微小電極アレイを用いた新生児仔の麻酔下での脳グルタミン酸濃度の測定

要約

出典:Geyer, E. D., et al. Adaptation of Microelectrode Array Technology for the Study of Anesthesia-induced Neurotoxicity in the Intact Piglet Brain. J. Vis. Exp. (2018).

このビデオは、微小電極アレイ(MEA)を使用して、麻酔をかけた新生児の子豚の脳内のグルタミン酸レベルを測定する方法を示しています。この手順では、ブタの頭蓋骨に開頭窓を作成し、MEAを関心のある脳領域に挿入します。MEAのグルタミン酸オキシダーゼでコーティングされた記録部位は、細胞外の脳グルタミン酸を過酸化水素に変換し、測定可能な電流を生成します。この電流は、麻酔下での脳のグルタミン酸レベルを決定するために、バックグラウンドノイズに対して測定および正規化されます。

プロトコル

動物モデルを含むすべての手順は、地元の施設動物管理委員会とJoVE獣医審査委員会によって審査されています。

1. 子豚と子豚の取り扱い

1. ARRIVEガイドラインに従って、潜在的な性別に基づく交絡因子を排除するために、体系的かつ無作為化された方法で雄と雌の子豚を利用します><。 注:脳の最大成長期間は子豚の出生から3〜5日以内であるため、実験は生後3〜5日の子豚のみで行われます。
2. 子豚が実験の少なくとも24時間前にビバリウムに到着し、環境に順応できるようにしてください
   手記：訓練を受けた獣医スタッフが日常的な動物の世話をします。子豚は、個別に温度管理され、継続的に監視されたケージで飼育され、低血糖を防ぐために栄養的に完全な代用乳を自由に投与されます。子豚はまた、麻酔の少なくとも3時間前に、ミルクの代替品なしで(osあたりゼロ)飼われ、正常なレベルの刺激を確保するために毛布とおもちゃが供給されます。可能であれば、社会化を可能にするために、複数の子豚を同じケージに入れてください。

2. 子豚モデルにおける麻酔誘発神経毒性(AIN)研究のための微小電極アレイ(MEA)の開発とカスタマイズ

結果

図1:SG-2微小電極アレイの種類の視覚的比較。SG-2アレイには、2つのグルタミン酸感受性部位と2つのグルタミン酸非感受性センチネル部位(150 μm x 20 μm/部位)が含まれています。(A)左にフレキシブルシャフト微小電極アレイを示します。リジッドシャフト微小電極アレイは、子豚で使用するためにカスタム設計されており、大型動物へのより深い移植を可能にします。

図2:微小電極アレイの調製とキャリブレーションプロセスの概要。MEAの準備と校正の合計は約1週間続き.......

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
アドバンスリキウィーン豚用ミルク代替品	PBSアニマルヘルス
子豚麻酔フェイスコーンマスク	ベトエキップ
Integra SL麻酔ワークステーション	DRE獣医		この麻酔ワークステーションは、手術室で小児患者が経験する臨床モニタリングを最もよく模倣するように選択されています。十分な生理学的モニタリングと介入が可能な状態であれば、どんな麻酔器でも使用することができます。
セボフルラン	ウルタン	0074-4456-04
臭化ロクロニウム注射。	ホスピーラ	0409-9558-05
Medfusion 4000 IVインフュージョン	スミスメディカル
モデル1530 ヘビーデューティー研究モデル ステレオタックス	コップフ		カスタムメイド
モデル1541子豚アダプター	コップフ		カスタムメイド
赤外線スポットランプ	アマゾン	B000HHQ94C
ベアハガートルソブランケット	3メートル	540
ベアハガー	3メートル	750
滅菌アルコール調製パッド	フィッシャーブランド	22-363-750
炭素鋼リブバック外科 刃	バードパーカー	#10
メスヘンデル	ハヴェルの	ハンG4
手術用ハサミ	世界の精密機器	504615
蚊の鉗子	Sklar手術器具	17-1225
ガーゼパッド	フィッシャーブランド	22-246-069
Adson 組織鉗子	テレフレックス	181223
ドレメル111彫刻カッター	アマゾン	ドレメル111
微小電極アレイ	ケンタッキー大学マイクロエレクトルドー技術センター		S2 4Ch MEA; カスタムメイド
ヘッドステージ	クアンテオン		2pA/mV
ワイヤー、銀、PFA、.008インチ裸、.0110インチコーティング	A-Mシステムズ	786500
ファインマイクロマニピュレーター	成重科学機器研究室	モ-8

名 名