Name: מרובה עכבר Neuroanatomical תהודה מגנטית (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-02-27T09:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 8 s
Description: למד שיטות MRI תלת-ממדיות לפנוטיפינג עכברים גנטית מודיפיים בחיים ובקבוע. טכניקה זו שומרת על האנטומיה הכוללת ומאפשרת כיסוי מוחי מלא לניתוח מבני מפורט.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו היא חלק הדמיה עכבר המרכז (עכברים) בבית החולים לילדים חולים של אוניברסיטת טורונטו.

1. עכבר מרובות ב-vivo הדמיה מוחית: כאשר בעלי חיים הדמיה חיים, תכונות עיקריות מספר חייב להיות נוכח בכל הפגישה הדמיה: 1) שיטה בטוחה של הרדמה, 2) בקרה סביבתית 3) ניטור פיזיולוגי. יתר על כן, כאשר הנבדקים הדמיה מרובים בו זמנית, יש להוסיף המורכבות לגבי הקלות והמהירות של ההכנה ואת שחזור של תפקידים בעלי חיים כדי להקל על רישום התמונה. כתוצאה מכך, שלושת המרכיבים העיקריים אישית תוכננו מפוברק: מערכת טעינת להכניס את העכברים לתוך סלילי RF בתוך ה-MRI, תא אינדוקציה כדי להקל על הכנת פלטפורמה עם ניטור מוטבע מוביל לתקנן משרה. המערכת טוען: מערכת טעינת העכבר מורכב משני חלקים עיקריים: "עכבר הכוורת 'ו' מערך הטעינה". הפונקציה העיקרית כוורת של העכבר למצב seven מרבה רגליים סלילי RF (NMR וריאן מערכות, בפאלו אלטו, קליפורניה) במערך משושה בתוך המגנט לשעמם. מערך הטעינה נועד להחזיק תחבורה עכברים רבים שוכנו 50 מבחנות צנטריפוגה למיליליטר עם חורים שנקדחו באמצעות הטיפים שלהם כדי לאפשר כניסה של גז הרדמה. לאחר בעכברים מורדמים ו interfaced לציוד מעקב באזור הכנה בקרבת המגנט, הם מוכנסים לתוך צינורות צנטריפוגה שונה ועלה על מערך הטעינה. לאחר הרכבה כל העכברים, מערך הטעינה מועבר ונוסף המגנט ואת מיקומו על מערכת הרכבות. מערכת הרכבות מאפשר מערך לזוג עם הכוורת העכבר כאשר דחף את ילדה של המגנט. כאשר מוכנס במלואו לתוך המגנט, צינורות צנטריפוגה המזח אל מערכת המסירה הרדמה בתוך סלילי RF. Isoflurane מעורבב עם חמצן מסופק מסוף כוורת העכבר כדי הדגימה דרך צינור לאורך ציר של סליל בנפרד. זו תערובת גז ההרדמה זורם לתוך הצינורות, בעבר העכברים והוא נאסף על ידי יחידה הדחה פעיל המחובר לחלק האחורי של מערך טעינה (איור 1). לשכת אינדוקציה: מאז ימי הדמיה יכול להימשך עד שלוש שעות, צמצום זמן ההכנה חיים הוא חיוני כדי להגביל את החשיפה של העכבר כדי הרדמה. לכן, פיתחנו קאמרית אינדוקציה מותאמים אישית כדי לייעל את תהליך הכנה (איור 2). חדר אינדוקציה אישית יוצר סביבה יחיד והן לזירוז הטיפול בעכברים מרובים. נבנה מתוך אקריליק ברור, לשכת הגיוס תכונות selfclosing סיליקון יציאות איריס כדי למזער זליגת הרדמה מאפשר למשתמש לגשת הסביבה הפנימית ללא צורך כפפות מיוחדות. לעומת המסכה מעגלים קונבנציונלי עבור עכבר בודדת, לשכת הגיוס הוא גדול מספיק לבית עד עשרים עכברים מאפשר מניפולציה חינם של העכברים ללא הקובץ המצורף של צינורות ומסכות מסורבלת. היחידה מסופקת עם זרימה קבועה של גז הרדמה אשר נאסף באמצעות מערכת הדחה פסיבי. גופי חימום Resistive משמשים כדי לחמם את הרצפה של חדר כדי לשמור על טמפרטורת הגוף של בעלי החיים במהלך ההכנה. המזחלת: אחד ההיבטים המביכים ביותר זמן רב להכנת עכברים עבור ה-MRI הם יישום של electrocardiograph (אק"ג) אלקטרודות בדיקות טמפרטורה רקטלית. בנוסף, רבים של אלקטרודות קונבנציונלי, כגון חפתים אלקטרודות מחט, נמצאו לעוות תנוחה של החיה ומקשה לתקנן מיצוב. לכן, אנו פיתח פלטפורמה אישית צורה מצויד עם מיצוב מוטבע א.ק.ג., הנשימה בדיקות טמפרטורה שנקרא "מזחלת" (פטנט אמריקאי 7146936) (איור 3). מגבלות תנועה עשויים מחברים סקוטש שימשו כדי להגביל את תנועת הראש. עכבר מרובה בתחום ההדמיה צעדים vivo המוח: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כל מחקר העכבר דורש המקומי ACC (ועדת טיפול בבעלי חיים), IACUC (Animal Care מוסדיים ועדת שימוש) או שווה ערך אישור הליכי הטיפול העכבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כל הנהלים כגון זיהוי במשקל של בעלי חיים צריכה להתבצע תחת הממשלה בטיחות ביולוגית (BSC) ו ביחידת ה-MRI. הקופים והחתולים מועברים לתוך מיכל פלסטיק autoclavable והובל לתא אינדוקציה MRI. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברים מורדמים בתא prewarmed באמצעות אינדוקציה 4% isoflurane ו 4 L / min חמצן. בעלי חיים מורדמים לגמרי ברגע שהם אינם מגיבים לצבוט כפה. פרווה מהחזה מוסר באמצעות מסיר שיער (Nair) אם יש צורך לספק מגע טוב יותר עם א.ק.ג. ניטור טמפרטורה מכשירים שנבנו לתוך המזחלת מותאמת אישית. משחה חוה (דמעות Naturale PM) מוחל על העיניים כדי למנוע התייבשות, וכ 0.3 מ"ל של תמיסת מלח מנוהל מתחת לעור לשמור על הלחות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ה-DTPA-BMA (Omniscan) עשוילשמש אם הוא שיפור לעומת הרצוי. אם אלוקים-DTPA היא לשמש, זה יהיה מדולל (נפח סופי 300uL) מליחים מנוהל במנה אחת של 1 מילימול / ק"ג לפני הפגישה MR דרך IP. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברים נטענים מכן לתוך מזחלות בודדים, משותקת עם רצועות הראש והחלק לשפופרת 50 מ"ל פתוחות חרוטי (איור 3). עד 7 עכברים חיים ניתן לסרוק בבת אחת. לאחר כל בעלי החיים עמוסים ניטור פיזיולוגי קשור, להגדיר את רמת isoflurane בתוך המגנט ילדה 2% ורמת החמצן 8 L / min. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צינורות חרוטי מורכבים לתוך מערכת עגינה (איור 1) נועד עכברים עמדה אחידה לתוך סליל כל RF ממוקם במרכז המגנט לשעמם. טעון פעם, isoflurane ניתן לצמצם 0.9-2%. א.ק.ג. וטמפרטורה מנוטרים על כל חיה לאורך הקורס של הסריקה. בעלי חיים נשמרים חמים במהלך הסריקה עם האוויר התחמם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משך לסרוק כל אחד משלושת מימדי הוא כ 3 שעות. הפרטים הם כדלקמן: הד ספין מהיר עם TR של 2300 ms ו TEeff של 36 מילישניות. אקו אורך הרכבת של 8 עם ממוצע 1. רזולוציית התמונה המתקבלת היא 125 מיקרומטר (איור 4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר השלמת הסריקה, החיות יוסרו מן המגנט פרקו בתא אינדוקציה חמה מלא 100% חמצן. הקופים והחתולים מועברים לתוך מיכלים אטומים מפלסטיק מועבר תחת BSC. הן ממוקמות על כלוב טיוטה חם חופשי ואיפשר להתאושש מן ההרדמה. </li></ol> 2. מרובה עכבר לשעבר vivo הדמיה מוחית: מושפע ההצעה artifacts, קבוע MR הדמיה משיגה רזולוציה גבוהה יותר מאשר הדמיה לחיות. ברזולוציה גבוהה, תלת ממדי מערכי נתונים מספקים גמישות מקסימאלית של חילוץ מידע כמותי ולאפשר ניתוח התמונה אוטומטית. מערך סליל אישית RF פותחה במקביל לרכישת 16 מערכי נתונים של רזולוציה גבוהה של MR קבוע, גולגולת המוח העכבר טיפולים לילה. 16-Coil vivo לשעבר מערך דימות המוח: שהותקן 16-סליל מערך סולנואיד נוצר כדי 16 דגימות התמונה בו זמנית. עיצוב זה משפר על אב טיפוס מוקדם יותר בשימוש עד שלוש דגימות התמונה במקביל ערכה להכניס 60mm הדרגתי. 8 פרסה סלילי סולנואיד הם על הפצע בקצוות כדי לספק רגישות אחידה בתוך 10% לאורך של 26mm ו מוגן בנפרד בתוך תאים מודולרית (Idziak ו Haeberlen, 1982). 16 תאים סליל מורכבים למסגרת (איור 5), אשר ממקמת את הסלילים בתוך השיפוע ו מהדק אותו במקום באמצעות שלפוחית ​​השתן פנאומטי כדי למזער את התנועה. מרובה עכבר לשעבר הדמיה vivo המוח את הפעולות הבאות: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חלל החזה הכנס פתח מחט (או עירוי מכונפת בטיחות להגדיר, 25 גרם X 3 / 4) אל תוך החדר השמאלי של הלב של העכבר הרדים (באמצעות הזרקה intraperitoneal של קטמין (150 מ"ג / ק"ג) ו xylazine (10 מ"ג / ק"ג) . חותכים את אפרכסת ימין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זלוף Transcardiac מיושר עם טמפ 'חדר 30 מ"ל 1 + 1 X PBS μL / מ"ל ​​הפרין (1000 יחידות USP / מ"ל) + 2 ProHance mM בקצב הזרימה של כ 100 מ"ל / שעה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעבור קיבוע עם 30 מ"ל PFA 4% (טמפרטורת החדר) + 2 ProHance מ"מ 100 מ"ל / שעה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לערוף ולהסיר עור, הלסת התחתונה, האוזניים, האף קצה סחוסי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המקום הנותר מבנה הגולגולת ב 4% PFA + 2 mM ProHance לילה בשעה 4 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העברה 1X PBS + אזיד הנתרן 0.02% + 2 ProHance מ"מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רזולוציה גבוהה three סריקת MRI ממדי ב 7 טסלה מתרחשת בין 4 ימים ולא יותר מ 2.5 חודשים לאחר זלוף. המוח ממוקמים מערך 16 ערוצים סולנואיד הסליל (איור 5). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפרמטרים הדמיה הן כדלקמן: הד ספין מהיר עם TR 325 ms ו TEeff של 30 אורך ms הד, רכבת של 6 עם 4 ממוצעים. התמונות הסופית יש איזוטרופיים ברזולוציה של 32 מיקרומטר (איור 6) ואת משך הסריקה הוא כ 12 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הסריקה, במקום גולגולת ב -10% פורמלין + 2 ProHance mM לשימור. </li></ol> 3. נציג תוצאות: <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig1.jpg" alt="איור 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="איור 1"> באיור 1. מערכת טעינת העכבר. "מערך טעינה" ו "עכבר כוורת" מחובר עם מערכת מסילה משותפת פיברגלס. <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig2.jpg" alt="איור 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="איור 2"> איור 2. קאמרית אינדוקציה. <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig3.jpg" alt="איור 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="איור 3"> איור 3.) מזחלת, מראה חיישני ניטור משובצים ו איפוק הראש. ב) עכבר הרדים על מזחלת באיפוק ראש המצורפת. הרכבה מזחלת בקלות שקופיות לתוך הצינור צנטריפוגות. <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig4.jpg" alt="איור 4" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="איור 4"> איור 4. in vivo תמונות המוח מספר אחד 3 שעות סריקה תלת מימדי. <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig5.jpg" alt="איור 5" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="איור 5"> איור 5. 16 ערוצים סליל סולנואיד מערך סריקה של 16 דגימות מוח קבוע. <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig6.jpg" alt="איור 6" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="איור 6"> איור 6. הדימוי נציג לשעבר vivo המוח.

<ol><li>Bock, N. A., Konyer, N. B., Henkelman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple-mouse+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Magn.+Reson.+Med%22%5BJournal%5D)">Multiple-mouse MRI.</a> Magn. Reson. Med. 49, 158-167 (2003).</li>
<li>Dazai, J., Bock, N. A., Nieman, B. J., Davidson, L. M., Henkelman, R. M., Chen, X. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+mouse+biological+loading+and+monitoring+system+for+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Magn.+Reson.+Med%22%5BJournal%5D)">Multiple mouse biological loading and monitoring system for MRI.</a> Magn. Reson. Med. 52, 709-715 (2004).</li>
<li>Spring, S., Lerch, J. P., Henkelman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sexual+dimorphism+revealed+in+the+structure+of+the+mouse+brain+using+three-dimensional+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Sexual dimorphism revealed in the structure of the mouse brain using three-dimensional magnetic resonance imaging.</a> NeuroImage. 35, 1424-1433 (2007).</li>
<li>Idziak, S., Haeberlen, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+construction+of+a+high+homogeneity+rf+coil+for+solid-state+multiple-pulse+NMR%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Magn.+Reson%22%5BJournal%5D)">Design and construction of a high homogeneity rf coil for solid-state multiple-pulse NMR.</a> J. Magn. Reson. 50, 281-288 (1982).</li>
</ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

הן in vivo לשעבר vivo עכבר מערכות הדמיה נושאים מספר תמונות בבת אחת כדי להגדיל את התפוקה של בדיקות הדמיה מבלי להגדיל במידה ניכרת את זמן הדמיה. התמונות מוח משני in vivo ו-ex vivo מרובים עכבר שיטות הדמיה הם באיכות גבוהה ומתאימים phenotyping מבנים ראשיות ומשניות במוח העכבר בהתאמה. כדי למזער את זמן הכנת החיה של דגימות מרובות, הקבלה של תהליכים הוא בעל חשיבות עליונה. לדוגמה, פיתוח של החדר אינדוקציה מותר לזירוז של דגימות מרובים בו זמנית, ועל מזחלת יש לסנכרן את היישום של בדיקות א.ק.ג. ואת הטמפרטורה בעוד סטנדרטיזציה מיקום הגוף. יתר על כן, המערכת שלנו לשעבר vivo הדמיה מאפשר לנו לרכוש תמונות ברזולוציה גבוהה three ממדי של 16 מוחות כל קבוע בכל זמן שבו הוא אידיאלי עבור תפוקה גבוהה מחקרים phenotyping. מגבלות אפשריות שלנו במערכת הדמיה vivo כוללים חוסר יכולת לשלוט בנפרד הרדמה טמפרטורה עבור כל עכבר. אם נדרש הפרט הרדמה מלאה יכול להיות מיושם עם תוספת של חומר הרדמה vaporizers בלעדי עכבר אחד. מגבלה נוספת של מערכת הדמיה vivo היא סריקה מוגבל עכברים, כי הם פחות כ 32 גרם. עם זאת, קיימת כיום תוכנית להגדיל את גודל סליל כדי להתאים בעלי חיים גדולים יותר.

<table><tbody><tr><td>איסופלורן, USP (AErrane)</td><td>Baxter International Inc.</td><td>CA2L9108</td><td></td></tr><tr><td>NAIR</td><td>צ'רץ' &amp;amp; Dwight Co.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tears Naturale P.M.</td><td>Alcon</td><td>DIN 02082519</td><td></td></tr><tr><td>Omniscan (הזרקת gadodiamide USP) </td><td>GE Healthcare</td><td>J-110A</td><td></td></tr><tr><td>מחוואים מותאמים אישית </td><td>Dazai Research Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PBS ללא Ca ו-Mg </td><td>Wisent Inc.</td><td>311-010-CL</td><td></td></tr><tr><td>הפרין 10000USP/10ml </td><td>השותפים הפרמצבטיים של קנדה</td><td>DIN 02264315</td><td></td></tr><tr><td>ProHance (הזרקת gadoteridol USP)</td><td>Bracco Diagnostics</td><td>11181</td><td></td></tr><tr><td>פראפורמלהיד (אבקה)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P-6148-500g</td><td></td></tr><tr><td>סודיום אזיד</td><td>Fisher Scientific</td><td>S227-100</td><td></td></tr><tr><td>פורמלין 10%</td><td>Fisher Scientific</td><td>SF100-4</td><td></td></tr></tbody></table>

מרובה עכבר neuroanatomical תהודה מגנטית

Multiple-mouse Neuroanatomical Magnetic Resonance Imaging

תחום phenotyping עכבר עם תהודה מגנטית (MRI) הוא הולך וגדל במהירות, מונע על ידי הצורך של כלים משופרים לאפיון והערכה של מודלים העכבר של מחלות אנושיות. MRI הוא שיטת מצוין חוקרת בעלי חיים שינו גנטית. הוא מסוגל כיסוי המוח כולו, ניתן להשתמש in vivo, ומספקת מנגנוני בניגוד מרובים על חקירת היבטים שונים של neuranatomy ופיזיולוגיה. הופעת גבוהה בתחום סורקי יחד עם היכולת לסרוק עכברים מרובים בו זמנית מאפשר phenotyping מהיר של מוטציות חדשות. אפקטיבי עכבר מחקרים MRI דורשים תשומת לב להיבטים רבים של תכנון הניסוי. במאמר זה, נתאר שיטות כלליות לרכוש תמונות באיכות phenotyping העכבר באמצעות מערכת דימויים עכברים במקביל תדר לשדר / לקבל מוגן רדיו (RF) סלילי מגנט משותף (Bock et al., 2003). אנו מתמקדים בעיקר על phenotyping אנטומי, יישום חשוב ונגיש כי הראו פוטנציאל גבוה ההשפעה במודלים של העכבר רבים במרכז ההדמיה שלנו. לפני שנוכל לספק את הצעדים המפורטים לרכוש תמונות כאלה, ישנם שיקולים מעשיים חשובים הן in vivo המוח הדמיה (Dazai et al. 2004) לשעבר vivo המוח הדמיה (אביב et al. 2007) כי יש לציין. אלה הם בהמשך.

דימות תהודה מגנטית (MRI) הפך לכלי פופולרי יותר ויותר לבחינת הפנוטיפ של עכברים שעברו שינוי גנטי. מאמר זה מדגים את שיטות הדרושים כדי להשיג תפוקה גבוהה phenotyping של עכברים שעברו שינוי גנטי באמצעות מרובות עכבר MRI.

מרובה עכבר Neuroanatomical תהודה מגנטית

תחום הפנוטיפיקה של עכברים באמצעות דימות תהודה מגנטית (MRI) גדל במהירות, מתוך צורך בכלים משופרים לאפיון ו...

המטרה הכוללת של פרוצדורה זו היא להשיג פנוטיפיה בתפוקה גבוהה בעכברים חיים או מקובעים באמצעות MRI של מוח העכבר במספר רב של דגימות. דבר זה מושג תחילה על ידי הרדמתו של כל עכבר. לאחר מכן, עבור סריקה in vivo, יש להניח כל עכבר על מחוות (sled) בגודל מתאים לפני ההרכבה במערך טעינה והחדרתו אל תוך פתח המגנט.או עבור דימוי ex vivo, בצעו פרפוזיה טרנס-קרדיאלית, בודדו את מבנה הגולגולת והניחו אותה בתוך מבחנות דימוי, אשר מוצבות לאחר מכן במערך סלילי סולנואיד בעל 16 ערוצים הממוקם בתוך פתח המגנט. בסופו של דבר, ניתן להשיג נפחי דימוי תהודה מגנטית תלת-ממדיים המציגים תמונות מוח באיכות גבוהה המתאימות לפנוטיפינג של מבנים עיקריים ומשניים במוח העכבר. היתרון המרכזי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות כמו היסטולוגיה הוא שהיא משמרת את האנטומיה הגסה של הדגימות בתוך גולגולתם ומאפשרת כיסוי של המוח כולו וניתוח תלת-ממדי.שיטה זו יכולה לסייע במתן מענה לשאלות מפתח בתחומים ביו-רפואיים, כגון הקשר בין גנים להבחנות אנטומיות המייצגות פנוטיפים במודל עכבר למחלה. בדרך כלל, חוקרים שאינם בקיאים בטכניקה זו יגלו כי לצורך דימות מוח בתפוקה גבוהה נדרשת פיתוח של מערכי סלילי רדיו-תדר וטעינת עכברים מותאמים אישית. השלב המאתגר ביותר, לפני תחילת פרוטוקול זה, הוא קבלת אישור לכל נהלי הטיפול בבעלי חיים מהוועדה המקומית לטיפול בבעלי חיים, מוועדת האתיקה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) או מהגוף המקביל במוסדכם, עבור נהלים ראשוניים כגון זיהוי ושקילה.יש לבצע את ההקלטות של בעלי החיים תחת קבינה לבטיחות ביולוגית. לאחר מכן, העבירו את בעלי החיים למכל פלסטיק הניתן לעיקור באוטוקלב לצורך ההובלה לתא ההשראה של ה-MRI. הרדימו את בעלי החיים המיועדים לסריקה בתא ההשראה המחומם מראש באמצעות 4% ISO fluorine וארבעה ליטרים לדקה של חמצן.החיות נחשבות למורדמות באופן מלא ברגע שהן אינן מגיבות לצביטה בכף הרגל. ניתן להסיר פרווה מחזה החיה באמצעות מסיר שיער כגון nare במידת הצורך, כדי להבטיח מגע טוב יותר עם מכשיר ה-ECG ומכשירי ניטור הטמפרטורה המובנים במזחלת המותאמת אישית. כמו כן, יש למרוח ISV כגון tears natural PMM על העיניים למניעת התייבשות, ולהחדיר כ-0.3 milliliters של סליין באמצעות הזרקה תת-עורית.להידרציה של בעלי החיים. כעת יש להניח את העכברים על מטענים (sleds) אינדיבידואליים הכוללים גובות מובנות למדידת ECG, נשימה וטמפרטורה. יש להקפיד למקם את הגפיים הקדמיות והאחוריות בתוך השקעים הנמצאים במטענים.במקרים בהם נדרש ניטור ECG, ודאו שהאזורים נטולי השיער בצדו התחתון של העכבר מיושרים עם אלקטרודות ה-ECG, קבעו כל חיה באמצעות רצועת ראש ורצועת אף, ולאחר מכן החליקו כל מזח לתוך מבחנה קונית בנפח 50 milliliter עם פתח פתוח. ניתן להכין עד שבעה עכברים חיים לסריקה בפעולת דימות אחת. לאחר מכן, הרכיבו את המבחנות הקוניות על מערך הטעינה.יש לוודא שכל קווי הניטור הפיזיולוגי מחוברים לאחר שכל בעלי החיים הועמסו. הגדירו את רמת ה-isoflurane בתוך חור המגנט ל-2% ואת רמת החמצן לשמונה ליטרים לדקה. כעת העבירו את מערך ההעמסה אל המגנט ומקמו אותו על מערכת המסילות.השתמשו במערכת המסילות כדי לחבר את מערך הטעינה לכוורת העכברים, שנועדה למקם את העכברים באופן אחיד בתוך כל סליל רדיו-תדר (RF) הממוקם במרכזו של חור המגנט. כאשר המערך מוכנס במלואו למגנט, מבחנות הצנטריפוגה ננעלות למערכת אספקת ההרדמה בתוך סלילי ה-RF כפי שניתן לראות כאן; ISOF פלואור מעורבב בחמצן מסופק מכוורת העכברים ואל הדגימה באמצעות צינור לאורך הציר של כל סליל בנפרד. תערובת גז הרדמה זו זורמת אל המבחנות מעבר לעכברים ונאספת על ידי יחידת שאיבה אקטיבית המחוברת לחלק האחורי של מערך הטעינה.בהתאם למדדים הפיזיולוגיים של בעלי החיים, כגון נשימה וטמפרטורה, יש לקבוע את רמות ה-isoflurane בין 0.9 ל-2%. כעת, סרקו את בעלי החיים באמצעות רצף fast bin echo. משך כל סריקה תלת-ממדית הוא כשלוש שעות, עם רזולוציית תמונה נתונה של 125 micrometers. הקפידו לנטר את מדדי ה-ECG, הנשימה והטמפרטורה בכל בעל חיים לאורך כל מהלך הסריקה.יש לשמור על חום גופם של בעלי החיים במהלך סשן הסריקה באמצעות זרימה של אוויר מחומם. עם השלמת הסריקה, הוצא את מערך הטעינה מהמגנט והנח אותו בתא אינדוקציה חם ממולא ב-100% oxygen. הוצא את בעלי החיים מהמבחנות והעבר אותם למכלים פלסטיים אטומים לצורך הובלה למbigcup בטיחות ביולוגית.לבסוף, מקמו את בעלי החיים בכלוב חמים ללא זרימות אוויר ואפשרו להם להתאושש מההרדמה לצורך דימות exvivo של בעלי חיים. ראשית, הרדימו את בעלי החיים באופן מלא באמצעות הזרקה תוך-peritoneal של שילוב של ketamine ו-xylazine. לפני תחילת הפרפוזיה, העריכו את עומק ההרדמה הכירורגית באמצעות צביטה בבוהן או בכף הרגל.פתחו את חלל בית החזה והחדירו מחט או סט עירוי עם כנפיים (safety winged infusion set) לתוך החדר השמאלי של הלב. לאחר מכן, גזרו את העליה הימנית כדי להתחיל פרפוזיה דרך הלב (trans cardiac perfusion). ראשית, בצעו שטיפה עם 30 milliliters של phosphate buffered saline בריכוז one x בטמפרטורת החדר, המעורבב עם one microliter per milliliter heparin ו-two millimolar protease inhibitors, בקצב זרימה של כ-100 milliliters per hour.תהליך זה אמור להימשך כ-20 דקות. שלב הקיבוע הבא יבוצע עם 30 milliliters של 4% paraform aldehyde בטמפרטורת החדר, מעורבב עם 2 millimolar pro hands, בקצב של 100 milliliters לשעה. כעת יש לבצע דקפיטציה לבעל החיים ולהסיר את העור, הלסת התחתונה, האוזניים ואת קצה האף הסחוסית.לאחר מכן, יש להניח את שאר מבנה הגולגולת ב-4% paraformaldehyde המעורבב עם two millimolar pro hands ולהשאיר למשך לילה בטמפרטורה של 4°C. למחרת, יש להעביר את הדגימה לתמיסה של 1x phosphate buffered saline, המעורבבת עם 0.02% sodium azide ו-two millimolar pro hands לצורך שימור. סריקת MRI תלת-ממדית ברזולוציה גבוהה ב-7 Tesla צריכה להתבצע לאחר ארבעה ימים לפחות, אך לא לאחר יותר משני וחצי חודשים.לאחר הפרפוזיה, מקמו את המוחות המיועדים לדימות במערך סלילי סולנואיד של 16 ערוצים והכניסו זאת לסורק. כעת, סרקו את הדגימות באמצעות רצף fast spin echo.משך סריקה זו הוא כ-12 שעות, והתמונות הסופיות יהיו בעלות רזולוציה איזוטרופית של 32 micrometers. לאחר השלמת הסריקה, הוצא את הדגימות מסליל הדימות והנח כל גולגולת בתמיסת formalin 10% עם two millimolar pro hands לצורך שימור המייצג את המצב in vivo. כאן מוצגות תמונות מרובות של מוח עכבר מסריקה אחת שנמשכה שלוש שעות.איור זה מציג שלושה צירי צפייה עבור כל אחד משבעת העכברים שנסרקו. כאן מוצגת תמונת מוח מייצגת ex vivo ברזולוציה איזוטרופית של 32 micron. וכאן ניתן לראות רינדור תלת-ממדי של נפח תמונה ex vivo לאחר עיבוד.ניתן לבצע טכניקה זו in vivo תוך שלוש עד ארבע שעות אם היא מבוצעת כראוי. חוקרים בתחומים ביו-רפואיים רבים יכולים להשתמש בטכניקה זו כדי לחקור מחלות כגון לופוס, מחלת هنتינגטון ומחלת אלצהיימר במודל עכברים. לאחר צפייה בסרטון זה, תרכשו הבנה טובה לגבי אופן ההדמיה של נבדקים חיים וקיבועים כדי להשיג תמונות מוח באיכות גבוהה באמצעות MRI.תודה שצפיתם.

multiple-mouse-neuroanatomical-magnetic-resonance-imaging

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

עבודה זו מתארת ​​את הנהלים הבסיסיים של פולשנית חיה MRI קטן...

פולשנית In vivo קטנים בעלי חיים MRI ו MRS: הפרוצדורות בסיסי

הטכניקה מתוארת בהרחבה על פתיחת מחסום דם מוח של עכבר באמצעות microbubbles ו אולטרסאונד. באמצעות טכניקה זו, מנגן יכול להינתן למוח עכבר. כי הוא מנגן חומר ניגוד MRI שמצטבר בנוירונים depolarized, גישה זו מאפשרת הדמיה של הפעילות העצבית.

הדמייה תפקודית באמצעות שיבוש Ultrasonic הדם למוח הגדר מנגן משופרת MRI

סרטון זה מדגים שיטה, באמצעות סורק T קליני 3, לMR הדמיה משופר לעומת זאת, של ההשלכה החזותית העכבר הנאיבית ובמחקרי vivo חוזר על עצמו ואורך של ניוון עצב ראייה קשור עם פציעה למחוץ עצב ראייה חריפה וניוון עצב ראייה כרוני ב עכברים עקום החוצה (p50 KO).

בהדמית vivo של יושרה סיבי עצב הראייה על ידי contrast-enhanced MRI בעכברים

Intraluminal סגר נימה של עורק המוח התיכון הוא הדגם הנפוצות ביותר בשימוש ב- vivo של שבץ ניסויים בחולדות. גישה כירורגית חלופיים כדי לאפשר תיקון עורק הראש נפוצות מתבצע כאן, מה שמאפשר את פגיעה reperfusion של עורק תרדמני, של פגיעה reperfusion מלא אל השטח עורק המוח התיכון.

חסימה בעורק האמצעי המאפשר פגיעה Reperfusion באמצעות תיקון עורק הראש נפוצות בעכברים

מאמר זה מתאר שיטה פשוטה כדי להתכונן מוח בעל חיים קטן מיקרו-CT הדמיה, פצעים אשר ניתן לכמת, אלקטרודות הממוקם עם דיוק גבוהה בהקשר של המוח כולו.

שיטה המבוססות על מיקרו-CT אפיון נגעים ואיתור אלקטרודות במוח בעלי חיים קטנים

מידול גרורות מוח תוך גולגולתי מסובך על ידי חוסר יכולת לפקח על גודל הגידול ותגובה לטיפול בשיטות מדויקות ובזמן. המתודולוגיה שהוצגה זוגות הזרקת גידול תוך גולגולתי עם ניתוח הדמיית תהודה מגנטית, אשר בשילוב, מטפח זריקות מדויקות ועקביות, ניטור משופר של בעלי חיים, ומדידות מדויקות של נפח הגידול.

מידול גרורות מוח באמצעות הזרקה תוך גולגולתית והדמיית תהודה מגנטית

פרוטוקול זה מתאר את הכימות של וריאציות המודינמיות המוח נפחיות במוח העכבר באמצעות אולטרסאונד פונקציונלי (fUS). נהלים עבור מפת הפעלה פונקציונלית תלת-ממדית בעקבות גירוי חושי כמו גם קישוריות תפקודית של מצב מנוחה מסופקים כדוגמאות להמחשה, בעכברים מרדים וערים.

הפעלה תלת-ממדית של המוח כולו ומיפוי קישוריות תפקודית בעכברים באמצעות הדמיית אולטרסאונד תפקודית טרנס-ת-רה-אופן

מערכת הקלטה אלקטרואנצפלוגרפית בעלות נמוכה בשילוב עם סליל בגודל מילימטר מוצעת להניע גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי של מוח העכבר in vivo. באמצעות אלקטרודות בורג קונבנציונליות עם מצע מערך מותאם אישית, גמיש ורב-אלקטרודות, ניתן לבצע הקלטה מרובת אתרים ממוח העכבר בתגובה לגירוי מגנטי טרנס-גולגולתי.

מערכת הקלטה אלקטרואנצפלוגרפית בעלות נמוכה בשילוב עם סליל בגודל מילימטר כדי לגרות באופן טרנס-גולגולתי את מוח העכבר in vivo

פרוטוקול זה מתאר שיטה להשגת הקלטות של נוירון יחיד בצפיפות גבוהה מגזע המוח של עכברים בעלי ראש קבוע. גישה זו מיושמת כדי למדוד את פוטנציאל הפעולה של ירי נוירונים באפור פריאקוודוקטלי וונטרולטרלי - אזור בגזע המוח שאינו פעיל במהלך שנת REM (Rapid Eye Movement) - לפני ובמהלך הרדמה כללית.

הקלטות חד-אלקטרודות חד-אלקטרודות חד-פעמיות חריפות מגזע המוח של עכברים בעלי ראש קבוע

דימות טומוגרפיה טורית של שני פוטונים (STPT) היא טכניקה לדימוי מסה של רקמה בצורתה התלת-ממדית על ידי שילוב של דימות דו-פוטוני עם בקרת במה אוטומטית וחיתוך מיקרוטום. כאן אנו מתארים פרוטוקול ליישומו עבור מוחות מרמוסטים כדי להבין טוב יותר את התכונות המבניות שלהם.

טומוגרפיה טורית של שני פוטונים של כל המוח המרמוסטי לניתוחים נוירואנטומיים

פרוטוקול זה משתמש במיטה רב-תאית להדמיית תהודה מגנטית מקבילה (MRI) של עד ארבעה בעלי חיים לזיהוי גידולי אדנוקרצינומה בלבלב במודלים מהונדסים גנטית. פרוטוקול MRI רב-בעלי חיים זה מהיר וחסכוני לזיהוי ומדידת גידולים, ומקל על בחירת בעלי חיים למחקרים פרה-קליניים ומעקב לאורך זמן אחר צמיחת הגידול.

הדמיית תהודה מגנטית רב-בעלי חיים למדידות גידולים במודלים של עכברים סרטן לבלב

למד שיטות MRI תלת-ממדיות לפנוטיפינג עכברים גנטית מודיפיים בחיים ובקבוע. טכניקה זו שומרת על האנטומיה הכוללת ומאפשרת כיסוי מוחי מלא לניתוח מבני מפורט.

מרובה עכבר Neuroanatomical תהודה מגנטית

גלה סרטונים נוספים