1 בדצמבר 2010
במאמר זה, אנו מציגים שיטה להפוך מחטים נימי זכוכית עם לומן 50 מיקרומטר. טכניקה זו מפחיתה באופן משמעותי את הנזק המוחי, ממזער דיפוזיה פסיבית של תרופות ומאפשרת מיקוד מדויק לתוך המוח מכרסמים.
המטרה הכוללת של הליך זה היא לבצע הזרקות מיקרו מדויקות ביותר לתוך מבני מוח עמוקים להעברת תרופות, וקטורים ויראליים או השתלות תאים. זה מושג על ידי ייצור תחילה של מחטי נימי זכוכית עם לומן של 50 מיקרומטר. השלב השני של ההליך הוא למלא 50% מהמחט בשמן מינרלי על ידי נימי ולהכניס את הבוכנה בקצה הרחב ביותר של הצינור.
השלב השלישי בהליך הוא להעמיס את המחט בחומר או בתרחיף התאים שברצונך להזריק. השלב האחרון של ההליך הוא הכנסת קצה המחט והזרקת החומר בזרימה בקצב נמוך מאוד למבנה מוח עמוק. בסופו של דבר, ניתן להשיג תוצאות המראות מיקוד מדויק מאוד של חומרים למוח באמצעות הזרקות מיקרו עם צינור נימי זכוכית.
היי, אני אוסקר גונזלס מהמעבדה למדעי המוח בבית הספר לפסיכולוגיה באוניברסיטת קולימה, מקסיקו. היום, נראה לכם הליך לביצוע מיקרו-הזרקה עם צינור נימי זכוכית כדי להעביר תרופות למוח העכבר. אנו משתמשים בהליך זה במספיק מעבדות כדי לחקור תאי גזע עצביים בוגרים.
אז בואו נתחיל. שימוש במחטים נימיות מזכוכית עם לומן של 50 מיקרומטר להזרקות מיקרו למוח מפחית משמעותית את הנזק המוחי, ממזער דיפוזיה פסיבית של תרופות ומאפשר מיקוד מדויק למוח המכרסמים. לפני שניתן לבצע זריקות מיקרו, יש לבנות את מחטי הזכוכית.
התחל בהנחת צינור הזכוכית הנימים לתוך אלקטרודה מושכת בעלת התנגדות גבוהה של מושך מיקרו פיפטה. לאחר מכן, הפעל את האלקטרודה של חולץ המיקרו פיפטה. כדי לחמם את אמצע צינור הזכוכית כדי לרכך את צינור הזכוכית באופן מקומי, מתחו את צינור הזכוכית לאורך ציר האורך שלו במרחק ראשוני של שלושה עד חמישה מילימטרים, מספיק כדי לגרום להפחתה בקוטר צינור הזכוכית באזור המקומי.
המשיכו למתוח את צינור הזכוכית עד שהוא נשבר. חזור על שלבים אלה כדי ליצור שתי מחטי חבית בודדות זהות. כעת הניחו את מחטי הזכוכית לתוך זיוף מיקרו.
מספיקה זווית של 30 מעלות בכדי לשפע את הקצה. לבסוף, הניחו את המחטים מתחת למיקרוסקופ ובדקו שלשניהם יש את הקוטר הפנימי הנכון. עבור רוב התרופות ההידרופיליות, קוטר פנימי של 30 עד 50 מיקרומטר הוא אידיאלי עם המחטים שנבנו.
בואו נראה כיצד להשתמש בהם לזריקות מיקרו. כדי להתחיל, מלא את המחט הבנויה בשמן מינרלי מהקצה הרחב ביותר. תן לשמן המינרלי להיכנס בנימים עד שהוא מגיע לכ- 50% מאורך צינור הנימים.
שים שומן ואקום גבוה סביב הקצה הרחב ביותר של המחט והכנס את הבוכנה דרכו. לדחוף בעדינות את השמן המינרלי עד שטיפה קטנה של סצנה יוצאת מקצה מחט הזכוכית. כעת אבטח את המחט במחזיק מזרק המיקרו והתחל להכין את החיה להזרקה.
ראשית, הניחו כרית חימום על מחזיק החיה הסטריאוטקטי כדי לשמור על טמפרטורת הגוף של החיה. בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס, גלחו את ראשו של העכבר המורדם ולאחר מכן הניחו אותו ואבטחו אותו במכשיר הסטריאוטקטי. באמצעות מוטות אוזניים ומחזיק שיניים, השתמש בלהב כירורגי כדי לחתוך את העור מהאוזניים לקו הגולגולת של למבדה.
יש ללטש את הגולגולת בעזרת צמר גפן כדי לייבש אותה ולמשוך את העור משדה הניתוח. לאחר מכן, השתמש בקצה מחט הזכוכית כדי להצביע על קודקוד תפר ה-bgma וקבע שם את המיקום הראשוני של ההזרקה. כעת הגדר את הנקודה על הגולגולת שיש לקדוח על ידי הזזת ציר ה-x וה-Y של המכשיר הסטריאוטקטי מעל הגולגולת.
בעזרת מקדחה מיקרו מחקר, קדחו בזהירות חורים בקואורדינטות שנבחרו בעזרת מלקחיים עדינים. הסר בזהירות את שכבת העצם העמוקה ביותר ושבור את קרום הדורה המודרני. אתם תראו קצת נוזל מוחי בעמוד השדרה דולף החוצה.
כדי לאשר שהמחט יכולה לעבור דרך החורים הקדוחים, הורד לאט את מחט הזכוכית באמצעות ציר Z של המכשיר הסטריאוטקטי. כעת פיפטה מיקרוליטר אחד של התרופה להזרקה והנח אותה על חתיכה קטנה של בושם. מניחים את הבושם על הגולגולת.
שאבו את התרופה על ידי סיבוב גלגל מזרק המיקרו בזמן שאתם בודקים דרך המיקרוסקופ שהנוזל עולה למחט הזכוכית. הסר את סרט הפרה ואפס את קואורדינטת האפס. כעת הזיזו את המחט לקואורדינטות שנבחרו והורידו את המחזיק עד שקצה מחט הזכוכית נוגע בעדינות במשטח המוח והגדר את Z.Coordinate לאפס.
הכניסו את מחט הזכוכית לפרנכימה של המוח בעומק הרצוי. יש להזריק את התרופה באיטיות בקצב של כ-1 ננו-ליטר לשנייה. כאשר מזריקים את הנפח הרצוי, הניחו לתרופה להתפזר לפרנכימה למשך שתי דקות, ולאחר מכן המשיכו להסיר את המחט בצורה חלקה ואיטית.
לבסוף הדביקו את פצע הניתוח והוציאו את החיה מהמכשיר הסטריאוטקטי. הכניסו את החיה לכלוב לפני המלחמה לצורך התאוששות מהרדמה. כעת נציג כמה תוצאות מיקרו-הזרקה.
ליזופוספטידילכולין או ליין הוזרק לקורפוס קוסום המייצר דה-מיאלינציה של דרכי החומר הלבן כדי למזער את הפגיעה המוחית הנוצרת על ידי מחט הזכוכית. רק 20 ליטר ליין הוזרקו. דמיאלינציה מיוצגת על ידי היעדר ביטוי חלבון בסיסי של מיאלין בחומר הלבן Tracts, מתקבלת זריקה מדויקת מאוד ודרכי מחט צרות מאוד ממזערות את הפגיעה המוחית.
זה עתה הראינו לכם כיצד לבנות מחטי זכוכית כדי לבצע הזרקות מיקרו לתוך מבנים עמוקים במוח. בעת ביצוע הליך זה, חשוב לזכור שכל הציוד והחומרים מוכנים לשימוש בחדר הניתוח. אז זהו.
תודה על הצפייה ובהצלחה בניסויים שלך.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מאמר זה מציג שיטה ליצירת מחטי נימים מזכוכית עם לומן של 50-μm, המאפשרת הזרקות מיקרו מדויקות לתוך מבני מוח עמוקים. טכניקה זו ממזערת נזק מוחי ומפחיתה את הדיפוזיה הפסיבית של תרופות, ומאפשרת מסירה ממוקדת במודלים של מכרסמים.
Precise delivery of therapeutic agents to deep brain structures remains a critical challenge in neuroscience drug development, particularly in small animal models where procedural trauma can confound results. This microinjection method enhances target engagement fidelity by minimizing injection-induced tissue damage and passive diffusion, thereby improving the reliability of pharmacological and genetic intervention studies. The approach supports mechanistic de-risking in early discovery by enabling reproducible, low-volume delivery of drugs, viral vectors, or cell transplants with reduced biological variability.
This method fits within the discovery continuum from target validation through lead optimization, where precise CNS delivery is essential for assessing target modulation and pathway engagement.