גישה ספסל למיקום ספציפי מחסום הדם מוח פתיחת באמצעות אולטרסאונד ממוקד במודל עכברוש

אולטרסאונד ממוקד עם סוכני microbubble יכול לפתוח את מחסום הדם מוח מוקדי חולף. טכניקה זו שימשה כדי לספק מגוון רחב של סוכנים על פני מחסום הדם מוח. מאמר זה מספק פרוטוקול מפורט עבור מסירה מקומית למוח מכרסמים עם או בלי הדרכה MRI.

ניתן להשתמש באולטרסאונד ממוקד בשילוב עם מיקרו-בועות במחזור כדי לספק פתחים זמניים בגודל מילימטר במחסום הדם-מוח. זה מאפשר אספקה לא פולשנית של חומרים במחזור מערכתי כדי להתמקד באזורי המוח. כדי להתחיל, מלאו את פקק הקטטר במי מלח וחממו את זנב החולדה במנורה, והקפידו לא לחמם יתר על המידה את החיה.

הכנס קטטר וריד זנב בגודל 24 שישמש להעברת מיקרו-בועות, צבע כחול אוונס, ניגודיות MRI של גדובוטרול אם משתמשים ב-MRI, והסוכן הניסיוני המעניין. דם ימלא את הנדן כאשר הווריד נפגע. לאט, הסר את המחט הפנימית תוך דחיפת הנדן עוד יותר לתוך הווריד.

הברג את תקע הצנתר לקצה יציאת הצנתר, ברגע שהיציאה התמלאה בדם. עטפו בזהירות סרט מעבדה סביב הקטטר והזנב כדי לשמור אותו במקומו, החל מחתיכה קטנה בחלק העליון ועבודה בכיוון הזנב. השאר את קצה תקע הצנתר חשוף.

חבר את קו ההרדמה למחבר ההרדמה במסגרת הסטריאוטקטית. לאחר מכן קבע את ראש החיה לתוך המסגרת על ידי הנחת הפה על מוט הנשיכה, ועל ידי הנחיית מוטות האוזניים לשתי תעלות האוזן והידוק ברגי הסט. העבירו את החיה למיטת ה-MRI.

באמצעות פרמטרים המתוארים בכתב היד של הטקסט, אספו תמונות משוקללות T2 קורונליות וציריות הלוכדות את כל המוח כמו גם את ה-MRI למדידות קואורדינטות. בתמונות העטרה, מצא את התמונה שבה הנאמנות היא הגדולה ביותר, המציינת את מרכז הנאמנות. רשום את המרחק מהחלק העליון של הפידוציאל לאזור המוח המעניין במילימטרים, הן בכיוון המדיאלי-צדדי והן בכיוון הגבי-גחוני.

בתמונות הציריות, מצא את התמונה המציגה את החלק העליון של הנאמנות ורשום את קואורדינטות ה-X וה-Y עבור מרכז ה-fiducial ואת קואורדינטות ה-X וה-Y של אזור העניין במוח. חשב את המרחק ממרכז הפידוציאל לאזור מוח המטרה הן בכיוון הרוסטרלי-זנב והן בכיוון המדיאלי-לטרלי. לאחר איסוף הקואורדינטות, אסוף את התמונות לפני הסריקה.

שמור את החיה במסגרת סטריאוטקסית זו, העבר אותה במהירות ממיטת ה-MRI להגדרת ה-FUS העליונה. ודא שהחיה נשארת ישנה בהשפעת הרדמה. החלק את המסגרת לתוך מחזיק המסגרת והצמד אותה בחוזקה למקומה.

השתמש בקוצץ כדי לגלח את ראש החיה, ולאחר מכן הבריש שיער עודף ומרח קרם מסיר שיער על הקרקפת. הניחו לו לשבת שלוש דקות ונגבו אותו במים וגזה. אם אתה משתמש בהנחיית MRI, חבר את המצביע והזז את המצביע למיקום של ה-MRI.

מקם את המצביע בחלק העליון והמרכזי של פידוציאל ה-MRI, שהיא הנקודה שממנה חושבו כל המרחקים בתמונת ה-MRI. הסר את המצביע והעבר את הממקם לקואורדינטות המדיאליות-רוחביות ולקואורדינטות הרוסטרליות-זנביות. ללקק את כפתור מיקום האפס והרם את המיקום כלפי מעלה על ידי לחיצה על כפתור 50 למעלה, כדי לאפשר מיקום של אמבט המים וג'ל האולטרסאונד.

מרחו ג'ל אולטרסאונד על קרקפת החיה והניחו את אמבט המים מעל החיה, כאשר חלון סרט הפולימיד נלחץ על הג'ל, וודא שאין בועות אוויר בג'ל. מלאו את אמבט המים במים נטולי גז. אם אתה משתמש במתמר בעל הספק גבוה, הורד את המציב כך שהמגנט יהיה ממש מעל המים.

חבר את המתמר למציב על ידי הורדה בזהירות של המתמר למים בזווית וחיבור המגנטים. הורד את הממקם לקואורדינטות הגב-גחון והפעל את מגבר הכוח RF. הזריק מיליליטר אחד לק"ג של צבע כחול אוונס 3% על ידי החדרת קצה מחט לתקע הקטטר והזרקה.

החיה כולה אמורה להפוך לכחולה תוך שניות, מה שמצביע על כך שהקטטר ממוקם כראוי בווריד הזנב. הניחו לצבע להסתובב במשך חמש דקות, ולאחר מכן הפעילו את המיקרו-בועות על ידי ניעורן באלימות עם שייקר הבועות. הפוך את המזרק הזה מספר פעמים כדי לקבל פיזור אחיד של מיקרו-בועות, ואז חבר ומלא את ערכת העירוי המכונפת.

מקם את המזרק על משאבת העירוי והגדר את משאבת העירוי לספק 0.2 מיליליטר בקצב של שישה מיליליטר לשעה, ולספק עירוי איטי של המיקרו-בועות במהלך שתי דקות החשיפה ל-FUS. הכנס את המחט המכונפת לתקע הצנתר. תחילה הפעל את משאבת העירוי, המתן שלוש שניות, ולאחר מכן התחל את הטיפול ב-FUS על ידי לחיצה על כפתור ההפעלה ועל מחולל הפונקציות.

חזור על זה פעמיים לכל אזור עם חמש דקות בין לבין כדי לאפשר למיקרו-בועות להתנקות. לחץ שוב על כפתור ההפעלה במחולל הפונקציות כדי להפסיק את הטיפול ב-FUS כאשר משאבת העירוי נעצרת תוך שתי דקות. המתן חמש דקות עד שהמיקרו בועות יתנקו, ולאחר מכן התחל את העירוי ואת הטיפול השני ב-FUS.

מיד לאחר הטיפול השני ב-FUS, יש להזריק ניגודיות גדובוטרול ואת הסוכן המעניין. הנפח הכולל שנמסר של כל הסוכנים לא יעלה על חמישה מיליליטר לקילוגרם. כדי לאשר את פתיחת ה-BBB, הנח את החיה בחזרה על מיטת ה-MRI באותו מיקום בדיוק וחבר את קו ההרדמה.

אסוף סריקות MRI לאחר סריקות עם אותם פרמטרי הדמיה כמו תמונות הסריקה המוקדמת כדי לאשר שיפור MRI של gadobutrol באזור פתיחת ה-BBB. פרוטוקול זה שימש כדי לגרום לפתיחת מחסום דם-מוח מקומי הן עם מתמר הטבילה בהספק נמוך והן עם מתמר האולטרסאונד הממוקד בעוצמה גבוהה. ראשית, מתמר הטבילה בעוצמה נמוכה היה מכוון להמיספרה הקדמית או האמצעית של המוח.

החיות הוקרבו עם או בלי זילוף, ופתח ה-BBB הוצג באמצעות אוטו-פלואורסצנציה של צבע כחול אוונס. בניסויים מאוחרים יותר, מתמר ה-FUS היה מכוון להיפוקמפוס או לפיתול החגורה הקדמי. בנוסף לצבע הכחול של אוונס, נעשה שימוש בחומר הניגוד MRI gadobutrol כדי לאמת את הפתיחה הממוקדת של ה-BBB ב-VIVO.

לאחר הקרבת בעלי החיים, צבע כחול אוטומטי של אוונס אישר את מיקום הפתיחה. כדי להעריך אם ניתן להשתמש בטכניקה זו להעברת גנים ממוקדת, AAV 9 המבטא חלבון פלואורסצנטי ירוק וניגודיות גדובוטרול הוזרקו מיד לאחר פתיחת מחסום הדם במוח בהיפוקמפוס. החיה צולמה כדי לאמת את הפתח עם ניגודיות גדובוטרול.

לאחר מכן, העברת הגנים אושרה על ידי ביטוי GFP. פרוטוקול זה מציע גישה ספסל לפתיחת מחסום דם-מוח בתיווך אולטרסאונד ממוקד MRI, הניתנת להתאמה בקלות על ידי מעבדות אחרות כדי לספק חלופה תרגומית לא פולשנית לניתוח סטריאוטקטי.