdukteArtikel-Nr.: NDC-67618-151-32
Komprimierter SauerstoffProdukt der Wahl; variiert je nach Region
Cyclosporin ASigma-Aldrich30024-100mg
Dimethylsulfoxid (DMSO)Sigma-AldrichD8418-500ml
DMEMInvitrogen (ThermoFisher)Nr. A14430-01
Feine PinzetteWerkzeuge für die FeinwissenschaftNr. 11254-20
ZangeWerkzeuge für die Feinwissenschaft91106-12
Hochgeschwindigkeits-Rotations-Mikromotor-KitForedom Electric Co.K.1070 - K.107018
Idealer Mikrobohrfräser 5er-SetCell Point Wissenschaftlich60-1000
Impact One Stereotaktischer Impaktor für CCILeica Biosystems39463920
AugensalbeFalke PharmazeutikaArtikel-Nr.: NDC-61314-631-36
Kleiner stereotaktischer Rahmen für NagetiereStoeltingArtikel-Nr.: 51925
kleine SchereWerkzeuge für die FeinwissenschaftArtikel-Nr.: 14060-09
Sterile Alkohol-VorbereitungspadsFisherbrandTel.: 06-669-62
sterile Wattestäbchen/Kendall WattestäbchenTyco GesundheitswesenArtikel-Nr.: 540500
Sterile KochsalzlösungHospiraArtikel-Nr.: NDC-0409-1966-07
Nähte - 5.0 Seide mit gebogener NadelOaseMV-682
kg

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Tags

Traumatic Brain Injury Mouse ModelControlled Cortical ImpactImpactor Probe TechniqueCraniectomy ProcedureBrain Cortex ExposureStereotaxic Frame UseHigh Pressure ImpactScalp Suturing MethodMouse Anesthesia ProtocolBone Flap Removal

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