ספקטרוסקופיית מתאם מפוזרת להערכת זרימת דם מוחית במודל עכבר

תקציר

מקור: Brothers, R. O., et al. ניתוח מערכות של התגובה הנוירו-דלקתית וההמודינמית לפגיעה מוחית טראומטית. J. Vis. Exp. (2022)

בסרטון זה אנו מדגימים את טכניקת ספקטרוסקופיית המתאם המפוזר למדידת זרימת דם מוחית במודל עכברי של פגיעה מוחית טראומטית קלה.

פרוטוקול

כל ההליכים הנוגעים למודלים של בעלי חיים נבדקו על ידי הוועדה המוסדית המקומית לטיפול בבעלי חיים ועל ידי ועדת הבדיקה הווטרינרית JoVE

1. הערכת זרימת הדם במוח באמצעות ספקטרוסקופיית מתאם מפוזר

1. רכישת נתוני DCS
   1. הסירו שיער על הקרקפת. מכיוון ש- DCS פועל בצורה הטובה ביותר בהיעדר שיער, יש צורך להסיר פרווה על הראש לפני תחילת הניסויים. בדרך כלל, הסרת שיער נעשית 1-3 ימים לפני תחילת המחקר.
      1. גרמו לעכברים עם 4.5% איזופלורן ב-100% חמצן למשך 45 שניות ושמרו עם 1-2% איזופלורן ב-100% חמצן.
      2. לגלח את הראש בין העיניים לאוזניים. לאחר מכן, השתמשו בקרם מסיר פרווה כדי להסיר פרווה על הראש כמו באיור 1.
      3. לאפשר לבעל החיים להתאושש מהרדמה על כרית חימום ולאחר מכן לחזור לכלוב.
   2. למדוד את זרימת הדם במוח עם DCS. כדי למזער את התנועה במהלך המדידה, חקרו עכברים תחת הרדמה איזופלורנית קצרה.
      הערה: נטר חזותית את תגובת הנשימה וצביטה בבוהן לאורך המדידות והתאם את ריכוז האיזופלורן לפי הצורך כדי להבטיח עומק הרדמה עקבי. שינויים משמעותיים בעומק ההרדמה עלולים לשנות את זרימת הדם בהתחשב בהשפעות הוואסומולטוריות הידועות של איזופלורן.
      1. יש להשרות עם 4.5% איזופלורן ב-100% חמצן למשך 45 שניות, ולאחר מכן לשמור עם איזופלורן 1.0-1.75% ב-100% חמצן. ודא עומק מספיק של הרדמה על ידי היעדר תגובת צביטה בבוהן ונשימה רגילה (בין ~ 60-80 נשימות לדקה).
      2. לאחר פרק זמן של 2 דקות של ייצוב, הניחו בעדינות את חיישן DCS מעל האונה הימנית, כך שהקצה העליון של החיישן האופטי יתיישר עם החלק האחורי של העין והצד של החיישן יסתדר לאורך קו האמצע (איור 1). הנח יד על החיישן כדי להגן עליו מפני אור החדר. רכוש 5 שניות של נתונים (רכישה של 1 הרץ).
      3. מקם מחדש את החיישן מעל ההמיספרה השמאלית, וקבל 5 שניות של נתונים.
      4. חזור על הפעולה 3 פעמים / חצי כדור כדי להסביר הטרוגניות מקומית מתחת לפני הרקמה.
   3. שחזור
      1. הוציאו את העכבר מההרדמה והניחו אותו על משטח חימום.
      2. לאחר שהעכבר חוזר לרפלקס הנכון שלו, החזירו אותו לכלוב.

תוצאות

איור 1: מדידת זרימת דם מוחית באמצעות ספקטרוסקופיית מתאם מפוזר. (A) חיישן אופטי מוחזק ידנית בעדינות מעל ההמיספרה הימנית כדי למדוד את זרימת הדם בעכבר מורדם. (B) מיקום חיישן מייצג על ההמיספרה הימנית. קווי המתאר של החיישן מיוצגים כמלבן שחור מקווקו, ומיקום סיבי המקור והגלאי הם בעיגולים אדומים וכחולים, בהתאמה. החיישן ממוקם כך שהקצה הקצר של החיישן מתיישר עם החלק האחורי של העין והקצה הארוך ש...

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
קרם דפילטורי	אמזון	נאיר
DiH2O	VWR	VWRL0200-1000
לוח מתאם אוטומטי לחומרה	www.correlator.com	דגם Flex05-8ch
איזופלורן 250 מ"ל	MED-VET הבינלאומי	RXISO-250
מגבון (11.2 x 21.3 ס"מ)	VWR	21905-026
מערבל מערבולות מעבדה	VWR	10153-838
LabView	מכשירים לאומיים	LabVIEW
Luminex 200, HTS, FLEXMAP 3D או MAGPIX עם תוכנת xPONENT	חברת לומינקס
שפת תכנות R
RStudio	www.rstudio.com
סוניקטור
1 מטר צינור מדריך אקרילי	מקמאסטר-קאר	49035K85
4 פוטודיודת מפולת פוטונים	פרקין-אלמר	SPCM-AQ4C-IO
400 סיב מקור רב-מצבי של UM	Thorlabs Inc.	FT-400-EMT
בורג 54 גרם	אייס חומרה		קוטר גוף בסיסי 0.95 ס"מ, קוטר ראש 2 ס"מ, אורך 10.2 ס"מ אורך
סיב גלאי חד-מצבי 780 ננומטר	Thorlabs Inc.	780 כ"ס
לייזר באורך קוהרנטיות ארוכה של 852 ננומטר	TOPTICA Photonics	iBeam חכם