マウスモデルにおける閉鎖頭軽度外傷性脳損傷の生成

要約

出典:Logsdon, A. F., et al. Low-intensity Blast Wave Model for Preclinical Assessment of Closed-head Mild Traumatic Brain Injury in Rodents.J. Vis. Exp. (2020)

このビデオは、加圧ガスショックチューブのセットアップを使用して、マウスモデルにおける閉鎖頭の軽度外傷性脳損傷の誘発を示しています。発生した圧力波はポリエステル膜を破裂させ、マウスの頭部に衝撃波を送り込み、頭蓋骨内で脳が急速に動き、軽度の外傷性脳損傷を引き起こします。

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。げっ歯類における軽度の外傷性脳損傷(TBI)の実験セットアップと誘導の準備

注: 外傷性脳損傷(TBI)実験の開始30分から1時間前にげっ歯類を保持領域に移し、順応させます。処置の騒音の影響を最小限にとどめる保持領域を選択してください。

1. 実験に必要な材料をすべて準備し、適切な設置のためのセットアップを確認します(例:、研究の目的に応じてパラメータを調整します)(~5〜10分)。
   注: 傷害の重症度は、ポリエステル膜の厚さを選択することで調整できます。私たちの研究に基づくと、マウスの軽度から中等度のTBIには、25.4〜102μmの膜厚が利用されます。私たちは以前、厚さ76.2〜127μmのメンブレンを利用して、ラットに軽度から中等度のTBIを産生しました。
   1. ポリエステルメンブレンを丁寧にカットし、駆動部とドライバー部の間に挿入し、接続ボルトを締めて固定します。
   2. クイックリリースフィッティングを使用して、ガスタンクをショックチューブに接続します。メンブレンがドライバーセクションとドリブンセクションの間にしっかりと固定されていることを確認してください。
   3. ショックチューブの出口に3つの圧力センサーを120°離して配置し、TBI誘導中の爆風波特性を監視します。
   4. 取り付けられたマイクロメーターを使用して、ショックチューブ装置の端からの距離がそれぞれの被験者に対して正しいことを確認します。げっ歯類の頭部の位置(、すなわち、位置、距離)を研究内で一定に保ち、一貫した損傷評価を可能にします。
      注: 爆風が頭部に衝撃を与える方向を選択することで、さまざまな種類の怪我を誘発することができます。ここで説明する軽度から中等度のTBIを誘発する手順では、爆風波が頭部の側面に衝撃を与える衝撃管に対して体を垂直に配置します。この設定では、頭部は自由に動くことができるため、爆風と急速な回転力にさらされ、クーデターとコントレクープの効果を発生させることができます。
   5. ソフトウェアのグラフィカルユーザーインターフェース(GUI)を使用して、圧力センサーから記録を開始します。

2.セットアップでのげっ歯類の麻酔と位置決め

1. }保持室からげっ歯類を移し、酸素中の4%イソフルランで麻酔を誘発し、酸素中の2%イソフルランで維持して苦痛と痛みを軽減します。
   NOTE: 先に進む前に、動物がつま先や尻尾のつまみに反応しないことを確認してください。麻酔の導入が、偽のコントロールを含むすべての実験動物で一貫していることを確認してください。この手順では、低レベルで短時間の麻酔が必要です。
2. 完全に麻酔をかけたげっ歯類を、爆風から末梢臓器を保護するためにクッション付きのポリ塩化ビニル(PVC)パイプシールドに入れます。
   注: 対照被験者は麻酔をかけられ、セットアップの近くに配置されますが、爆風に直接さらされることはありません。コントロールがショックチューブから発生するノイズにさらされていることを確認してください。
3. げっ歯類の頭部を頭部配置領域内に置き、遮蔽装置に直接組み込まれた支持体またはガーゼパッドのいずれかによって、下から支えます。各げっ歯類の解剖学的構造に従って、後頭顆を保護シールドの端に揃えて、頭の位置合わせを決定します。
   注: 死亡率を減らすために、圧力波を直接脳幹に向けることは避けてください。脳幹の呼吸中枢と頸髄の損傷は、TBIのげっ歯類モデルで呼吸異常やさらには死に至ることが知られています。

3.げっ歯類の爆風への曝露

1. 圧縮ガスタンクのメインバルブをすばやく開くと、圧力スパイクが発生し、膜が破裂して大きな爆発が発生し、圧力波の発生が確認されます。実験後に膜を取り外すと、膜は視覚的に破裂します。
   注: 高速度カメラを使用して、げっ歯類が経験する回転加速度のクーデターとコントレクープ効果をキャプチャし、さらに分析することができます。
2. 爆発音が聞こえたらすぐにガスの流れを止めてください。

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
3/8 SAE 高圧油圧ホース	Eaton Aeroquip	R2-6-6-36M	Grainger
3/8'' クイックコネクトメスプラグ	Karcher	KAR 86410440
3/8'' クイックコネクトオスプラグ	Karcher	KAR 86410440
ANY-迷路ビデオトラッキングソフト	Stoelting Co.	ANY-maze software
clear mylar membrane	https://www.eplastics.com/	POLYCLR0.003	http://www.eplastics.com/Plastic/Clear_Polyester_Film/POLYCLR0-003;透明なマイラーメンブレンは、さまざまな厚さで販売されています。すべて上記のベンダーによって販売されています。
複合スライドテーブル(X2)	Grizzly Industrial	G5757
デッドマンガスコントロールボールバルブ	コネラコ株式会社	71-502-01	"Apollo", Grainger
ドライバーと駆動部(マウス)	自身のデザイン/生産	n/a	詳細については、著者
Ear muffs	3M	37274	Graingerから入手可能
ガスレギュレーター - Hi-Flow 3500-600-580	Harris	3003539
ヘリウムガス	AirGas	HE 300	タンクは様々なサイズ
吸入麻酔システム	VetEquip	901806
input module	National Instruments	NI 9223
Isoflurane	Baxter	NDC 10019-360-40	Ordered by veterinrist
Laboratory timer/stopwatch	Fisher Scientific	50-550-352
Labviewバージョン12.0	Nationalinstruments		データ取得ソフトウェア
磁気ダイヤルインジケーター/マイクロメーター	Grizzly Industrial	G9849
MATLAB	MathWorks		圧力記録解析
Oxygen regulator	Medline	HCS8725M
データ処理用のPC	Dell
ポリ塩化ビニルチューブ - 25.4 mm	FORMUFIT	P001FGP-WH-40x3
Pressure sensors	PCB Piezotronics	102A05
Receiver USB chassis	National Instruments	DAQ-9171
センサーシグナルコンディショナー	PCB Piezotronics	482C series
Stainless NSF定格取り付けテーブル	Gridmann	GR06-WT2448
T-Handle allen wrench - 3/16''<	73310

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