Name: דוגמנות מוגבלת Capsular אוטם בעזרת טכניקת Photothrombotic (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-02T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 25 s
Description: חקור מודל אוטם קפסולרי מוגבל באמצעות טכניקת Photothrombotic מותאמת בעכברושים. שיטה זו יוצרת ליקוי מוטורי מתמשך ומאפשרת חקר מנגנוני ליקוי תנועתי ופיתוח אסטרטגיות טיפוליות עתידיות.

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 נתמכה על ידי מענק מטעם המכון להנדסת מערכת רפואית (IMSE) &amp; גיסט-Caltech הקרן שיתופית (K04592) מ גיסט ועל ידי תכנית המחקר למדע הבסיסי דרך NRF של קוריאה ממומנת על ידי משרד המדע, ICT ותכנון לעתיד (NRF-2013R1A2A2A01067890).

<ol><li>Roger, V. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+disease+and+stroke+statistics--2012+update%3A+a+report+from+the+American+Heart+Association%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Heart disease and stroke statistics--2012 update: a report from the American Heart Association.</a> Circulation. 125, 2-220 (2012).</li>
<li>Debette, S., Markus, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+clinical+importance+of+white+matter+hyperintensities+on+brain+magnetic+resonance+imaging%3A+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Bmj%22%5BJournal%5D)">The clinical importance of white matter hyperintensities on brain magnetic resonance imaging: systematic review and meta-analysis.</a> Bmj. 341, 3666(2010).</li>
<li>Zhang, K., Sejnowski, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+universal+scaling+law+between+gray+matter+and+white+matter+of+cerebral+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22PNAS%22%5BJournal%5D)">A universal scaling law between gray matter and white matter of cerebral cortex.</a> PNAS. 97 (10), 5621-5626 (2000).</li>
<li>Kim, H. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+rat+model+of+photothrombotic+capsular+infarct+with+a+marked+motor+deficit%3A+a+behavioral%2C+histologic%2C+and+microPET+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cereb+Blood+Flow+Metab%22%5BJournal%5D)">A rat model of photothrombotic capsular infarct with a marked motor deficit: a behavioral, histologic, and microPET study.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 34 (4), 683-689 (2014).</li>
<li>Kleim, J. A., Boychuk, J. A., Adkins, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rat+models+of+upper+extremity+impairment+in+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22ILAR+J%22%5BJournal%5D)">Rat models of upper extremity impairment in stroke.</a> ILAR J. 48 (4), 374-384 (2007).</li>
<li>Frost, S. B., Barbay, S., Mumert, M. L., Stowe, A. M., Nudo, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+animal+model+of+capsular+infarct%3A+endothelin-1+injections+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">An animal model of capsular infarct: endothelin-1 injections in the rat.</a> Behav Brain Res. 169 (2), 206-211 (2006).</li>
<li>He, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Definition+of+the+anterior+choroidal+artery+territory+in+rats+using+intraluminal+occluding+technique%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurol+Sci%22%5BJournal%5D)">Definition of the anterior choroidal artery territory in rats using intraluminal occluding technique.</a> J Neurol Sci. 182 (1), 16-28 (2000).</li>
<li>Tanaka, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+model+of+lacunar+infarction+in+the+gyrencephalic+brain+of+the+miniature+pig%3A+neurological+assessment+and+histological%2C+immunohistochemical%2C+and+physiological+evaluation+of+dynamic+corticospinal+tract+deformation%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Experimental model of lacunar infarction in the gyrencephalic brain of the miniature pig: neurological assessment and histological, immunohistochemical, and physiological evaluation of dynamic corticospinal tract deformation.</a> Stroke. 39 (1), 205-212 (2008).</li>
<li>Shibata, M., Ohtani, R., Ihara, M., Tomimoto, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((White+matter+lesions+and+glial+activation+in+a+novel+mouse+model+of+chronic+cerebral+hypoperfusion%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">White matter lesions and glial activation in a novel mouse model of chronic cerebral hypoperfusion.</a> Stroke. 35 (11), 2598-2603 (2004).</li>
<li>Watson, B. D., Dietrich, W. D., Busto, R., Wachtel, M. S., Ginsberg, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+reproducible+brain+infarction+by+photochemically+initiated+thrombosis%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Neurol%22%5BJournal%5D)">Induction of reproducible brain infarction by photochemically initiated thrombosis.</a> Ann Neurol. 17 (5), 497-504 (1985).</li>
<li>Kuroiwa, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+rat+model+of+photothrombotic+ischemia+and+infarction+within+the+caudoputamen%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Development of a rat model of photothrombotic ischemia and infarction within the caudoputamen.</a> Stroke. 40 (1), 248-253 (2009).</li>
<li>Bashkatov, A. N., Genina, E. A., Tuchin, V. V. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBashkatov%2C+AN+%22Handbook+of+biomedical+optics%22">Handbook of biomedical optics</a>. 83, CRC Press. Boca Raton, Fl. (2011).</li>
<li>Yizhar, O., Fenno, L. E., Davidson, T. J., Mogri, M., Deisseroth, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optogenetics+in+neural+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Optogenetics in neural systems.</a> Neuron. 71 (1), 9-34 (2011).</li>
<li>Whishaw, I. Q., Whishaw, P., Gorny, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+structure+of+skilled+forelimb+reaching+in+the+rat%3A+a+movement+rating+scale%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">The structure of skilled forelimb reaching in the rat: a movement rating scale.</a> J Vis Exp. (18), e816(2008).</li>
<li>Jang, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+corticospinal+tract+location+at+corona+radiata+and+posterior+limb+of+the+internal+capsule+in+human+brain%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroRehabilitation%22%5BJournal%5D)">A review of corticospinal tract location at corona radiata and posterior limb of the internal capsule in human brain.</a> NeuroRehabilitation. 24 (3), 279-283 (2009).</li>
<li>Kim, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Longitudinal+changes+in+resting-state+brain+activity+in+a+capsular+infarct+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cereb+Blood+Flow+Metab%22%5BJournal%5D)">Longitudinal changes in resting-state brain activity in a capsular infarct model.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 35 (1), 11-119 (2014).</li>
<li>Blasi, F., Whalen, M. J., Ayata, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lasting+pure-motor+deficits+after+focal+posterior+internal+capsule+white-matter+infarcts+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cereb+Blood+Flow+Metab%22%5BJournal%5D)">Lasting pure-motor deficits after focal posterior internal capsule white-matter infarcts in rats.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 35 (6), 977-984 (2015).</li>
<li>Metz, G. A., Antonow-Schlorke, I., Witte, O. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+improvements+after+focal+cortical+ischemia+in+adult+rats+are+mediated+by+compensatory+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+brain+research%22%5BJournal%5D)">Motor improvements after focal cortical ischemia in adult rats are mediated by compensatory mechanisms.</a> Behavioural brain research. 162 (1), 71-82 (2005).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

המודל האוטם קופסית המוצג כאן מדגים נגע ממוקד עם לקויות מוטוריות ניכרות ומתמשכות בתפקוד forelimb. דגמים קודמים של שבץ קופסית קורטיקליים הוכיחו תואר מספק של לקויות מוטוריות ו 6,8,9 תהליך ההחלמה מהיר. במובן זה, המודל הזה דומה במקרים אוטמי קופסית הקליניים אשר תערוכת ליקוי תפקודי לטווח ארוך. השלבים הקריטיים ביותר בפיתוח מודל אוטם קופסית מתוחם הם: 1) לזהות את ייצוג somatotopic נכון של חלק הגוף נועד לבטל את ה...

עד לא מזמן, &quot;מודלים שבץ החומר האפור (GMS)&quot; שימשו אך ורק כדי להבין את פתופיזיולוגיה של שבץ כדי להנחות את הפיתוח של טיפולים חדשים. עם זאת, חלה שכיחות גוברת של שבץ משפיעת חומר לבן קורטיקליים אצל אנשי קשישים, המהווים כ -15 - 25% מכל מקרי השבץ 1,2. מחקרים רבים נערכו שבץ לגבי שימוש במודלי GMS, ואילו ישנם כמה מחקרים שהשתמשו שבץ חומר לבן מודלים (WMS). חומר לבן במכרסמים פחות משמעותי בחומר הלבן בבני אדם או יונקים. כתוצאה מכך, זה יותר קשה לגשת באופן סלקטיבי ולהרוס אזורי היעד בחומר הלבן 3. בנוסף, אין כלים יעילים פותחו עד כה להרוס את ההיקף המתוכנן סלקטיבי של חומר לבן ממוקד. לכן, חל חוסר המודלים המתאימים ללימוד של משייכות חומר לבנות. בעלי החיים stמודלי רוק משמשים לעתים קרובות כדי לעקוב אחר ההתקדמות של התאוששות מנוע לפיתוח שיקומי חדשים ושיטות טיפוליות. הוא אידיאלי כדי לנצל במודל חיה שמספק חסר נוירולוגים לטווח ארוך שתואמו את השינויים אנטומיים הפגינו שבץ אדם 4,5. בהקשר זה, התאוששות מהירה של הגירעון המנוע ומעורבות רחבה של lesioning האוטם הבא המוח לא יכולה להיות מציאותית במרדף של מחקר שבץ. מודלים אוטמי קופסית קודמים נעשו על ידי החסימה של עורק התרדמה הפנימית או עורקי כורואידלית קדמיים ואת דיפוזיה של 1 אנדותלין (ET-1) לתוך הקפסולה הפנימית 6-9. עם זאת, חסימה בעורק דורשת דיסקציה זהירה של עורקים, אבל זה מייצר שטח נרחב של נגע אוטם, כולל הקפסולה הפנימית, ללא גירעונות התנהגותי מתמשכים. יתר על כן, ET-1 לא היה מתפזר להרוס את האיבר האחורי לחלוטין של הקפסולה הפנימית, ולכן פחות מסומן או מתמידים ביהגירעון avioral. מודל אוטם photothrombotic כבר בשימוש נרחב כדי ליצור סוגים שונים של נגעים אוטמים בקליפה ומבנים קורטיקליים 10. הטכניקה לכלול עירוי לוריד ואחריו תאורת מוקד, אשר מובילה הצטברות של טסיות דם בתוך כלי הדם הקטנים דור הנגעים אוטמים 10. טכניקת Photothrombotic כבר נעשתה שימוש נרחב כדי ליצור נגעי GMS, ואילו מעט המשמשת לייצור נגעי WMS 5,11. עבור טכניקה זו, שילוב של קרינה לצבוע ואור רוז בנגל הודגם להיות שימושי להרס מבנה היעד, גרימת מקביל גירעונות תפקודיים. הרכיב המרכזי של טכניקת photothrombotic הוא הקרנת אור, משום שהיא קובעת את גודל נגעים אוטמים. תוצאות הקרנת אור אפקטים שונים על חומר אפור ואת חומר לבן, בגלל פיזור האור הוא יותר מ -4 פעמים גבוהות ב ma הלבןtter לעומת חומר אפור 12; בהתאם לכך, אם עוצמת האור יש irradiance נמוכה מספיק (&lt;1,140 mW / מ&quot;מ 2), אפשר להגביל את הרחבה אשר הנגע photothrombotic להשפיע על המידה בחומר הלבן (כלומר., כמוסה פנימית). לדוגמא, לאור האנרגיה גבוהה יכול לגרום אוטמים בשני חומר אפור-לבן, עדיין אור האנרגיה נמוך יותר עשוי לגרום photothrombosis רק בחומר לבן. יתר על כן, חדירת אנרגית אור הייתה מוגבלת מאוד. כ -99% של אנרגית אור אבדו מעבר 1 מ&quot;מ מהמקור של 13 אור. לכן, צפוי כי ממוקד ומדויק, אור אנרגיה נמוכה יותר גורם photothrombosis רק בחומר הלבן עם הסגת גבול מינימלי של החומר האפור השכנה. כאן אנו מתארים שיטה חדשנית ליצירת נגעים האוטם באזור forelimb של הקפסולה הפנימית במכרסמים. אנו מתארים את שיטת זיהוי של אזור forelimb ב ca הפנימיpsule, הטכנולוגיה של הקרנת אור, כולל ההתאמה והאספקה ​​של אור, ואת הדור של נגע אוטם. כמו כן, אנו מתארים בדיקות התנהגותיות להשתמש כדי להעריך את השלמות של המודלים קופסית.

<table><tbody><tr><td>בקר טמפרטורת DC</td><td>WORLD PRECISION INSTRUMENTS, INC.</td><td></td><td></td>ATC1000</tr><tr><td>מכשירים סטריאוטקסיים דיגיטליים</td><td>STOELTING CO.</td><td>51900</td><td></td></tr><tr><td>ממריץ חשמלי</td><td>CyberMedic Corp.</td><td>EMGFES 2000</td><td></td></tr><tr><td>אפוקסי&nbsp;</td><td>מוצרי סיבים מדויקים, בע"מ</td>יחס תערובת <td>PFP-353ND1</td><td>: 10 (A): 1 (מקשה B) לפי משקל&nbsp; לוח זמנים לריפוי: 1 min @150 &deg; C 2 ~ 5 דקות @120 &deg; C 5 ~ 10 דקות @100 &deg; C 15 ~ 30 דקות @80 &deg; </td></tr><tr><td>סופר סיבים אופטיים C&nbsp;</td><td>THORLABS, INC</td><td>S90R</td><td></td></tr><tr><td>כבל תיקון סיבים</td><td>KOREA OPTRON Corp.</td><td></td><td>קוטר חיצוני: 3 מ"מ ואוסלאש; 200 ומיקרו; m 0.39 NA FC/PC-FC/PC 1 מ'</td></tr><tr><td>ספק כוח לייזר</td><td>CHANGCHUN NEW INDUSTRIES OPTOELECTRONICS TECH. CO., LTD.</td><td>MGL-FN-532nm-200mW-14010196</td><td></td></tr><tr><td>טבעת לחיצה&nbsp;</td><td>DAWOOTECH ושות', בע"מ</td><td></td><td>אורך: 19 מ"מ קוטר פנימי: 3 מ"מ קוטר חיצוני: 3.8 מ"מ חומר:</td></tr><tr><td>בקר משאבת מזרק SUS Micro4-micro</td><td>WORLD PRECISION INSTRUMENTS, INC</td><td>95100</td><td></td></tr><tr><td>מד כוח אופטי</td><td>THOLABS, INC</td><td>PM100D</td><td></td></tr><tr><td>גיליון חיפוי יהלום (ליטוש)</td><td>THORLABS, INC</td><td>LF3D</td><td>חצץ: 3 ומיקרו; m</td></tr><tr><td>גיליון ליטוש יהלום (ליטוש)</td><td>THORLABS, INC</td><td>LF6D</td><td>חצץ: 6 ומיקרו; מ</td></tr><tr><td>רוז בנגל</td><td>SIGMA-ALDRICH CO. LLC.</td><td>330000</td><td></td></tr><tr><td>מחט להרדמה בעמוד השדרה עם קצה נקודת עיפרון (מחט עמוד השדרה)&nbsp;</td><td>ב.בראון מלסונגן AG&nbsp;</td><td></td><td>גודל 4502027: 27 גרם אורך: 88 מ"מ מחט: 0.40 מ"מ</td></tr><tr><td>נייר זכוכית עמיד למים&nbsp;</td><td>DEERFOS ושות', בע"מ</td><td>CC261</td><td>חצץ: 1,000 ומיקרו; מ</td></tr><tr><td>ננופיל 10&nbsp; ומיקרו; l מזרק</td><td>WORLD PRECISION INSTRUMENTS, INC</td><td>NANOFIL</td><td></td></tr><tr><td>Nanofil 33&nbsp; מחט G BVLD</td><td>WORLD PRECISION INSTRUMENTS, INC</td><td>NF33BV-2</td><td></td></tr><tr><td>AAV-GFP וירוס</td><td>UNC וקטור ליבת</td><td>AAV2-CamKIIa-eYFP</td><td>2 x 1012 מולקולות וירוס/ml</td></tr><tr><td>חלבון פלואורסצנטי אנטי ירוק, ארנב IgG חלק</td><td>Life Technologies, INC</td><td>A11122</td><td>נוגדן ראשוני (1:200)</td></tr><tr><td>עז אנטי-ארנב IgG (H + L)</td> <td>Life Technologies, INC</td><td>A11034</td><td>משני נוגדן (1:500)</td></tr> <tr><td>Ceftezole</td><td>GUJU Pharma Co., LTD.</td><td>A27802741</td><td>0.1%, 1 מ"ל</td></tr><tr><td>לידוקאין הידרוכלוריד הזרקת</td><td>JEIL PHARMACEUTICAL CO., LTD.</td><td>A04900271</td><td>2%, 1 מ"ל</td></tr><tr><td>מקדחה חתיכת יד</td><td>Seshin</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מד כוח ואנרגיה אופטי דיגיטלי</td><td>THORLABS, INC</td><td>PM100D</td><td></td></tr><tr><td>Ketoprofen</td><td>UNIBIOTech</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

דוגמנות מוגבלת capsular אוטם בעזרת טכניקת photothrombotic

Circumscribed Capsular Infarct Modeling Using a Photothrombotic Technique

עלייה אחרונה בשיעור השכיחות של שבץ מוחי בחומר לבן דורשת מחקר ספציפי בתחום. עם זאת, היעדר מודל בעלי חיים רלוונטי לשבץ מוחי בחומר הלבן פגע בחקירות המחקר. כאן, אנו מתארים שיטה חדשה ליצירת אוטם קפסולה מוגבל הממזער את הנזק למבני החומר האפור השכנים. השתמשנו במעקב עצבי לפני הניתוח עם חלבון פלואורסצנטי ירוק הקשור לנגיף (AAV-GFP) כדי לזהות ארגון סומטוטופי של אזור הגפיים הקדמיות בתוך הקפסולה הפנימית. התאמת עוצמת האור על בסיס תכונות אופטיות שונות של חומר אפור ולבן תורמת להרס סלקטיבי של החומר הלבן עם שימור יחסי של החומר האפור. מיקום מדויק של הממשק האופטי-עצבי מאפשר הרס של כל אזור הגפיים הקדמיות בקפסולה הפנימית, מה שמוביל לחסר מוטורי ניכר ומתמשך. לפיכך, טכניקה זו מייצרת נגעי אוטם קפסולרי הניתנים לשכפול עם גירעון מוטורי מתמשך. המודל יעזור לא רק לחקור שבץ חומר לבן (WMS) ברמה ההתנהגותית, המעגלית והתאית, אלא גם להעריך את התועלת שלו לפיתוח התערבויות טיפוליות ושיקומיות חדשות.

<html> השיטה המוצגת כאן נועדה ליצור אוטם קופסית מתוחם עם גירעון מנוע מתמשך. לכן, חשוב לקבוע את המטרה בדייקנות בתוך הקפסולה הפנימית בשלב טרום הניתוח. מיפוי somatotopic של סיבי פירמידליים הקפסולה הפנימית לא הוסדר עד כה. כדי לזהות את המטרה בדייקנות בתוך הקפסולה הפנימית, באזור forelimb חייב להיות תחום. זריקה של AAV-GFP לאזור forelimb של הקורטקס המוטורי יכול להתחקות אחר אקסונים של סיבי פירמידליים הקפסולה הפנימית (איור 1). קליעים נותבים ע...

כתב יד זה מתאר טכניקת דוגמנות של אוטם קופסית. כאן השתמשנו בטכניקת photothrombotic שונה עם בעצימות נמוכות של אור לאחר מיפוי היעד מראש ניתוח. באמצעות טכניקה זו, יצרנו מודל אוטם קופסית מתוחם עם לקויות מוטוריות מתמיד.

דוגמנות מוגבלת Capsular אוטם בעזרת טכניקת Photothrombotic

Recent increase in the prevalence rate of white matter stroke demands specific research in the field. However, the lack of a pertinent animal model for ...

המטרה הכללית של טכניקה זו היא ליצור מודל של אוטם קפסולרי מוגבל עם ליקוי מוטורי מתמשך באמצעות טכניקה פוטותרומבוטית. לפני יצירת האוטם הקפסולרי, יש לזהות את אזור הגפה הקדמית בקפסולה הפנימית על ידי הזרקת נגיף אדנו-אסוצייטיבי המבטא GFP לאזור הגפה הקדמית של קליפת המוח המוטורית. התחילו בהנחת חולדה תחת הרדמה למסגרת סטריאוטקסית.לאחר מכן גלחו את ראש החולדה ועקרו את הקרקפת באמצעות 70% alcohol ותמיסת povidone and iodine. מזריקו 2% lidocaine hydro chloride תחת הקרקפת באזור החתך המתוכנן כדי להפחית כאב תוך-ניתוחי. מרחו פומדת עינית כדי למנוע התייבשות של העיניים.הנח סדין סטרילי מעל בעל החיים. לאחר ביצוע חתך קווי אמצע של שני סנטימטרים בקרקפת, מקם את זרוע הסטריאוטקסיס כדי לזהות את אזור הגפה הקדמית של קליפת המוח המוטורית בהתאם לקואורדינטות הסטריאוטקסיות. קדח חור כניסה במיקום זה.העבירו את המחט אל החור שנקדח והורידו אותה מילימטר אחד דרך הקשקש (dura) ואל תוך קליפת המוח המוטורית (motor cortex). השתמשו במקרו-משאבה בעלת דיוק גבוה כדי להזריק באיטיות מיקרו-ליטר אחד של וירוס. השאירו את המחט במקומה למשך 10 דקות נוספות כדי למנוע זרימה חוזרת לאורך נתיב המחט.לאחר שחלפו 10 דקות, הוצא את המחט באיטיות. לאחר ניקוי אתר הניתוח באמצעות שטיפה במי מלח, סגור את הפצע באמצעות תפר ניילון 3-0. לאחר מכן, שחרר את החולדה מהמסגרת הסטריאוקסית והעבר אותה לתא התאוששות לצורך ניטור.יש לתת משכך כאבים לשליטה בכאב לאחר הניתוח. לאחר שבועיים עד שלושה, יש להקריב את החולדה בהתאם לשיטות המאושרות ולבצע חיתוך של המוח שהוגן בקריו-פרוטקטור. לאחר צביעה ל-GFP, יש לבחון את האקסונים שעברו טרנסדוקציה של AAV-GFP בקפסולה הפנימית (internal capsule) באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי.השוו את מיקומי האקסונים שעברו טרנסדוקציה כפי שמופיעים בתמונה הפלואורסצנטית עם אטלס מוח של חולדה כדי לקבוע במדויק את הקואורדינטות הסטריאוטקסיות של האקסונים שעברו טרנסדוקציה. להכנת הממשק העצבי האופטי, השתמשו תחילה במקדח חיתוך כדי לחתוך כארבעה סנטימטרים ממחט ספינלית בכילוי 27 עם סטילט בפנים. לאחר מכן, הסירו 10 סנטימטרים מהמעטפת של סיב אופטי.הכנס את קטע הסיב האופטי ללא המעטפת לתוך צינור מתכת. הדק את הצינור סביב הסיב. לאחר מכן, השתמש במכבש כדי להדק פעמיים את החצי התחתון של צינור המתכת.הצינור המתכתי ממלא את החלל שבין הסיב האופטי למוקד של מחט השדרה. מרחו אפוקסי המתייבש בחום על הסיב האופטי. מרחו אפוקסי נוסף בחלל הריק במוקד.והחדירו את הסיב האופטי לתוך מחט השדרה. הייבשו את האיפוקי במשך 20 דקות ב-100 degrees Celsius כדי להבטיח קיבוע יציב. לאחר הייבוש, חתכו את הסיב האופטי הבולט ממחט השדרה ולאחר מכן השתמשו בדפי ליטוש יהלום כדי להליט את קצה הסיב האופטי בנקודת היציאה של מחט השדרה.לבסוף, חברו את חלק מחבר ה-FCPC של כבל הקישור למחבר של מערכת הלייזר הירוק. לאחר מכן, השתמשו במד עוצמה ואנרגיה אופטיים דיגיטלי כדי למדוד את עוצמת האור מקצה הסיב האופטי כדי להבטיח פליטת אור מדויקת. הניחו פד חימום מתחת לגופו של בעל החיים כדי לשמור על טמפרטורת הגוף ב-37.5 degrees Celsius לאורך הניתוח.התחילו בהרדמה והכנה של החולדה לניתוח כפי שבוצע קודם לכן. לאחר ביצוע חתך בקו האמצע באורך של שני סנטימטרים, כוון את גובה תפסן האף עד שה-Bregma וה-Lambda יהיו מיושרים לאותה רמה. היישור הנכון הוא קריטי כדי להגיע למטרה המדויקת בתוך הקפסולה הפנימית (internal capsule).מקם את זרוע הסטריאוטקסיה כדי לאתר את נקודת הפוטו-תרומבוזה. לאחר מכן, קדח חור של שני מילימטרים בנקודה זו. בשלב הבא, לטש ונקה את קצה הסיב האופטי של ה-ONI, ולאחר מכן קבע אותו למסגרת הסטריאוטקסית ללא כיפוף.בדוק את קצה ה-ONI כדי לוודא שהוא נקי ושלם. מדוד את עוצמת הלייזר מקצה הסיב האופטי לפני הכנסת הממשק האופטי לאתר המטרה במוח של החולדה. כוון את עוצמת הלייזר ל-3.5 milliwatts בקצה הסיב האופטי.כעת, הורד את ה-ONI אל אזור המטרה של הקפסולה הפנימית (internal capsule) באמצעות הקואורדינטה הגבית-בטנית (dorsoventral) שנקבעה בחלק הראשון של הפרוטוקול. לאחר מכן, הזרק 2 mg/kg של Rose Bengal דרך וריד הזנב והפעל טיימר לספירה לאחור שמוגדר לדקה אחת. עם תום הדקה, הפעל את הלייזר הירוק באורך גל של 532 nm למשך 90 שניות כדי ליצור את ההישארות (infarct).לאחר ההקרנה, הוצא בעדינות את ה-ONI מהמוח. לאחר ניקוי אתר הניתוח, סגור את הפצע באמצעות תפר ניילון 3-0. לאחר מכן, הוצא את החולדה מהמסגרת הסטריאוטקסית והעבר אותה לתא התאוששות.תמונה זו מראה את היקף נגעי השבץ (infarct) בעוצמות משתנות של אור לייזר, משני מיליוואט עד חמישה מיליוואט, שבועיים לאחר גרימת נגע פוטותרומבוטי. החצים מצביעים על נגע השבץ. עוצמת האור האופטית נחשבת להיות בין שלושה מיליוואט לארבעה מיליוואט בהגדרות ניסוי אלו.שתי התמונות הבאות מציגות את המראה המיקרוסקופי של אוטם הקפסולה שלושה שבועות לאחר הפוטוטרומבוזה. בחתך קורונלי זה של מוח החולדה, ראשי החצים מצביעים על נתיב המחט שהכילה את הסיב האופטי בתלמוס ועד לקפסולה הפנימית. חתכים סדרתיים נצמדים וצבועים אלו מראים את היקף נגעי האוטם בקפסולה הפנימית.החצים מצביעים על נגע השקיעה (infarct lesion).

circumscribed-capsular-infarct-modeling-using-photothrombotic

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

סרטון זה מדגים את ההליך ליצירת שבץ פוטוטרומבוטי במודל עכבר על ידי הארת לייזר של גולגולת שלמה לאחר מתן צבע רגיש לאור.

מידול שבץ פוטוטרומבוטי במודל עכבר: טכניקת הארה בלייזר דרך גולגולת עכבר בעקבות מתן צבע רגיש לאור כדי לגרום לפוטוטרומבוזיס

Photothrombosis היא טכניקה מהירה, מינימאלי פולשנית לגרימת אוטם קטן ומופרד היטב בתחומי העניין באופן מאוד לשחזור. זה מתאים במיוחד ללימוד תגובות תאיות ומולקולריים שבבסיס פלסטיות מוח בעכברים מהונדסים.

איסכמיה Photothrombotic: דגם נגע פולשנית לשעתק פוטו קליפתיים לעכבר מחקרי שבץ

כאן, אנו מתארים גישת מיקרוסקופיה אופטית חצי פולשנית לאינדוקציה של קריש פוטו-טרומבוטי של רוז בנגל בקליפת המוח הסומטוסנסורית של עכבר in vivo.  ההיבטים הטכניים של הליך ההדמיה מתוארים מאינדוקציה של אירוע פוטוטרומבוטי ועד ליישום ואיסוף נתונים.

רוז בנגל Photothrombosis ידי דימות אופטי Confocal<em&gt; In vivo</em&gt;: דגם של שבץ כלי אחד

Photothrombosis הוא הליך זעיר פולשני וניתן לשחזור מאוד כדי לגרום לאיסכמיה מוקדית בחוט השדרה ומשמש כמודל לפגיעה בחוט השדרה בעכברים.

Photothrombosis-induced איסכמיה מיקוד כדגם של חוט השדרה פגיעה בעכברים

פרוטוקול זה מתאר את היישום של ניאון בשילוב האינפרה-אדום הקרוב (NIRF) הדמיה וטומוגרפיה-מחושב מיקרו (microCT) המאפשר הדמיה thromboemboli מוחין. טכניקה זו מאפשרת כימות של נטל פקיק ואבולוציה. טכניקת דימות NIRF מדמיינת שכותרתו fluorescently פקיק במוח הניכר, ואילו טכניקת microCT מדמיינת פקיק בתוך חיות בעלות באמצעות-חלקיקי זהב.

משולב האינפרה-אדום הקרוב הדמיה פלורסנט וטומוגרפיה-מחושב מיקרו ישירות חזותי מוחין Thromboemboli

שבץ מוחי הוא בעיה גלובלית עם אפשרויות טיפול מינימליות וללא טיפול קליני נוכחי לחידוש רקמת המוח האבודה. כאן אנו מתארים שיטות ליצירת שבץ פוטותרומבוטי מדויק בקליפת המוח המוטורית של מכרסמים והזרקה מאוחרת יותר של ביו-חומרים הידרוג'ל כדי לחקור את השפעתם על התחדשות רקמות לאחר שבץ.

הזרקת פיגומים ביו-חומרים הידרוג'ל למוח לאחר שבץ

מודלים מסורתיים של שבץ פוטוטרומבוטי (PTS) גורמים בעיקר לצברי טסיות צפופים בעלי עמידות גבוהה לטיפול ליטי במפעיל פלסמינוגן רקמתי (tPA). כאן מוצג מודל PTS מורין שונה על ידי הזרקה משותפת של תרומבין וצבע רגיש לאור לצורך פוטואקטיבציה. מודל PTS משופר תרומבין מייצר קרישי טסיות מעורבים:פיברין והוא רגיש מאוד לפקקת tPA.

מודל שבץ פוטוטרומבוטי מועשר בפיברין ורגיש ל-tPA

מתואר כאן מודל שבץ פוטוטרומבוטי, שבו שבץ מיוצר דרך הגולגולת שלם על ידי גרימת איסור מיקרווסקולרי קבוע באמצעות תאורת לייזר לאחר מתן צבע רגיש לאור.

שבץ דוגמנות בעכברים: נגעים קליפת המוח מוקד על ידי פוטוטרומבוזיס

באמצעות גישה אופטית לחלוטין, שבץ איסכמי מושרה תוך רישום פעילות עצבית Ca2+ בו זמנית באמצעות חיישן ביולוגי פלואורסצנטי בליבת השבץ המתהווה של עכבר ער ומתנהג.

פוטותרומבוזיס ופוטומטריית סיבים בו זמנית כדי לגרום ולנטר שבץ איסכמי בעכברים מתנהגים

פרוטוקול זה מספק שיטה משולבת הכוללת העברת ויראלית, השתלת אופטרודה, השראה פוטותרומבוטית, רישום סימולטני של פעילות אסטרוציטים ונוירונים, וגירוי אופטוגנטי של אסטרוציטים. שיטה משולבת זו שואפת לספק חקירה מקבילה של מערכת היחסים בין האסטרוציטים לנוירון בשלבים החריפים ועד הכרוניים של שבץ איסכמי.

שיטה משולבת למידול שבץ פוטוטרומבוטי ורישום אופטרודה ב-vivo של פעילות נוירונית ואסטרוציטית בעכברים מתנהגים

חקור מודל אוטם קפסולרי מוגבל באמצעות טכניקת Photothrombotic מותאמת בעכברושים. שיטה זו יוצרת ליקוי מוטורי מתמשך ומאפשרת חקר מנגנוני ליקוי תנועתי ופיתוח אסטרטגיות טיפוליות עתידיות.

דוגמנות מוגבלת Capsular אוטם בעזרת טכניקת Photothrombotic

גלה סרטונים נוספים