טיפול בגידולי מוח במודל עכבר באמצעות טיפול סונודינמי

תקציר

מקור: Mess, G., et al. טיפול סונודינמי לטיפול בגליובלסטומה מולטיפורמה במודל עכבר באמצעות מערכת אולטרסאונד ניידת ממוקדת על שולחן. J. Vis. Exp. (2023)

סרטון זה מדגים פרוטוקול לביצוע טיפול סונודינמי בגידול מוח במודל עכבר באמצעות אולטרסאונד ממוקד מונחה תהודה מגנטית (MRgFUS). מבשר סונוסנסיטייזר ניתן לפני הטיפול, המצטבר בתאי הגידול ומופעל על ידי אולטרסאונד ממוקד לייצור מיני חמצן תגובתיים (ROS). ROS אלה גורמים לעקה חמצונית, וכתוצאה מכך למוות של תאי הגידול ולהפחתת התפשטותם.

פרוטוקול

כל ההליכים הכוללים מודלים של בעלי חיים נבדקו על ידי הוועדה המוסדית המקומית לטיפול בבעלי חיים ומועצת הביקורת הווטרינרית של JoVE.

1. הליכי הדמיית תהודה מגנטית (MRI)

1. קחו את מיטת ה-MRI כשהחיה מקובעת באופן סטריאוטקטי והניחו אותה בעריסת ה-MRI שהייתה מחוברת בעבר לסורק ה-MRI (ראו טבלת חומרים), על ידי חריץ חור מיטת ה-MRI בקצהו ליתד על עריסת ה-MRI, כפי שמוצג באיור 1. חבר את צינורות ההרדמה לכניסה ויציאה לצינורות המתאימים במכשיר ה-MRI.

2. החלק את עריסת ה-MRI המכילה את החיה לתוך קדח ה-MRI, והקפד לשמור על אותו מיקום כמו המקום שבו הוצב הפנטום.

3. בצע לוקלייזר כדי לראות את מיקום המוח של החיה ולאחר מכן סריקת MRI משוקללת T1 לאחר ניגודיות המכסה את כל המוח.

4. ייצא את סריקת ה-MRI כקבוצה של קובצי DICOM לא דחוסים, אחד לכל פרוסה.

2. טיפול אולטרסאונד ממוקד (איור 2)

1. הסר את החיה מעריסת ה-MRI לאחר השלמת הסריקה והנח אותה על הרציף על ידי חריץ החלק הקדמי של המיטה לתוך היתד המתאים לה בחלק האחורי של הפלטפורמה וחריץ החלק האחורי של המיטה לתוך היתד המתאים לה.

2. חבר את צינור הכניסה של מיטת ה-MRI למקור איזופלורן להרדמה והגדר את קצב זרימת הגז ל-1.0 מ"ל/דקה ואת הוופורייזר ל-2.0% לשמירה על ההרדמה. חבר את צינור היציאה למיכל מסנן פחם לספיגת הרדמה.

3. העבר את מערך קבצי ה-DICOM למחשב והנח אותם בתיקייה בספריית העבודה הראשית של המחקר הנוכחי.

4. בתוכנה, עבור לדף האתחול הראשי והפעל את מצב ריצה על ידי לחיצה על מציאת פוקוס מודרך ולאחר מכן לחיצה על מצב ריצה מופעל.

5. הניחו טיפה של ג'ל אולטרסאונד צנטריפוגה על ראש החיה, עם מספיק ג'ל כדי לכסות את כל הקרקפת מעל הגולגולת.

6. יוצקים מים נטולי יונים (DI) ונטולי גז לאמבט המים עד 80% ולאחר מכן משבצים את אמבט המים על העמודים המתאימים לו על הרציף.

7. הורד את אמבט המים המלא במי DI עד שהקרום התחתון נוגע בג'ל האולטרסאונד שעל ראש החיה, ויוצר משטח צימוד בין המים לג'ל. וודאו שג'ל האולטרסאונד מכסה את כל ראש החיה לאמבט המים ושאין בועות אוויר בג'ל האולטרסאונד בין אמבט המים לקרקפת העכבר.

8. טבלו את מתמר האולטרסאונד באמבט המים, וודאו שלא נוצרות בועות אוויר על פני המתמר.

9. הורד את זרוע המתמר באמצעות מצב ריצה כלפי מטה לכיוון המתמר השקוע חלקית, והצמד אותו למתמר על ידי יישור החריצים המגנטיים זה עם זה בזמן שמשטח המתמר נשאר שקוע.

10. כבה את מצב ריצה ולאחר מכן צא מחיפוש ממוקד, כפי שנעשה בשלב האתחול. הקפד לאשר את מיקום הבית כפי שנעשה קודם.

11. עבור ללשונית הטיפול ולאחר מכן העלה את קבצי ה-MRI המשוקללים לאחר ניגודיות T1 על ידי לחיצה על סמל התיקייה באמצע העליון של המסך. בחרו בתיקייה הכוללת את קובצי DICOM שהועלו למחשב קודם לכן ופתחו אותם. שלב זה אמור לטעון אוטומטית את כל קבצי DICOM בחלונית הימנית העליונה.

12. לאחר מכן, בכרטיסייה מצב סוניקציה, בחר את מצב הטיפול המתאים על ידי בחירת פרץ או גל מתמשך. אם במצב פרץ, בכרטיסייה הגדרות סוניקציה, הזן את אורך הפרץ, תקופת הפרץ ומספר התקופות. פרמטרים אלה יתאימו לכל מיקום סוניקציה. אם במצב גל רציף, הזן רק את משך הסוניקציה.

הערה: במחקר זה, נעשה שימוש במצב גל רציף למשך 120 שניות.

13. לחץ על סמל המטרה באמצע העליון של העמוד ובחר את המיקומים המתאימים בפרוסת ה-MRI הנכונה שאליה יש לכוון את אזור המוקד של האולטרסאונד הממוקד (FUS). ריבוע אדום בהיר עם עיגול אדום יופיע בעת לחיצה. ניתן לבחור יותר מבחירה אחת.

14. משמאל לתמונת ה-MRI יש טבלה, שתאוכלס בקואורדינטות התלת-ממדיות של אזורי המוקד שנבחרו. בעמודה האחרונה של הטבלה, הזן את רמת ההספק שיש לבצע סוניקציה בכל נקודת מוקד, אותה ניתן לחשב בנפרד עבור כל מתמר המשמש להשגת רמות הלחץ או העוצמה הרצויות. לחץ על כל נקודת מוקד בטבלה כדי לאשר איזו תגרום להדגשת הקואורדינטות, ואזור המוקד המתאים בתמונה יהפוך לכחול. הערה: עיין בגיליון הנתונים של המתמר כדי לקבוע כיצד לתרגם את רמת ההספק שהוזנה לטבלה ללחץ או לעוצמה, מכיוון שערכים אלה הם ספציפיים למתמר.

15. לאחר שביעות רצון מכל אזורי המוקד, בחר מבחן תנועה. זה יבקש מהתוכנה להזיז את המתמר לכל נקודות המוקד כדי להבטיח שהתנועות אפשריות. לאחר האישור, התוכנה תציין את בדיקת התנועה הושלמה. אם מתרחשת שגיאה, התאם את אזורי המוקד כך שיוכלו להתאים לצירים התלת-ממדיים של מנועי המתמר.

16. לאחר שתהיה מוכן, בחר התחל סוניקציה כדי להתחיל את פרוטוקול הסוניקציה, הזזת המתמר והחלת פרמטרי ה-FUS הנכונים בכל אזור מוקד שנבחר.

17. לאחר סיום פרוטוקול הסוניקציה, נתק את המתמר מזרוע המתמר, הסר את אמבט המים מהפלטפורמה ונגב את ג'ל האולטרסאונד מהקרקפת של החיה.

18. הברג את הנשיכה ואת מוטות האוזניים, הסר את החיה ממיטת ה-MRI ולאחר מכן הניח את החיה על כרית חמה עד שהחיה תתעורר מההרדמה. בשלב זה, החזירו את החיה לכלוב שלה.

19. עבור בעלי חיים עוקבים, חזור על אותו פרוטוקול, החל מסעיף 6. 20. לאחר הטיפול בבעלי החיים הרצויים, יש לנקות את כל המשטחים שבעלי חיים נוגעים בהם עם 70% אתנול (ראה טבלת חומרים).

21. צא מהתוכנה ולאחר מכן כבה וכבה כל ציוד.

תוצאות

איור 1: מיקום בעלי חיים. (A) מיטת MRI ועריסה, עם חלקים שונים שמסומנים: 1. עריסת MRI. 2. מיטת MRI סטריאוטקטית. 3. מוטות אוזניים. 4. בר נשיכה. 5. חרוט אף. 6. חור יתד למיטת MRI. 7. צינורות הרדמה איזופלורן. (B) איור שמייצג את מיקו...

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
7T PET-MR system	Bruker	Biospec 70/30
רדיד אלומיניום	Reynolds מותג
מגבר	FUS Instruments	2175
עכברים עירומים אתימיים	צ'ארלס ריבר מעבדות	קוד מתח 490
פחם איזופלואורן מיכל פסולת	פטרסון מדעי	78909457
מחשב	FUS מכשירים	2269
כיסוי זכוכית	פישרברנד	12-545J
צג שולחני	ASUS	VZ239H
מכונת גילוח	אלקטרוניתWahl	93235-002
סרום בקר עוברי	Thermo Fisher
	מדעי Siglent	QS0201X-E01B
חומר ניגוד גדוליניום (Gadavist)	McKesson Corporation	2068062
גזה	הנרי שיין	101-4336
מנורת	חום
כרית חום	קנט סיינטיפיק	RT-0501
תא אינדוקציה	פטרסון	78933388
וופורייזר איזופלואורן	פטרסון מדעי	78916954
Isoflurane	Covetrus	29405
מערכת איזופלורן	פטרסון סיינטיפיק
78935903 ספקטרום IVIS	פרקין אלמר	124262
נאייר	צ'רץ' ודווייט ושות'.
משחת עיניים	Puralube משחה
RK-50 MRgFUS מערכת	FUS מכשירים	2182
להב אזמל
ידית אזמל	Fine Science Tools	91003-12
סט מברגים	Jakemy	JM-8160
סמן עור	פסק זמן	D538,851
מסגרת סטריאוטקטית	Kopf Instruments	5000
Stereotactic MRI אב טיפוס מתקן הדמיה מפלסטיק	FUS Instruments
מתמר וקופסה תואמת	FUS Instruments	T515H750-118
מסיר גז אולטרסאונד	FUS Instruments	2259
ג'ל אולטרסאונד	ParkerLabs	01-08
אמבט מים	FUS מכשירים
קסילזין	קובטרוס	1XYL006

מחולל פונקציות 16000044 מדעי42010553וטרינרית בקנה מידה Covetrus 7319