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Generazione di un modello murino di lesione cerebrale traumatica utilizzando una sonda impattante

July 8th, 2025

In This Article

Abstract

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Fonte: Furmanski, O., et al. Modello di impatto corticale controllato di lesioni cerebrali di topo con trapianto terapeutico di cellule neurali derivate da cellule staminali pluripotenti indotte umane. (2019).

Questo video mostra la procedura per indurre una lesione cerebrale traumatica a cranio aperto in un topo praticando un'incisione del cranio sulla linea mediana, perforando il cranio e rimuovendo il lembo osseo per esporre la corteccia cerebrale e applicando un'alta pressione per indurre un trauma. La ferita viene quindi suturata per preparare il modello murino per gli esperimenti successivi.

Protocol

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Tutte le procedure che coinvolgono modelli animali sono state esaminate dal comitato istituzionale locale per la cura degli animali e dal comitato di revisione veterinaria JoVE.

1. Craniectomia e impatto corticale controllato

  1. Preparazione del dispositivo a impatto corticale controllato e delle forniture chirurgiche.
    1. Caricare una siringa slip-tip da 1 ml con 0,5 ml di soluzione fisiologica sterile per l'irrigazione delle ferite. Collegare un ago da 25 G alla siringa per controllare l'irrigazione.
    2. Preparare una soluzione diluita di ciclosporina A (CsA) in dimetilsolfossido (DMSO) a una concentrazione finale di 1 mg/mL. Caricare una seconda siringa da 1 mL con 0,5 mL di soluzione di CsA per immunosoppressione. Collegare un ago da 25 G o più grande alla siringa CsA.
    3. Fissare il pistone a percussione corticale controllato a un braccio su un telaio stereotassico e impostarlo su un angolo di 15°. Collegare una sonda di impatto da 3 mm al pistone.
    4. Impostare la velocità di impatto a 1,5 m/s e il tempo di permanenza dell'impatto a 0,1 s per produrre una lieve lesione corticale.
  2. Eseguire una craniectomia unilaterale
    1. Posizionare il topo in una camera di induzione dell'anestesia collegata a un vaporizzatore di isoflurano con una fonte di ossigeno compresso. Indurre l'anestesia con isoflurano ~3% a ~0,7 L/min di ossigeno. Controllare la profondità dell'anestesia in base alla mancanza di risposta al pizzicamento delle dita.
    2. Radere il cuoio capelluto con un tagliacapelli elettrico e rimuovere il pelo sciolto.
    3. Posizionare il mouse in un telaio stereotassico con un cono di erogazione dell'anestetico collegato.
      1. Posizionare un cuscinetto riscaldante a 37 °C sul telaio stereotassico sotto il mouse per mantenere la temperatura corporea in anestesia. Fissare la testa in posizione con le barre auricolari e una barra per il morso e orientare la testa in modo che l'osso frontale del cranio sia orizzontale. Mantenere l'anestesia a ~1,5%-2% di isoflurano per tutta la durata dell'intervento.
    4. Per eseguire l'assistenza preoperatoria e la preparazione chirurgica asettica, applicare un unguento oftalmico antibiotico sugli occhi utilizzando un batuffolo di cotone sterile. Applicare una soluzione a base di iodio sulla zona del cuoio capelluto rasato. Rimuovilo con etanolo al 70%. Copri l'animale con un telo chirurgico fenestrato in modo che la parte superiore della testa sia visibile, ma gli occhi siano coperti.
    5. Praticare un'incisione sulla linea mediana (1,5-2 cm) sul cuoio capelluto utilizzando un bisturi o delle forbici. Utilizzare tamponi di cotone sterili per pulire la ferita e per liberare la fascia sinistra della linea mediana in corrispondenza della bregma.
    6. Utilizzare la sonda impattatrice per identificare il sito della craniectomia.
      1. Impostare il punto di riferimento stereotassico (X = 0, Y = 0) su bregma. Regolare la sonda lateralmente a 2 mm a sinistra della linea mediana. Delineare un cerchio di 5 mm di diametro attorno alla sonda utilizzando un pennarello a punta fine a sicurezza chirurgica. Sollevare e ruotare l'impattatore fuori posizione.
    7. Utilizzare lo strumento manuale del kit micromotore rotante ad alta velocità per praticare un foro aperto nel cranio utilizzando una punta da trapano a punta tonda da 0,6 mm o 0,8 mm a ~70%-80% di velocità massima. Applicare una leggera pressione sul cranio mentre si fora lungo il contorno circonferenziale di 5 mm per assottigliare questo bordo.
      1. Non applicare una pressione eccessiva durante la perforazione. Le vibrazioni, la compressione o la penetrazione accidentale possono causare lesioni corticali. Invece, lascia che la velocità della punta del trapano faccia il lavoro.
      2. Non perforare in un determinato punto per troppo tempo per evitare un eccessivo riscaldamento per attrito del cranio. Irrigare la craniectomia di tanto in tanto con soluzione fisiologica sterile per rimuovere i detriti e ridurre il riscaldamento dell'utensile rotante.
      3. Prestare molta attenzione durante la perforazione della linea di sutura coronale poiché questi punti sono vulnerabili all'emorragia.
    8. Usa un paio di pinzette sottili per rimuovere il lembo del cranio quando il contorno della craniectomia è sufficientemente assottigliato. Afferrare il lembo medialmente e sollevare e tirare delicatamente lateralmente con un movimento radiale.
      1. Non danneggiare la dura madre quando si solleva il lembo; ciò può causare gravi lesioni ed emorragie.
  3. Eseguire una lieve lesione da impatto corticale controllato
    1. Pulire la sonda dell'impattatore con un tampone sterile per la preparazione dell'alcol. Riportare la sonda dell'impattatore in posizione sopra la corteccia esposta. Abbassare la sonda fino a toccare la superficie della dura madre. Contrassegna questa posizione come Z = 0.
    2. Estrarre il pistone e spostarsi su Z = -1,0 mm. Scaricare il pistone per colpire la corteccia.

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Disclosures

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Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Siringhe da 1 mlBecton Dickinson (BD)309659
Aghi per siringa 25G Precision GlideBecton Dickinson (BD)305122
vaporizzatore anesteticoCantone di Vetland0521-11-22
panno per movimentazione di animaliAcquisto dai grandi magazzini
BetadinaProdotti PurdueNDC-67618-151-32
Ossigeno compressoProdotto a scelta; varia in base alla regione
ciclosporina ASigma-Aldrich30024-100 mg
dimetilsolfossido (DMSO)Sigma-AldrichD8418-500ml
DMEMInvitrogen (ThermoFisher)Codice A14430-01
pinzette finiStrumenti per la scienzaCodice 11254-20
forcipeStrumenti per la scienzaCodice 91106-12
Kit micromotore rotativo ad alta velocitàForedom Electric Co.K.1070 - K.107018
Set di 5 frese per micro trapano IdealPunto Cellulare Scientifico60-1000
Impattatore stereotassico Impact One per CCILeica Biosystems39463920
unguento oftalmicoFalcon PharmaceuticalsNDC-61314-631-36
Piccola struttura stereotassica per roditoriStoeltingCodice: 51925
piccole forbiciStrumenti per la scienzaCodice 14060-09
Tamponi sterili per la preparazione dell'alcolFisherbrand06-669-62
cotton fioc sterili/cotton fioc KendallTyco SanitàCodice: 540500
Soluzione salina sterileHospiraNDC-0409-1966-07
Suture - Seta 5.0 con ago curvooasiMV-682

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Traumatic Brain Injury Mouse ModelControlled Cortical ImpactImpactor Probe TechniqueCraniectomy ProcedureBrain Cortex ExposureStereotaxic Frame UseHigh Pressure ImpactScalp Suturing MethodMouse Anesthesia ProtocolBone Flap Removal

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