Name: Un approccio da banco allapertura della barriera ematica specifica della posizione utilizzando ultrasuoni focalizzati in un modello di ratto (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-06-13T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 58 s
Description: Scopri come aprire la barriera ematoencefalica con ultrasuoni focalizzati e microbolle in un modello di ratto. Questo metodo non invasivo consente la somministrazione mirata di farmaci e agenti diagnostici nel cervello.

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Questa ricerca è stata sostenuta in parte da una sovvenzione NSF EPSCoR Research Infrastructure alla Clemson University (1632881). Inoltre, questa ricerca è stata sostenuta in parte dal Civitan International Research Center, Birmingham, AL. Gli autori riconoscono con gratitudine l'uso dei servizi e delle strutture dell'Università dell'Alabama a Birmingham Small Animal Imaging Shared Facility Grant [NIH P30 CA013148]. Gli autori riconoscono Rajiv Chopra per il suo sostegno e la sua guida.

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<li>Baseri, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+signaling+pathways+following+localized+delivery+of+systemically+administered+neurotrophic+factors+across+the+blood-brain+barrier+using+focused+ultrasound+and+microbubbles%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Activation of signaling pathways following localized delivery of systemically administered neurotrophic factors across the blood-brain barrier using focused ultrasound and microbubbles.</a> Physics in Medicine and Biology. 57 (7), 65-81 (2012).</li>
<li>Rodríguez-Frutos, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+brain-derived+neurotrophic+factor+delivery+by+ultrasound+and+microbubbles+promotes+white+matter+repair+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Enhanced brain-derived neurotrophic factor delivery by ultrasound and microbubbles promotes white matter repair after stroke.</a> Biomaterials. 100, 41-52 (2016).</li>
<li>Karakatsani, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amelioration+of+the+nigrostriatal+pathway+facilitated+by+ultrasound-mediated+neurotrophic+delivery+in+early+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">Amelioration of the nigrostriatal pathway facilitated by ultrasound-mediated neurotrophic delivery in early Parkinson's disease.</a> Journal of Controlled Release. 303, 289-301 (2019).</li>
<li>Lin, C. -Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive%2C+neuron-specific+gene+therapy+by+focused+ultrasound-induced+blood-brain+barrier+opening+in+Parkinson%27s+disease+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">Non-invasive, neuron-specific gene therapy by focused ultrasound-induced blood-brain barrier opening in Parkinson's disease mouse model.</a> Journal of Controlled Release. 235, 72-81 (2016).</li>
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<li>Fan, C. -H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SPIO-conjugated%2C+doxorubicin-loaded+microbubbles+for+concurrent+MRI+and+focused-ultrasound+enhanced+brain-tumor+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">SPIO-conjugated, doxorubicin-loaded microbubbles for concurrent MRI and focused-ultrasound enhanced brain-tumor drug delivery.</a> Biomaterials. 34 (14), 3706-3715 (2013).</li>
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<li>McDannold, N., Zhang, Y., Vykhodtseva, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Effects+of+Oxygen+on+Ultrasound-Induced+Blood-Brain+Barrier+Disruption+in+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+%26+Biology%22%5BJournal%5D)">The Effects of Oxygen on Ultrasound-Induced Blood-Brain Barrier Disruption in Mice.</a> Ultrasound in Medicine & Biology. 43 (2), 469-475 (2017).</li>
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<li>Abrahao, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((First-in-human+trial+of+blood-brain+barrier+opening+in+amyotrophic+lateral+sclerosis+using+MR-guided+focused+ultrasound%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">First-in-human trial of blood-brain barrier opening in amyotrophic lateral sclerosis using MR-guided focused ultrasound.</a> Nature Communications. 10 (1), 4373(2019).</li>
</ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Qui abbiamo descritto un approccio da banco all'apertura assistita da microbolle FUS BBB con approcci alternativi tra cui due diversi trasduttori e metodi per il targeting intracraniciale con e senza guida mri. Attualmente, al fine di stabilire l'apertura FUS BBB guidata dalla risonanza prima di MRI in laboratorio, c'è la possibilità di acquistare eccellenti dispositivi pronti all'uso che forniscono risultati altamente standardizzati e riproducibili con interfacce intuitive. Tuttavia, molti laboratori non sono preparati ...

Nonostante le numerose scoperte nelle neuroscienze di base, il numero di trattamenti emergenti per i disturbi neurosviluppo e neurodegenerativirimane relativamente limitato 1,2. Una comprensione più profonda dei geni, delle molecole e dei circuiti cellulari coinvolti nei disturbi neurologici ha suggerito trattamenti promettenti irrealizzabili nell'uomo con le tecniche attuali3. I trattamenti efficaci sono spesso limitati dalla necessità di essere penetrabili cerebralmente e specifici del sito4,5,6,7,8. Tuttavia, i metodi esistenti di somministrazione localizzata di farmaci in specifiche regioni cerebrali (ad esempio, parto tramite iniezione o cannula) sono invasivi e richiedono un'apertura da fare nel cranio9. L'invasività di questo intervento previene l'uso di routine del parto localizzato nel cervello umano. Inoltre, i danni ai tessuti e le conseguenti risposte infiammatorie sono onnipresenti confondimenti per studi di base e preclinici che si basano sull'iniezione intracerebrale10. La capacità di fornire in modo non invasivo agenti attraverso la barriera epatica (BBB) e indirizzarli verso specifiche regioni cerebrali potrebbe avere un enorme impatto sui trattamenti per i disturbi neurologici, fornendo allo stesso tempo un potente strumento investigativo per la ricerca preclinica.
Un metodo di trasporto mirato attraverso la BBB con danni minimi ai tessuti è l'ecografia transcranici focalizzata (FUS) insieme alle microbolle per aprire focalmente e transitoriamente la BBB11,12,13,14,15,16. L'apertura della FUS BBB ha attirato la recente attenzione per il trattamento dei disturbi neurodegenerativi, dell'ictus e del glioma localizzando le terapie per colpire le regioni cerebrali come i fattorineurotrofici 17,18,19,le terapie geniche20,21,22,anticorpi 23,neurotrasmettitori24e nanoparticelle25,26,27,28,29. Con la sua vasta gamma di applicazioni e la sua natura non invasiva30,31, l'aperturaFUS BBB è un'alternativa ideale alle iniezioni intracranici stereotassiche di routine. Inoltre, a causa del suo uso attualenell'uomo 30,32, le indagini precliniche che utilizzano questa tecnica possono essere considerate altamente trasmissizionali. Tuttavia, l'apertura della FUS BBB deve ancora essere una tecnica ampiamente consolidata nella scienza di base e nella ricerca preclinica a causa della mancanza di accessibilità. Pertanto, forniamo un protocollo dettagliato per un approccio da banco all'apertura di FUS BBB come punto di partenza per i laboratori interessati a stabilire questa tecnica.
Questi studi sono stati condotti con un trasduttore ad ultrasuoni specifico FUS ad alta potenza o con un trasduttore ad immersione ad ultrasuoni focalizzato a bassa potenza. I trasduttori erano azionati da un amplificatore di potenza RF progettato per carichi reattivi e da un generatore di funzioni da banco standard. I dettagli per questi articoli sono disponibili nella tabella dei materiali.

<table><tbody><tr><td>Scuotitore di bolle</td><td>Lantheus Medical Imaging</td><td>VMIX</td><td>VIALMIX, dispositivo di attivazione utilizzato per attivare le microbolle Definity Tappo</td></tr> del <tr><td>catetere/ Cappuccio di iniezione</td><td>Tecnologie di infusione SAI</td><td>Numero del pezzo: Tappo del</td><td>catetere IC/ Cappuccio di iniezione</td></tr><tr><td>Colorante blu di Evans</td><td>Sigma</td><td>E2129-10G</td><td>Colorante blu di Evans</td></tr><tr><td>Generatore di funzioni</td><td>Tektronix</td><td>AFG3022B</td><td>Doppio canale, 250MS/s, trasduttore FUS 25MHz</td></tr><tr><td>, 1,1MHz</td><td>FUS Instruments</td><td>TX-110</td><td>Trasduttore ecografico focalizzato sferico compatibile con risonanza magnetica da 1 MHz con idrofono</td></tr><tr><td>Termoforo per topi e ratti</td><td>Kent Scientific</td><td>PS-03</td><td>Termoforo - PhysioSuite per topi e ratti</td></tr><tr><td>Pompa di infusione</td><td>KD Scientific</td><td>780100</td><td>KDS 100 Legacy Pompa per infusione a siringa singola</td></tr><tr><td>Kapton tape</td><td>Gizmo Dorks</td><td>https://www.amazon.com/dp/B01N1GGKRC/ ref=cm_sw_em_r_mt_dp_U_GbR7Db56HKD91</td><td>Gizmo Dorks Kapton Tape (poliimmide) per stampanti 3D e stampa, 8 x 8 pollici, 10 fogli per confezione</td></tr><tr><td>Trasduttore a immersione a bassa potenza, 1 MHz</td><td>Trasduttore a immersione Olympus</td><td>V303-SU</td><td>, 1 MHz, 0,50 pollici. Diametro dell'elemento, stile della custodia standard, connettore UHF dritto, set di magneti PTF F = 0,80 IN</td></tr><tr><td></td><td>WINOMO</td><td>https://www.amazon.com/dp/B01DJZQJBG/ ref = cm_sw_em_r_mt_dp_U_JYQ7DbM32E5QC</td><td>WINOMO 15mm Cucire in fermagli magnetici per borse per cucire Scrapbooking - 10 set</td></tr><tr><td>amplificatore RF</td><td>E & Catetere</td> per vena caudale I <td>A075</td><td>75W</td></tr><tr><td></td><td>BD</td><td>382512/ Fisher Articolo:</td><td>Cateteri IV schermati NC1228513 24g BD Insyte Autoguard (non alati)</td></tr><tr><td>Microbolle di contrasto ad ultrasuoni</td><td>Lantheus Medical Imaging</td><td>DE4, DE16</td><td>DEFINITY (Microsfera lipidica Perflutren)</td></tr><tr><td>Gel per ultrasuoni</td><td>Aquasonic</td><td>https://www.amazon.com/dp/B07FPQDM4F/ ref=cm_sw_em_r_mt_dp_U_D6Q7Db3J9QP7P</td><td>Gel per ultrasuoni Aquasonic 100 Transmission 1 Litro Squeeze Bottle</td></tr><tr><td>Set per infusione alati, 22ga.</td><td>Fisher Healthcare</td><td>22-258087</td><td>Terumo Surflo Winged Infusion Sets Software</td></tr><tr>per<td>controller motore</td><td>N/A</td><td>N/A Software</td><td>personalizzato scritto in LabView per il controllo dell'ambiente di runtime del controller motore Velmex</td></tr><tr><td>per il software del controller del motore</td><td>National</td><td>Instruments LabView runtime engine versione 2017 o superiore</td><td>https://www.ni.com/en-us/support/downloads/software-products/download.labview.html</td></tr><tr><td>Attuatore per stadio lineare a 3 assi (posizionatore XYZ)</td><td>Bulloni Velmex Velmex</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td>MB-1</td><td>BiSlide Bolt 1/4-20x3/4" Vite a brugola (confezione da 10), Qtà:3</td></tr><tr><td>controller motore</td><td>Velmex</td><td>VXM-3</td><td>Control,controllo motore passo-passo programmabile a 3 assi, Qtà:1</td></tr><tr><td>tacchette di montaggio</td><td>Velmex</td><td>MC-2</td><td>Cleat, 2 fori BiSlide, Qtà:6</td></tr><tr><td>tacchette di montaggio</td><td>Velmex</td><td>MC-2</td><td>Cleat, 2 fori BiSlide, Qtà:2</td></tr><tr><td>convertitore da USB a seriale</td><td>Velmex</td><td>VXM-USB-RS232</td><td>Cavo di comunicazione seriale da USB a RS232 10 piedi, Qtà:1</td></tr><tr><td>stadio lineare dell'asse x</td><td>Velmex</td><td>MN10-0100-M02-21</td><td>BiSlide, corsa=10 pollici, 2 mm/giro, limiti, NEMA 23, Qtà:1</td></tr><tr><td>motore passo-passo dell'asse x</td><td>Velmex</td><td>PK266-03A-P1</td><td>Vexta Tipo 23T2, Motore passo-passo ad albero singolo, Qtà:1</td></tr><tr><td>stadio lineare dell'asse y</td><td>Velmex</td><td>MN10-0100-M02-21</td><td>BiSlide, corsa=10 pollici, 2 mm/giro, limiti, NEMA 23, Qtà:1</td></tr><tr><td>motore passo-passo dell'asse y</td><td>Velmex</td><td>PK266-03A-P1</td><td>Vexta Tipo 23T2, motore passo-passo ad albero singolo, Qtà:1</td></tr><tr><td>ammortizzatore dell'asse z</td><td>Velmex</td><td>D6CL-6.3F</td><td>D6CL Smorzatore per passo-passo a doppio albero Tipo 23 Motore, Qtà:1</td></tr><tr><td>stadio lineare asse z</td><td>Velmex</td><td>MN10-0100-M02-21</td><td>BiSlide, corsa=10 pollici, 2 mm/giro, limiti, NEMA 23, Qtà:1</td></tr><tr><td>motore passo-passo asse z</td><td>Velmex</td><td>PK266-03B-P2</td><td>Vexta Type 23T2, motore passo-passo a doppio albero, Qtà:1</td></tr><tr><td>file</td><td></td><td></td><td></td>stampabili in 3D</tr><tr><td>Supporto per trasduttore a immersione e puntatore</td><td></td><td></td><td>https://www.tinkercad.com/things/cRgTthGXSRq</td></tr><tr>Telaio <td></td><td></td><td>stereotassico</td><td>https://www.tinkercad.com/things/ilynoQcdqlH</td></tr><tr>Supporto <td></td><td></td> telaio<td>stereotassico</td><td>https://www.tinkercad.com/things/aZNgqhBOHAX</td></tr><tr><td>9.4T 9.4T piccolo foro animale MRI</td><td>Bruker</td><td>Bruker BioSpec 94/20</td><td>ParaVision versione 5.1</td></tr><tr><td>AAV9-hsyn-GFP</td><td>Addgene</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Crema depilatore</td><td>Church & Dwight</td><td></td><td>Nair crema</td></tr><tr><td>gadobutrolo Agente di contrasto per risonanza magnetica</td><td>Bayer</td><td></td><td>Gadavist (Gadobutrol, 1mM/mL)</td></tr><tr><td>Telaio stereotassico</td><td>Stoelting</td><td>#51500</td><td>non compatibile con la risonanza magnetica</td></tr><tr><td>dispositivo di somministrazione FUS chiavi in mano</td><td>FUS Instruments</td><td>FUS RK-300</td><td>pronto all'uso compatibile con la risonanza magnetica per roditori</td></tr></tbody></table>

un approccio da banco all'apertura della barriera ematica specifica della posizione utilizzando ultrasuoni focalizzati in un modello di ratto

A Benchtop Approach to the Location Specific Blood Brain Barrier Opening using Focused Ultrasound in a Rat Model

La chirurgia stereotassica è il gold standard per la somministrazione localizzata di farmaci e geni al cervello dei roditori. Questa tecnica ha molti vantaggi rispetto alla consegna sistemica, tra cui una localizzazione precisa in una regione cerebrale bersaglio e la riduzione degli effetti collaterali fuori bersaglio. Tuttavia, la chirurgia stereotassica è altamente invasiva, il che limita la sua efficacia traslizionale, richiede lunghi tempi di recupero e fornisce sfide quando si prendono di mira più regioni cerebrali. Gli ultrasuoni focalizzati (FUS) possono essere utilizzati in combinazione con microbolle circolanti per aprire transitoriamente la barriera emiencefalica (BBB) in regioni di dimensioni millimetriche. Ciò consente la localizzazione intracranica di agenti forniti sistemicamente che normalmente non possono attraversare la BBB. Questa tecnica fornisce un'alternativa non invasiva alla chirurgia stereotassica. Tuttavia, ad oggi questa tecnica deve ancora essere ampiamente adottata nei laboratori di neuroscienze a causa del limitato accesso alle attrezzature e ai metodi standardizzati. L'obiettivo generale di questo protocollo è quello di fornire un approccio da banco all'apertura FUS BBB (BBBO) che sia conveniente e riproducibile e possa quindi essere facilmente adottato da qualsiasi laboratorio.

Qui dimostriamo che gli ultrasuoni focalizzati con microbolle possono indurre l'apertura localizzata della BBB utilizzando i parametri sopra specificati sia con il trasduttore ad immersione a bassa potenza (Figura 3) che con il trasduttore FUS (Figura 4). In primo luogo, nei primi esperimenti, il trasduttore ad immersione a bassa potenza è stato preso di mira in un emisfero cerebrale anteriore (Figura 3b) o mediale (<strong class="x...

Gli ultrasuoni focalizzati con agenti microbolli possono aprire la barriera ematica in modo focale e transitorio. Questa tecnica è stata utilizzata per fornire una vasta gamma di agenti attraverso la barriera eencefalica. Questo articolo fornisce un protocollo dettagliato per la consegna localizzata al cervello del roditore con o senza guida per la risonanza prima.

Un approccio da banco all'apertura della barriera ematica specifica della posizione utilizzando ultrasuoni focalizzati in un modello di ratto

Stereotaxic surgery is the gold standard for localized drug and gene delivery to the rodent brain. This technique has many advantages over systemic ...

Gli ultrasuoni focalizzati in combinazione con microbolle circolanti possono essere utilizzati per fornire aperture temporanee di dimensioni millimetriche nella barriera emato-encefalica. Ciò consente la somministrazione non invasiva di agenti circolanti sistemicamente alle regioni cerebrali bersaglio. Per iniziare, riempi il tappo del catetere con soluzione fisiologica e riscalda la coda del topo con una lampada, facendo attenzione a non surriscaldare l'animale.Inserire un catetere della vena caudale da 24 gauge che verrà utilizzato per erogare microbolle, colorante blu Evans, contrasto MRI con gadobutrolo se si utilizza la risonanza magnetica e l'agente sperimentale di interesse. Il sangue riempirà la guaina quando la vena viene colpita. Lentamente, rimuovere l'ago interno mentre si spinge la guaina più in profondità nella vena.Avvitare il tappo del catetere all'estremità della porta del catetere, non appena la porta si è riempita di sangue. Avvolgere con cura il nastro adesivo da laboratorio attorno al catetere e alla coda per tenerlo in posizione, iniziando con un piccolo pezzo in alto e lavorando in direzione caudale. Lasciare esposta l'estremità del tappo del catetere.Collegare la linea di anestesia al connettore per anestesia sul telaio stereotassico. Quindi fissa la testa dell'animale nel telaio posizionando la bocca sulla barra del morso e guidando le barre auricolari in entrambi i canali uditivi e stringendo le viti di fermo. Sposta l'animale sul letto della risonanza magnetica.Utilizzando i parametri descritti nel manoscritto del testo, raccogli immagini pesate in T2 coronale e assiale che catturano l'intero cervello e il fiduciale MRI per le misurazioni delle coordinate. Sulle immagini coronali, trova l'immagine in cui il fiduciale è il più grande, indicando il centro del fiduciale. Registrare la distanza dalla parte superiore del fiduciale alla regione cerebrale di interesse in millimetri, sia in direzione mediale-laterale che in direzione dorsale-ventrale.Sulle immagini assiali, trova l'immagine che mostra la parte superiore del fiduciale e registra le coordinate X e Y per il centro del fiduciale e le coordinate X e Y della regione cerebrale di interesse. Calcolare la distanza dal centro del fiduciale alla regione del cervello bersaglio sia nella direzione rostrale-caudale che in quella mediale-laterale. Dopo aver raccolto le coordinate, raccogliere le immagini pre-scansione.Mantenendo l'animale in questa cornice stereotassica, trasportalo rapidamente dal letto MRI all'allestimento FUS da banco. Assicurarsi che l'animale rimanga addormentato sotto l'effetto dell'anestesia. Far scorrere il telaio nel supporto del telaio e farlo scattare saldamente in posizione.Usa il tagliacapelli per radere la testa dell'animale, quindi spazzola via i peli in eccesso e applica la crema depilatoria sul cuoio capelluto. Lascialo riposare per tre minuti e asciugalo con acqua e garza. Se si utilizza la guida MRI, collegare il puntatore e spostarlo nella posizione del fiduciale MRI.Posizionare il puntatore nella parte superiore e centrale del fiduciale MRI, che è il punto da cui sono state calcolate tutte le distanze nell'immagine MRI. Rimuovere il puntatore e spostare il posizionatore sulle coordinate mediale-laterale e sulle coordinate rostrale-caudali. Leccare il pulsante della posizione nulla e sollevare il posizionatore premendo il pulsante su 50, per consentire il posizionamento del bagnomaria e del gel per ultrasuoni.Applicare il gel per ultrasuoni sul cuoio capelluto dell'animale e posizionare il bagnomaria sull'animale, con la finestra del nastro di poliimmide premuta sul gel, assicurandosi che non ci siano bolle d'aria nel gel. Riempire il bagnomaria con acqua degassata. Se si utilizza il trasduttore ad alta potenza, abbassare il posizionatore in modo che il magnete sia appena sopra l'acqua.Fissare il trasduttore al posizionatore abbassandolo con cautela nell'acqua ad angolo e collegando i magneti. Abbassare il posizionatore alla coordinata dorso-ventrale e accendere l'amplificatore di potenza RF. Iniettare un millilitro per chilogrammo di colorante blu Evans al 3% inserendo la punta di un ago nel tappo del catetere e iniettando.L'intero animale dovrebbe diventare blu in pochi secondi, indicando che il catetere è posizionato correttamente nella vena caudale. Lasciare circolare il colorante per cinque minuti, quindi attivare le microbolle agitandole violentemente con lo scuotibolle. Capovolgere questa siringa più volte per ottenere una distribuzione uniforme delle microbolle, quindi collegare e riempire il set per infusione alato.Posizionare la siringa sulla pompa di infusione e impostare la pompa di infusione in modo che eroghi 0,2 millilitri a una velocità di sei millilitri all'ora, fornendo un'infusione lenta delle microbolle nell'arco dei due minuti di esposizione FUS. Inserire l'ago alato nel tappo del catetere. Per prima cosa azionare la pompa di infusione, attendere tre secondi, quindi avviare il trattamento FUS premendo il pulsante di accensione e il generatore di funzioni.Ripeti l'operazione due volte per regione con cinque minuti di intervallo per consentire alle microbolle di schiarirsi. Premere nuovamente il pulsante di accensione sul generatore di funzioni per interrompere il trattamento FUS quando la pompa di infusione si ferma dopo due minuti. Attendere cinque minuti affinché le microbolle si liberino, quindi iniziare l'infusione e il secondo trattamento FUS.Immediatamente dopo il secondo trattamento FUS, iniettare gadobutrolo con mezzo di contrasto e l'agente di interesse. Il volume totale consegnato di tutti gli agenti non deve superare i cinque millilitri per chilogrammo. Per confermare l'apertura della BBB, riposizionare l'animale sul letto MRI nella stessa identica posizione e collegare la linea di anestesia.Raccogliere le scansioni post-risonanza magnetica con gli stessi parametri di imaging delle immagini pre-scansione per confermare il miglioramento della risonanza magnetica con gadobutrolo nella regione di apertura della BEE. Questo protocollo è stato utilizzato per indurre l'apertura localizzata della barriera emato-encefalica sia con il trasduttore a immersione a bassa potenza che con il trasduttore a ultrasuoni focalizzati ad alta potenza. In primo luogo, il trasduttore a immersione a bassa potenza è stato mirato all'emisfero cerebrale anteriore o mediale.Gli animali sono stati sacrificati con o senza perfusione e l'apertura della BBB è stata visualizzata tramite l'autofluorescenza del colorante blu Evans. Negli esperimenti successivi, il trasduttore FUS è stato mirato all'ippocampo o alla corteccia cingolata anteriore. Oltre al colorante blu di Evans, è stato utilizzato il mezzo di contrasto per risonanza magnetica gadobutrolo per verificare l'apertura mirata della BBB in VIVO.Dopo che gli animali sono stati sacrificati, l'autofluorescenza del colorante blu Evans ha confermato il luogo di apertura. Per valutare se questa tecnica potesse essere utilizzata per la somministrazione genica mirata, sono stati iniettati nove AAV che esprimono la proteina fluorescente verde e il contrasto gadobutrolo immediatamente dopo l'apertura della barriera ematoencefalica nell'ippocampo. L'animale è stato sottoposto a imaging per verificare l'apertura con contrasto di gadobutrolo.Quindi, la consegna genica è stata confermata dall'espressione della GFP. Questo protocollo offre un approccio da banco all'apertura della barriera emato-encefalica mediata da ultrasuoni a fuoco guidata da risonanza magnetica, che può essere facilmente adattata da altri laboratori per fornire un'alternativa traslazionale non invasiva alla chirurgia stereotassica.

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Microbolle-mediata interruzione ultrasuoni focalizzati della barriera ematoencefalica (BBB) ​​è una tecnica promettente per non invasiva somministrazione di farmaci mirati nel...

MRI-guidato Interruzione della barriera emato-encefalica transcranica con ultrasuoni focalizzati in un modello murino

Questo video descrive un metodo per interrompere temporaneamente la barriera emato-encefalica (BBB) creando aperture transitorie utilizzando ultrasuoni focalizzati mediati da microbolle (FUS). Queste aperture locali transitorie della BBB possono eventualmente essere utilizzate per fornire molecole di farmaci di dimensioni maggiori direttamente nel parenchima cerebrale.

Focus Ultrasound Based Microbubble Mediated Blood-Brain Barrier Opening: Una tecnica per creare aperture transitorie localizzate nella barriera emato-encefalica del topo mediante sonoporazione

La barriera ematico-encefalica (BBB) può essere temporaneamente interrotta con ultrasuoni focalizzati mediati da microbolle (FUS). Qui descriviamo un protocollo passo-passo per l'apertura BBB ad alta produttività in vivo utilizzando un sistema FUS modulare accessibile per esperti non ad ultrasuoni.

Un neuronavigation stereotattico guidato da immagini ad alta produttività e un sistema ad ultrasuoni focalizzati per l'apertura della barriera ematico-encefalica nei roditori

Questo protocollo delinea le fasi necessarie per la veicolazione genica attraverso l'apertura della barriera ematoencefalica (BBB) ad ultrasuoni focalizzati, la valutazione dell'espressione genica risultante e la misurazione dell'attività di neuromodulazione dei recettori chemiogenetici attraverso test istologici.

Apertura della barriera emato-encefalica indotta da ultrasuoni focalizzati per il targeting delle strutture cerebrali e la valutazione della neuromodulazione chemiogenetica

Questo studio descrive un protocollo combinato di risonanza magnetica (MRI) e ultrasuoni focalizzati pulsati a bassa intensità (FUS), utilizzando ratti vivi con cateterismo della vena giugulare per monitorare l'apertura della barriera emato-encefalica (BEE).

Monitoraggio dell'apertura della barriera emato-encefalica nei ratti con un sistema ecografico focalizzato preclinico

Una tecnica è ampiamente descritta per l'apertura della barriera ematoencefalica nel topo mediante ultrasuoni e microbolle. Utilizzando questa tecnica, manganese può essere somministrato al cervello di topo. Poiché manganese è un agente di contrasto MRI che si accumula nei neuroni depolarizzati, questo approccio permette l'imaging di attività neuronale.

Neuroimaging funzionale con l&#39;impiego dell&#39;ecografia emato-encefalica e la barriera di Turbativa del Manganese-enhanced MRI

Ablazione mirata della regione specifica del cervello (s) mediante infusione di uno eccitotossina utilizzando le coordinate stereotassico descritto. Questa tecnica può anche essere adattato per l'infusione di altre sostanze chimiche nel cervello di ratto.

La chirurgia stereotassica della lesione eccitotossico di specifiche aree cerebrali nel ratto adulto

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di fornire una tecnica altamente riproducibile per la valutazione in vivo della perturbazione barriera emato - encefalica nei modelli del ratto del colpo ischemico.

Una valutazione In Vivo di rottura della barriera emato - encefalica in un modello del ratto del colpo ischemico

Presentiamo un metodo che può fornire ulteriori approfondimenti i primi eventi sottostante neurodegenerazione e basato sulla tecnica del cervello stabilito ex vivo , unendo i vantaggi degli esperimenti in vivo e in vitro . Inoltre, rappresenta un'opportunità unica per un confronto diretto del gruppo trattata e non trattata sullo stesso piano anatomico.

Un approccio alternativo per studiare eventi primari nella neurodegenerazione utilizzando fettine di cervello di ratto Ex Vivo

Qui presentiamo un protocollo che descrive l'impostazione di un cellulo in BBB (barriera ematoencefalica)-cultura di poliestere membrana porosa Minibrain inserire il sistema al fine di valutare il trasporto di biomolecole o agenti infettivi attraverso un Bee umano e loro impatto fisiologico sulle cellule cerebrali adiacenti.

Un modello di interfaccia sangue-cervello umano per studiare barriera attraversamenti di agenti patogeni o farmaci e loro interazioni con il cervello

Scopri come aprire la barriera ematoencefalica con ultrasuoni focalizzati e microbolle in un modello di ratto. Questo metodo non invasivo consente la somministrazione mirata di farmaci e agenti diagnostici nel cervello.

Un approccio da banco allapertura della barriera ematica specifica della posizione utilizzando ultrasuoni focalizzati in un modello di ratto (Video) | JoVE Journal

Un approccio da banco all'apertura della barriera ematica specifica della posizione utilizzando ultrasuoni focalizzati in un modello di ratto

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