יצירת פגיעה מוחית טראומטית קלה בראש סגור במודל עכברים

תקציר

מקור: Logsdon, A. F., et al. מודל גלי פיצוץ בעוצמה נמוכה להערכה פרה-קלינית של פגיעה מוחית טראומטית קלה בראש סגור במכרסמים. J. Vis. Exp. (2020)

סרטון זה מדגים את השראת פגיעה מוחית טראומטית קלה בראש סגור במודל עכבר באמצעות מערך צינור הלם גז בלחץ. גל הלחץ שנוצר קורע את קרום הפוליאסטר, ומעביר גל הלם לראש העכבר שגורם לתנועה מוחית מהירה בתוך הגולגולת, וגורם לפגיעה מוחית טראומטית קלה.

פרוטוקול

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

1. הכנה לניסוי ואינדוקציה של פגיעה מוחית טראומטית קלה (TBI) במכרסמים

הערה: העברת מכרסמים לאזור ההחזקה 30 דקות עד שעה לפני תחילת ניסויי פגיעה מוחית טראומטית (TBI) כדי להתאקלם. בחר אזור אחיזה המושפע באופן מינימלי מרעש ההליך.

1. הכן את כל החומרים הנדרשים לניסוי ובדוק את ההתקנה להתקנה נכונה ( למשל , התאם פרמטרים בהתאם למטרת המחקר) (~5 - 10 דקות).
   הערה: ניתן להתאים את חומרת הפציעה על ידי בחירת עובי קרום הפוליאסטר. בהתבסס על המחקרים שלנו, עובי ממברנה של 25.4 עד 102 מיקרומטר מנוצל עבור TBI קלה עד בינונית בעכברים. בעבר השתמשנו בממברנות בעובי של 76.2 עד 127 מיקרומטר כדי לייצר TBI קלה עד בינונית בחולדות.
   1. חותכים בזהירות את קרום הפוליאסטר, מכניסים אותו בין החלקים המונעים והנהגים, ומאבטחים אותו על ידי הידוק ברגי החיבור.
   2. חבר את מיכל הדלק לצינור ההלם באמצעות אביזרי שחרור מהיר. ודא שהקרום מקובע היטב בין הנהג לחלקים המונעים.
   3. מקם שלושה חיישני לחץ ביציאה מצינור ההלם, במרחק של 120 מעלות זה מזה, כדי לנטר את מאפייני גל הפיצוץ במהלך השראת ה-TBI.
   4. ודא שהמרחק מקצה מכשיר צינור ההלם נכון עבור כל נבדק בהתאמה באמצעות המיקרומטר המותקן. שמור על מיקום ראש המכרסם ( כלומר , מיקום, מרחק) קבוע בתוך מחקרים כדי לאפשר הערכת פציעה עקבית.
      הערה: סוגים שונים של פציעה יכולים להיגרם על ידי בחירת הכיוון שבו גל הפיצוץ משפיע על הראש. כדי שההליך יגרום ל-TBI קלה עד בינונית המתוארת כאן, הגוף ממוקם בניצב לצינור ההלם שבו גל הפיצוץ משפיע על צד הראש. במצב זה, הראש מותר לניידות חופשית ולכן הוא חשוף לגל הפיצוץ ולכוחות סיבוב מהירים המאפשרים יצירת אפקטים של הפיכה וקונטרפיופ.
   5. התחל את ההקלטה מחיישני הלחץ באמצעות ממשק המשתמש הגרפי (GUI) של התוכנה.

2. הרדמה ומיקום מכרסמים בהגדרה

1. העברת מכרסמים מחדר ההחזקה והשראת הרדמה עם 4% איזופלורן בחמצן ושמירה על 2% איזופלורן בחמצן כדי להפחית מצוקה וכאב.
   הערה: ודא שהחיה אינה מגיבה לצביטה בבוהן או בזנב לפני שתמשיך. ודא שהשראת ההרדמה עקבית עבור כל חיות הניסוי, כולל בקרות דמה. הליך זה דורש הרדמה ברמה נמוכה וקצרה.
2. הנח את המכרסם המורדם לחלוטין במגן צינור הפוליוויניל כלוריד (PVC) עם ריפוד כדי להגן על איברים היקפיים מפני גל הפיצוץ.
   הערה: נושאי הבקרה מורדמים וממוקמים בסמיכות למערך, אך אינם נתונים ישירות לגל הפיצוץ. ודא שהפקדים נתונים לרעש שנוצר על ידי צינור ההלם.
3. הנח את ראש המכרסם בתוך אזור מיקום הראש ותמוך בו מלמטה, או על ידי תמיכה המובנית ישירות במנגנון המיגון או כרית גזה. קבע את יישור הראש בהתאם לאנטומיה של כל מכרסם, כאשר הקונדיל העורפי מיושר עם קצה המיגון המגן.
   הערה: הימנע מהפניית גל הלחץ ישירות לכיוון גזע המוח כדי להפחית את התמותה. פגיעה במרכז הנשימה של גזע המוח ובחוט השדרה הצווארי ידועה כתורמת להפרעות נשימה ואפילו למוות במודלים של מכרסמים של TBI.

3. חשיפת מכרסמים לגל פיצוץ

1. פתח במהירות את השסתום הראשי של מיכל הגז הדחוס כדי לייצר עליית לחץ שקורעת את הממברנה ומייצרת פיצוץ חזק המאשר יצירת גל לחץ. הממברנה תיקרע ויזואלית כאשר תוסר לאחר הניסוי.
   הערה: ניתן להשתמש במצלמה מהירה כדי ללכוד את השפעות ההפיכה והקונטרפיופ של תאוצת הסיבוב שחווה המכרסם לצורך ניתוח נוסף.
2. כבה את זרימת הגז מיד לאחר שמיעת הפיצוץ.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
3/8 SAE צינור הידראולי בלחץ גבוה	Eaton Aeroquip	R2-6-6-36M	זמין מ-Grainger
3/8'' Quick connect female plugs	Karcher	KAR 86410440
3/8'' Quick connect male plugs	Karcher	KAR 86410440
ANY-maze תוכנת מעקב וידאו	Stoelting Co.	ANY-maze software
Clear mylar membrane	https://www.eplastics.com/	POLYCLR0.003	http://www.eplastics.com/Plastic/Clear_Polyester_Film/POLYCLR0-003; קרום מיילר שקוף נמכר בעוביים שונים. כולם נמכרים על ידי הספק המפורט לעיל.
שולחן שקופיות מורכב (X2)	Grizzly Industrial	G5757
שסתום כדור בקרת גז Deadman	Coneraco Inc.	71-502-01	"Apollo", זמין מ-Grainger
Driver-and driven section (murine)	עיצוב עצמי/ייצור	n/a	למידע נוסף אנא צרו קשר עם המחברים
אטמי אוזניים	3M	37274	זמין מ-Grainger
ווסת גז - Hi-Flow 3500-600-580	Harris	3003539
גז הליום	AirGas	HE 300	טנקים זמינים בגדלים
inhalation anesthesia	VetEquip	901806
Input module	National Instruments	NI 9223
Isoflurane	Baxter	NDC 10019-360-40	Ordered by veterinarian
טיימר מעבדה/ שעון עצר	Fisher Scientific	50-550-352
Labview version 12.0	National כלים		Data acquistion software
מחוון חיוג מגנטי/מיקרומטר	Grizzly Industrial	G9849
MATLAB	MathWorks		תוכנה לניתוח הקלטת לחץ
Oxygen regulator	Medline	HCS8725M
Dell
צינורות פוליוויניל כלוריד - 25.4 מ"מ	FORMUFIT	P001FGP-WH-40x3
חיישני לחץ	PCB Piezotronics	102A05
מארז USB של מקלט	National Instruments	DAQ-9171
Sensor signal conditioner	PCB Piezotronics	482C series
שולחן הרכבה בדירוג NSF	Gridmann	GR06-WT2448
מפתח אלן ידית T - 3/16''	S&K	73310

שונים systemמחשב לעיבוד נתונים