Name: Anwendung von Licht-gehärteten Dental Adhesive Resin für Montage-Elektroden oder Mikrodialysesonden in Chronic Experimente (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-07-30T00:00:00.000+00:00
Duration: 16 min 30 s
Description: Lernen Sie die Anwendung von lichtgehärtetem Dentalharz zur sicheren Montage von Elektroden oder Mikrodialysesonden bei chronischen Experimenten. Diese Methode ermöglicht direktes Bonding am Schädel und eliminiert Schraubenanker.

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Wir danken unseren Kollegen in RIKEN-BSI für die freundliche Unterstützung und fruchtbare Ratschläge bei dieser Arbeit. Ich möchte meinen aufrichtigen Dank Professor Shigemi Mori, Professor G bor Juh sz, Drs. auszudrücken. Kiyoji Matsuyama, Katalin AK kesi und rp d Dobolyi, die mich zu Mikrodialyse-Methode während der Diplom-Studium an der Graduate University for Advanced Studies, Japan-Studie beraten. Abschließend danken wir Herrn Chris Sarnecky und Dr. Akitsugu Takasu für ihre Unterstützung in Video-Aufzeichnung.

Schritt 1. Vorbereitung der Sonde Implantation <ol><li> Anästhesie (nicht im Video gezeigt) Anesthetize jeder Vogel mit einem interperitoneale Injektion eines Ketamin (12,5 mg / kg Körpergewicht) und Xylazin (25 mg / kg) Mischung auf einem konstanten Niveau von chirurgischen Anästhesie zu erzeugen. </li><li> Fix einen Kopf zu einem stereotaktischen Rahmen Verwenden Sie Xylocain (TM) Gelee zu lokalen Schmerzen Ohr Bars &quot;Druck zu reduzieren. Der Kopf des Vogels ist in einem stereotaktischen Apparatur, bestehend aus Ohr Bars und einen Schnabel Halter, dass der Kopf in einem Winkel von 45 ° hält fixiert. Während der stereotaktischen Operation zur Implantation, erwärmen den Körper des Vogels durch chirurgische Pad mit thermischen (Temperatur = 34 ~ 36 ° C). </li><li> Desinfizieren OP-Bereich Desinfizieren Sie das OP-Feld mit isodine (TM) vor der Operation. </li></ol> Schritt 2. Stereotaktische Positionierung <ol><li> Referenzpunkt Ausrichtung Richten Sie Dummy-Sonde (Glasmikropipette), um die Lambda (Y-Punkt) und Mark Y-Punkt mit dem Farbstoff gefüllten Pipette. Verbleibende Dextran-TMR der letzten Tracer-Studie wurde in dem Video verwendet. </li><li> Inzision der Haut Entfernen Sie Haut und setzen der Oberfläche des Schädels. Dann reinigen Sie die Oberfläche des Schädels mit einem Wattestäbchen. </li><li> Die Positionierung der Dummy-Kanüle (in horizontaler Richtung) Bewegen Sie den Dummy-Kanüle an den Zielort (AP-Achse und Lateral-Koordination) </li><li> Kleine Kraniotomie und Inzision der Dura mater. Verwenden einer feinen Pinzette für Kraniotomie und einer Geldstrafe Injektionsnadel (30 G) für Einschnitte der Dura mater. Dann reinigen Sie die Oberfläche des Schädels. </li><li> Endgültige Positionierung (Implantation) von Dummy-Kanüle Suchen Sie die Spitze des Führungskanüle auf 0,30 mm über dem Mikrodialysesonde-anvisierten Region. Schließlich ist die Oberfläche des Schädels wieder, denn eine saubere und trockene Oberfläche für den harten Bindung erforderlich ist. </li></ol> Schritt 3. Eine Vorbehandlung der Oberfläche der Schädelbasis (Die ähnliche Vorgehensweise für &quot;direkte Befüllung Wiederherstellung&quot; der zahnärztlichen Produkt wird eingesetzt werden.) <ol><li> Primer-Behandlung <ol><li> Mix PRIMAR Flüssigkeit A mit B auf einem Teller. </li><li> Übernehmen Sie die Mischung auf der Oberfläche des Schädels mit einem kleinen Pinsel. </li><li> Lassen Sie für 30 Sekunden. </li><li> Trocken mit milder Luftstrom. (Nicht waschen.) </li></ol></li><li> Die Anwendung des Bindemittels <ol><li> Wenden Sie das Bindemittel an der Oberfläche des Schädels mit einem kleinen Pinsel. </li><li> Tragen Sie einen sanften Luftstrom. (Nicht waschen.) </li><li> Light-Kur für 20 Sekunden. </li></ol></li></ol> Schritt 4. Montage Komposit <ol><li> Berg-Harz mit einfachen plugger Wenn ein Plain Stopfer nicht verfügbar ist, kann ein Mikro-Spatel verwendet werden. </li><li> Lichthärtung </li><li> Incremental Montage Incremental Montage zu gewährleisten, eine vollständige Umsetzung des Harzes empfohlen. Bei inkrementellen Montage gelten Haftvermittler vor jeder Montage. </li><li> Mold den Komposit-und lichthärtenden für die endgültige Aushärtung. </li><li> Ende der Operation </li></ol> Reinigen Sie den OP-Bereich, gelten Antibiotikum (Gentamicin Salbe), und entfernen Sie das Tier aus der stereotaktischen Flamme. Dann halten die Tiere in einem thermo-kontrollierten Kammer (Temperatur = 33-35 ° C) für post-Aufwachraum. Wie in dem Video zu sehen, wurde kein anormales Verhalten in einem der Tiere am nächsten Tag nach der Operation beobachtet.

<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>

Die Experimente wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien für Tierversuche der Brain Science Institute, RIKEN (RIKEN-BSI) und des Instituts Tier Ethikkommission genehmigt ihnen unternommen.

Im Vergleich zu der Anwendung der konventionellen Selbsthilfeeffekt Acrylharze, hat die Einführung Technik mehrere wichtige Vorteile: 1. Eine direkte Verbindung: Selbst Akrylat kann bis auf die Knochen für eine Weile befestigt werden aber nicht bis auf die Knochen halten. Daher sind Verankerungsschrauben erforderlich, um eine Grundplatte fixieren (siehe Abbildung 2a). Im Gegensatz dazu kann Lichthärtung Kunstharzbindung bis auf die Knochen direkt so Schrauben sind nicht erforderlich (Abbildung 2B). Deshalb können Größe...

Foto 1A zeigt Mikrodialysesonde (a), einer Überwurfmutter (b) und eine Anleitung Kanüle (c). Auf diesem Foto ist die Führung Kanüle durch zahnärztliche Harz, das an den Schädel hält direkt umgeben. Foto B zeigt ein Vogel während der Droge Perfusion. Auf der Oberseite des Kopfes, gibt es eine Mikrodialysesonde, dass zu einer Geldstrafe tefron Rohr verbunden ist. Maßstabsbalken = 1 cm für A-und 2 cm für B sind. <img src="http://www.jove.com/files/249_2008_8_26_3/249_Figure-01.png" /> Abbildung 1 - Fotografien einer Mikrodialyse-Sonde (A) und ein Vogel während der Droge Perfusion (B)

anwendung von licht-gehärteten dental adhesive resin für montage-elektroden oder mikrodialysesonden in chronic experimente

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

Bei der chronischen Aufnahme-Experimente haben selbsthärtenden zahnärztliche Acrylharzen als Grundplatte von Elektroden oder Mikrodialyse-Sonden verwendet worden. Da diese Acrylfarben nicht Bindung an den Knochen haben Schrauben als Anker benutzt worden. Allerdings in kleinen Versuchstieren wie Finken oder Maus, sind ihre Schädel sehr zerbrechlich und kann nicht erfolgreich halten die Anker. In diesem Bericht schlagen wir eine neue Anwendung von lichthärtenden Dentalharze für Montagesockel von Elektroden oder Mikrodialysesonden in chronischen Experimenten. Dieses Material ermöglicht die direkte Anbindung an die Schädeldecke. Daher sind Ankerschrauben nicht erforderlich und chirurgischen Bereich erheblich reduziert werden. Die bisherigen Erfahrungen zeigen, dass die Klebewirkung mehr als 2 Monate hält. Konventionelle Harzes Zeitfenster, wenn die Materialien weich und bearbeitbar sind nur ein paar Minuten. Allerdings ist das Fenster der Arbeitszeit für diese Dentaladhäsive deutlich breiter und einstellbar.

In diesem Bericht schlagen wir eine neue Anwendung von lichthärtenden Dentalharze für Montagesockel von Elektroden oder Mikrodialysesonden in chronischen Experimenten. Dieses Material ermöglicht die direkte Anbindung an die Schädeldecke.

Anwendung von Licht-gehärteten Dental Adhesive Resin für Montage-Elektroden oder Mikrodialysesonden in Chronic Experimente

In chronischen Registrierungsexperimenten wurden selbsthärtende Zahnacrylharze als Befestigungsbasis für Elektroden oder Mikrodialyse-Sonden verwendet. Da diese ...

Bei chronischen Experimenten der Elektrophysiologie oder Mikrodialyse wurde selbsthärtender Zahnkunststoff häufig als Montagebasis für Elektroden oder Mikrodialyseson den verwendet. Da diese Acrylate nicht an der Knochenoberfläche haften, wurden Schrauben als Verankerungen eingesetzt. Bei kleinen Versuchstieren wie FIEs oder Mäusen ist der Schädelknochen jedoch sehr zerbrechlich und kann die Anker nicht zuverlässig halten.Manchmal verursachen diese Knöchelschrauben eine Infektion und Entzündung des Gewebes. In diesem Bericht schlagen wir eine neue Anwendung von rechtem aushärtendem Zahnmaterial als Träger für die Montagebasis vor. Dieses Material ermöglicht eine direkte Verbindung mit dem Schädelknochen.Daher sind Verankerungsschrauben nicht erforderlich und das Operationsfeld kann erheblich verkleinert werden. Das Gesamtgewicht einer Sonde, einer Führungskanüle, eines Gehäuses und einer Montagebasis betrug weniger als ein Gramm. Frühere Erfahrungen zeigen, dass die Verklebung länger als zwei Monate anhält.Diese Technik kann auch für andere Versuchstiere wie Mäuse, Fische und so weiter verwendet werden. Zwei Durchführungen in zwei Gruppen wurden videoaufgezeichnet. In dieser Videodemonstration wurden die besten Aufnahmen jedes Protokollschritts ausgewählt und verwendet.Diese sind stereotaktisch getrennt und verfügen über eine temperaturkontrollierte Erholungskammer. Dies sind hundert Instrumente für chirurgische Eingriffe. Prime PR auf der linken Seite und Mikroproblem.Die dazugehörigen Zubehörteile befinden sich rechts. Falls ein Primärprogramm nicht verfügbar ist, kann stattdessen ein Mikrospatel verwendet werden. Dies ist ein Satz zahnmedizinischer Kunstharzmaterialien für die Seitenzahnversorgung.Primer AP und ein Haftvermittler wurden in diesen Arzneifläschchen aufbewahrt. Wir haben dieses Produkt gewählt, da es ein selbstwirkendes und Dual-Härtungssystem ist. Falls Sie Alternativen wählen, passen Sie das detaillierte Verfahren gemäß den Produktanweisungen an. Das auf der linken Seite abgebildete, pistolenähnliche Instrument ist eine Sichtlicht-Härteeinheit.Sie können eine handgefertigte LED-Lichtquelle wie rechts dargestellt zusammenbauen. Weitere Einzelheiten entnehmen Sie bitte der Dokumentation. Anschließend wurde eine chirurgische Anästhesie induziert, der chirurgische Bereich wurde weiter freigelegt und der Kopf am stereotaktischen Rahmen fixiert.Vor der Insertion von EVAs wurde DI-Verletigung an die Spitzen der EVAs gebracht, um Schmerzen vorzubeugen. Der Kopf des Tieres wurde am Rahmen fixiert und der Kopfwinkel entsprechend justiert. Der chirurgische Bereich wurde mit Iod desinfiziert, eine Glas-Mikropipette wurde am Elektrodenhalter befestigt.Dieser Mikropipettierer wurde verwendet, um einen Bezugspunkt bei einem fehlerhaften Experiment zu setzen. Der Lambda-Y-Punkt wurde als Bezugspunkt verwendet. Es wurde ein kleiner Hautschnitt vorgenommen, um den Bezugspunkt freizulegen.Markieren Sie die Stelle mit einer Grashautpipette, die mit einem Farbstoff gefüllt ist. Schneiden Sie die Haut, um die Schädelfläche freizulegen. Wischen Sie die Knochenoberfläche mit einem Wattestäbchen ab, um Blut und Feuchtigkeit zu entfernen. Eine grüne und trockene Oberfläche ist für eine feste Bindung erforderlich.Nachdem eine Markierungsposition angepeilt wurde, wurde mittels feiner Pinzette eine kleine Kraniotomie durchgeführt. Alternativ kann auch eine Mikropunktpinzette oder Knochenpinzette zur Erstellung der Kraniotomie verwendet werden. Anschließend wurde die grobe Mikropipette aus einem Halter entfernt und eine Kanüle oder Elektrode am Halter befestigt.Die Spitze der Führungskanüle wurde auf den Referenzpunkt ausgerichtet und anschließend vorsichtig zum Zielort bewegt. Der kleinste Einschnitt im Gehirngewebe wurde mittels einer 30-Gauge-Injektionsnadel vorgenommen. Die Nadelführungskanüle wurde in die Zielposition gebracht.Die zweite Behandlung der Knochenoberfläche erfolgte mit einem Zusatzmittel. Dieser Primer besteht aus den Komponenten A und B. Ein Tropfen von jeder Komponente wurde auf eine Schale gegeben und mit einem Pinsel vermischt. Der Primer wurde dann auf die Kontaktfläche aufgetragen. Auch die Oberfläche der Führungs-Kanüle wurde abgewischt. Milde Luft wurde zugeführt, um den Primer zu verteilen und zu trocknen, anschließend wurde der Pinsel gewechselt und ein Haftvermittler auf die Fläche aufgetragen. Dieser Haftvermittler ist lichtempfindlich, weshalb er während des Verfahrens abgedeckt werden sollte. Auch die Oberfläche der Führungskanüle wurde abgetupft.Die milde Luft wurde zugeführt und sichtbares blaues Licht beseitigt, um die chemische Reaktion des Klebstoffs zu beschleunigen. Zum Schutz der Augen des Bedieners sollte transparentes Orange-Coral-Seed verwendet werden. Die Augen von Tieren sollten, falls notwendig, nicht direktem Licht ausgesetzt werden.Ein Aluminiumstöpsel wird verwendet, um die Augen der Tiere zu schützen. Eine kleine Menge Kompositharz wurde mit einem einfachen Stopfen auf die Schädeloberfläche und die Führungskanüle aufgetragen. Anschließend wurde sichtbares blaues Licht verwendet, um das Harz für den schrittweisen Aufbau auszuhärten.Ein Haftvermittler wurde vor jeder Montage aufgetragen. Der Operationsbereich wurde aufgrund der Videoaufzeichnung kontinuierlich nach rechts ausgerichtet. Es ist jedoch besser, eine starke Rechtsausrichtung zu vermeiden, da sie den Zeitraum verkürzen kann, in dem die Materialien fähig sind.Ein schrittweises Montieren und Ausrichten wird empfohlen, um eine vollständige Reaktion des Regimes sicherzustellen. Sie können die Form solange verändern, bis sie sichtbar ist. Rechts wurde Antibiotika verabreicht oder Menthol auf den chirurgischen Bereich aufgetragen, um Infektionen vorzubeugen.Die Operation war nun abgeschlossen, daher wurde der Stereoadapter von der Elektrodenhalterung gelöst. Der Stereoadapter wurde entfernt. Stattdessen wurde ein DAMing-Stab eingeführt, und das Tier wurde aus dem stereotaktischen Rahmen befreit.Schließlich wurde das Tier zur Erholung von der Anästhesie in die Sommer-Kontrollkammer verbracht. Es war der Tag nach der Operation im Vergleich zur Anwendung herkömmlicher selbsthärtender S. Die vorgestellte Technik weist mehrere wichtige Vorteile auf.Zunächst bindet es direkt am Knochen. Selbsthärtendes Acryl kann an den Knochen angebracht werden, der mit Draht versehen ist, aber es haftet nicht am Knochen. Im Gegensatz dazu kann lichthärtendes Material direkt am Knochen binden.Es haftet außerdem an einigen Materialien, einschließlich Kunststoff und Metalle, sofern ein Metallgrundierer verwendet wird. Diese Eigenschaft, an unterschiedliche Materialien zu binden, ermöglicht eine breite Palette von Anwendungen. Zweitens ist die Verarbeitung herkömmlicher Harze aufgrund des relativ kurzen Zeitfensters für die Handhabung einfach.Binnen weniger Minuten weist es eine hohe Fließfähigkeit auf und ist daher schnell schwer zu handhaben. Sobald jedoch die chemische Reaktion beginnt, wird diese durch die exotherme Wärmeentwicklung beschleunigt, und das Harz wird innerhalb kurzer Zeit härter.Die Zeitschlitze für die Verarbeitung von Rechts-Härtungs-Harz sind deutlich breiter und anpassbar. Grundsätzlich verändert sich das Harz kontinuierlich vom Beginn bis zu dem Zeitpunkt, an dem es den richtigen Zustand erreicht hat. Die ausgehärtete Drittreaktion erzeugt keine Wärme.Die Aushärtungsreaktion von selbsthärtendem Harz ist exotherm. Wenn die Unterlage dick ist, kann sich diese Wärme ansammeln und Schäden verursachen. Die Gewebsreaktion auf lichthärtendes Harz erzeugt keine Wärme, und das Material ist biokompatibel.Die Kosten für die Materialien und spezielle Geräte wie eine Lichtquelle können ein Problem darstellen. In dem ergänzenden Dokument stellen wir eine hundertfach hergestellte LED-Lichtquelle vor, die nicht viel kostet. Sehr schnell zu befolgendes Dokument für Einzelheiten.Diese Technik ist anwendbar für die Implantation von Elektroden oder Mikrosonden an anderen Versuchstieren wie Fischen, Mäusen, Kaninchen, Katzen und Affen.

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Forschung

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Biology

Biologie

Das Video zeigt ein Verfahren zur Implantation einer drahtlosen bidirektionalen Mehrkanal-Elektrodeneinheit in ein Rattengehirn, um mehrkanalige neuronale Netze aufzuzeichnen und zu stimulieren.

Implantation eines drahtlosen bidirektionalen Mikroelektrodensystems in ein Rattengehirn

Traditionelle Kopffixationstechniken haben metallische Rahmen, die am Schädel befestigt sind, als Schnittstelle für Kopffixationsgeräte verwendet. Dieses Protokoll demonstriert eine rahmenlose, auf Acrylharz basierende Kopffixierungstechnik für Verhaltensaufgaben bei Nagetieren.

Acrylharz-Form Based Leiter Fixationstechnik in Nagetiere

Ein pH-sensitive ratiometrisch Farbstoff wird in Kombination mit konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie und digitale Bildanalyse zur Überwachung der extrazellulären pH in der dentalen Biofilme in Echtzeit verwendet.

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