Laser-Doppler-Nadelsondeneinführung: Eine Technik zur Echtzeit-Quantifizierung des Blutflusses im Rückenmark in einem Schweinemodell
JoVE Encyclopedia of Experiments
Biologie
0 Ansichten • 2:58 Min. • July 8th, 2025
Beginnen Sie damit, ein anästhesiertes Schwein in eine seitliche Position zu bringen. Beugen Sie den Rücken des Tieres, um die Zwischenwirbelräume zu erweitern. Machen Sie nun einen dorsalen Schnitt in der Mittellinie entlang der thorakolumbalen Region.
Schnitt die Muskeln um die Brustwirbel ein. Ziehen Sie dann die Muskeln auf beiden Seiten der Wirbelsäule zurück, um die Dornfortsätze und die Lamina freizulegen.
Entfernen Sie nun die Lamina - einen kleinen Abschnitt des Wirbelsäulenknochens zwischen dem dreizehnten und vierzehnten Brustwirbel. Dadurch entsteht ein Raum zwischen den Wirbeln. Führen Sie einen Venenkatheter in diesen Spalt ein. Bei diesem Verfahren wird das Rückenmark punktiert und der Venenkatheter lateral in der Wirbelsäule positioniert.
Entfernen Sie die Inlay-Nadel des Katheters und ersetzen Sie sie durch eine Laser-Doppler-Nadelsonde. Verbinden Sie dann die Sonde mit der Laser-Doppler-Hardware und dem Erfassungssystem. Dieses System ermöglicht die Echtzeit-Bewertung der Blutflussgeschwindigkeit in den Mikrogefäßen des Rückenmarks.
Starten Sie das Laser-Doppler-Gerät, um das Licht einer monochromatischen Niederenergie-Laserquelle auf den interessierenden Bereich ausstrahlen zu lassen. Wenn Licht mit sich bewegenden roten Blutkörperchen kollidiert, kommt es zu einer Änderung seiner Frequenz, die als Doppler-Verschiebung bezeichnet wird. Die durchschnittliche Verschiebung der Dopplerfrequenz entspricht der Geschwindigkeit, mit der sich die roten Blutkörperchen bewegen. Diese Technik kann helfen, eine gestörte Durchblutung bei Rückenmarksverletzungen zu bestimmen.
Nachdem Sie bei einem drei Monate alten 40 Kilogramm schweren Schwein ein angemessenes Maß an Sedierung bestätigt haben, bringen Sie das Tier in die richtige Seitenlage und beugen Sie den Rücken des Tieres, um den Raum zwischen den Wirbeln zu erweitern. Legen Sie den paravertebralen Bereich chirurgisch frei, um Dornfortsätze in Wirbelbögen vorzubereiten, und platzieren Sie einen vaskulären 14-Gauge-peripheren Venenkatheter paramedian in das Rückenmark auf Höhe der Brustwirbel 13 / 14 oder der Lendenwirbel 1 / 2 zwischen zwei Wirbelbögen.
Ersetzen Sie die Nadel durch die Laser-Doppler-Nadelsonde und schließen Sie die Sonde an die dafür vorgesehene Hard- und Software an, um die Signalqualität zu testen. Es sollte ein stabiles Signal mit einer moderaten Pulsatilität beobachtet werden. Fixieren Sie die Sonde vorsichtig mit Nähten und verwenden Sie eine Polsterung, um zu verhindern, dass sich die Sonde verrenkt oder knickt.
Übersicht
In diesem Artikel wird ein chirurgisches Verfahren zur Einführung einer Laser-Doppler-Nadelsonde in das Rückenmark eines anästhesierten Schweins zur Beurteilung der Blutflussgeschwindigkeit beschrieben. Die Methode zielt darauf ab, gestörte Durchblutung bei Rückenmarksverletzungen zu bewerten.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Neurowissenschaften
- Rückenmarksverletzung
- Durchblutungsmessung
Hintergrund
- Das Verständnis der Durchblutung des Rückenmarks ist entscheidend für die Beurteilung von Rückenmarksverletzungen.
- Laser-Doppler-Verfahren ermöglichen die Echtzeitevaluierung der Durchblutung.
- Tiermodelle, wie Schweine, werden häufig für chirurgische Eingriffe in der Forschung verwendet.
- Eine geeignete Anästhesie und Lagerung sind für den Erfolg chirurgischer Eingriffe unerlässlich.
Zweck der Studie
- Entwicklung einer Methode zur Beurteilung des Blutflusses im Rückenmark.
- Anwendung der Laser-Doppler-Technologie für Echtzeit-Messungen.
- Verbesserung des Verständnisses der Mechanismen von Rückenmarksverletzungen.
Verwendete Methoden
- Vorbereitung eines anästhesierten Schweins in Seitenlage.
- Chirurgischer Schnitt entlang der thorakolumbalen Region, um die Wirbelkörper freizulegen.
- Einführung eines Venenkatheters in das Rückenmark.
- Ersetzen des Katheters durch eine Laser-Doppler-Nadelsonde zur Durchblutungsmessung.
Hauptergebnisse
- Erfolgreiche Insertion der Laser-Doppler-Sonde in das Rückenmark.
- Echtzeitevaluierung der Blutflussgeschwindigkeit in spinalen Mikrogefäßen.
- Beobachtung stabiler Signale, die eine wirksame Platzierung der Sonde anzeigen.
- Veranschaulichung des Potenzials dieser Technik zur Untersuchung von Rückenmarksverletzungen.
Schlussfolgerungen
- Die Methode bietet einen zuverlässigen Ansatz zur Beurteilung der Durchblutung des Rückenmarks.
- Die Laser-Doppler-Technologie kann die Forschung zu Rückenmarksverletzungen verbessern.
- Weitere Studien könnten die Auswirkungen einer gestörten Durchblutung auf die Gesundheit des Rückenmarks untersuchen.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Die Echtzeitquantifizierung der Durchblutung des Rückenmarks mithilfe von Laser-Doppler-Nadelsonden ermöglicht eine präzise Beurteilung der mikrovaskulären Perfusion in großen Tiermodellen. Diese Fähigkeit ist entscheidend, um translationale Hypothesen bei Rückenmarksverletzungen risikominimiert zu testen, und stärkt das Vertrauen in die Auswahl präklinischer Modelle. Die Methode unterstützt Entscheidungen in frühen Entwicklungsphasen, indem sie handlungsrelevante physiologische Daten liefert, die für die Validierung neurovaskulärer Zielstrukturen von Bedeutung sind.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Ermöglicht die direkte Messung der Mikroperfusion des Rückenmarks zur Überprüfung neurovaskulärer Hypothesen.
- Ermöglicht die funktionelle Validierung von Zielstrukturen, die an Ischämie und Reperfusionsverletzung des Rückenmarks beteiligt sind.
- Bietet eine mechanistische Entwicklungsrisikominderung, indem Blutflussänderungen mit Verletzungsmodellen verknüpft werden.
Screening und Assay-Entwicklung
- Etabliert einen validierten physiologischen Endpunkt für die Wirkstoffscreening in neurovaskulären Kontexten.
- Erleichtert die Standardisierung von Assays durch reproduzierbare, quantitative Durchflussmessungen des Blutes.
- Ermöglicht die Skalierbarkeit für die Bewertung von Interventionseffekten auf die Perfusion des Rückenmarks.
Translationale und präklinische Forschung
- Stimmt präklinische Modellergebnisse mit klinisch relevanten Biomarkern der Rückenmarkperfusion ab.
- Unterstützt die Kontinuität von der Entdeckung bis zur präklinischen Validierung in großen Tiermodellen.
- Ermöglicht risikoadjustierte Weiterentwicklung von neuroprotektiven oder vaskulär wirkenden Substanzen.
Pipeline- und Workflow-Integration
Diese Technik integriert sich in den Übergang von der Entdeckung zur präklinischen Forschung, indem sie in einem Schweinemodell Echtzeit-Daten zur Physiologie bereitstellt und so frühe mechanistische Studien mit translationsorientierter Forschung verbindet.
- Entdeckungsbiochemie: Quantifiziert die mikrovaskuläre Durchblutung, um die Beteiligung neurovaskulärer Signalwege zu klären.
- Screening: Liefert reproduzierbare, quantitative Perfusionsergebnisse zur Beurteilung von Wirkstoffen.
- Analytik: Erzeugt kontinuierliche Daten zur Blutflussgeschwindigkeit für vergleichende Analysen unter verschiedenen Bedingungen.
- Translationale Forschung: Bringt die Ergebnisse aus Tiermodellen mit für den Menschen relevanten Perfusionsergebnissen in Übereinstimmung.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Stellt eine wiederverwendbare Plattform für vielfältige Studien zu neurovaskulären Prozessen und Rückenmarksverletzungen bereit.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit bei der Validierung neurovaskulärer Zielstrukturen und der mechanistischen Entlastung von Risiken.
- Operativer Wert: Standardisiert physiologische Messungen und verbessert die Reproduzierbarkeit in Großtiermodellen.
- Strategischer Wert: Verbessert die Entscheidungsfindung über Fortführung oder Abbruch von Projekten, indem funktionelle Messgrößen mit translationalen Endpunkten verknüpft werden.
- Portfolio-Wirkung: Ermöglicht eine risikoadjustierte Priorisierung von Kandidaten, die auf die Perfusion des Rückenmarks abzielen.
Durchführungsüberlegungen
- Erfordert Fachkenntnisse in der Chirurgie an Großtieren und in der neurovaskulären Physiologie.
- Benötigt spezialisierte Laser-Doppler-Messtechnik und Datenerfassungssysteme.
- Erfordert eine strenge Standardisierung zwischen den Teams hinsichtlich der Platzierung der Sonden und der Signalqualität.
- Kann je nach Wirbelsäulensegment oder Tiermodell Anpassungen erfordern.
- Die Stabilität des Signals und die Fixierung der Sonde sind entscheidend für eine zuverlässige Datenerfassung.
Biopharma-Häufige Fragen
Laser-Doppler: Ein Instrument zur Messung der Pankreas Islet mikrovaskuläre Vasomotion In Vivo
Ähnliche Videos
0 Aufrufe
Mittels Laser-Doppler Imaging und Überwachung, Rückenmark Mikrozirkulation in der Ratte zu analysieren
Ähnliche Videos
0 Aufrufe
Laser Doppler Perfusion Imaging in der Maus Hindlimb
Ähnliche Videos
0 Aufrufe
Positionierung einer Laser-Doppler-Sonde: Eine Technik zur Implantation einer Sonde über die mittlere Hirnarterie zur Blutflussmessung im Mausmodell
Ähnliche Videos
0 Aufrufe
Intrathekale Platzierung der Lumbaldrainage: Eine Technik zur Entnahme von Liquor cerebrospinalis aus der Lendenwirbelsäule im Schweinemodell
Ähnliche Videos
0 Aufrufe
Ein Ex vivo Laser-induzierte Rückenmarksverletzungen Modell zu Mechanismen der axonalen Degeneration Beurteilen Sie in Echtzeit
Ähnliche Videos
0 Aufrufe
Kontrastverstärkten Ultraschall-Bildgebung zur Beurteilung der Spinal Cord Blood Flow in Experimental Rückenmark-Verletzung
Ähnliche Videos
0 Aufrufe
Eine In Vivo Duo-Farbe-Methode für Imaging-vaskuläre Dynamik nach Contusive Spinal Cord Injury
Ähnliche Videos
0 Aufrufe
Echtzeit-Beurteilung der Rückenmarksmikroperfusion in einem Schweinemodell der Ischämie/Reperfusion
Ähnliche Videos
0 Aufrufe
Periorbitale Platzierung einer Laser-Doppler-Sonde zur Überwachung des zerebralen Blutflusses vor einem Verschluss der mittleren Hirnarterie in Nagetiermodellen
Ähnliche Videos
0 Aufrufe
Zuletzt aktualisiert: 22 August 2026