オペラントエタノール自己投与時のラットの脳におけるエタノール濃度の経時変化を決定するための方法が記載されている。水素炎イオン化検出器付きガスクロマトグラフィーは、それが生成される小さなボリュームに必要な感度を持っているので、透析液サンプル中のエタノールを定量化するために使用されます。
方法論記事
オペラントエタノール自己投与時のラットの脳におけるエタノール濃度の経時変化を決定するための方法が記載されている。水素炎イオン化検出器付きガスクロマトグラフィーは、それが生成される小さなボリュームに必要な感度を持っているので、透析液サンプル中のエタノールを定量化するために使用されます。
オペラント自己管理の方法は、一般的にエタノールを含む虐待の多くの薬剤の行動や薬理作用を研究するために使用されています。しかし、エタノールは、一般的に経口投与した自己ではなく、虐待の多くは、他の薬のように静脈内にされています。経口投与された薬物の薬物動態は、静脈内投与される薬よりも複雑です。エタノールの薬理学的および行動への影響の関係を理解することは、エタノールの経時的変化の知識が飲酒中や後に脳に到達する必要があるので、我々は時間をかけて脳透析液のエタノール濃度を監視するために水素炎イオン化検出器のin vivoマイクロダイアリシスとガスクロマトグラフィーに使用します。
組み合わせたマイクロダイアリシス - 行動実験は、いくつかの技術の使用を含む。自己投与と神経の多くをテストするために適合させることができ、この記事では、定位手術、行動訓練とマイクロダイアリシス、rochemical中心仮説は、彼らだけがサンプル採取および透析液エタノール分析の後続フェーズとどのように関係するかを説明するために含まれています。エタノールの研究に固有の炎イオン化検出付きガスクロマトグラフィーによるエタノール濃度分析を透析液、詳細に記載されている。これらのメソッドによって生成されたデータは、自己管理手順の間に脳に到達するエタノールのパターンを明らかにし、同じ透析液サンプルの神経化学的解析と組み合わせた場合、結論はエタノールの薬理と行動への影響についての定めをすることができます。
1。定位手術
2。オペラントトレーニング
3。プリマイクロダイアリシス手順:テザリング
4。プリマイクロダイアリシス手順:ラットは、その日の行動訓練を完了した後にマイクロダイアリシスプローブは、マイクロダイアリシス実験の前日に挿入されている
5。マイクロダイアリシス手順:分離欲求とコンサマトリー相と自己管理セッション中にサンプルのコレクション
6。マイクロダイアリシス手順:エタノール分析用マイクロダイアリシスサンプルの調製
7。ポスト·マイクロダイアリシス手続き
8。エタノール濃度のサンプルの分析
9。エタノールデータ
10。一般的なメンテナンス:ファイバが各500パンク、セプタム100人ごとパンクを変更する必要があります
繊維を変更するには
隔を変更するには
図1はエタノール規格の3濃度のエタノールと自己管理セッションの終了時に収集されたラットの透析液サンプルの例として、クロマトグラムを示しています。エタノールのピークは、相対的に対称である一貫した保持時間を有しており、雑音比> 10への信号があります。これらの基準を満たしていない場合は、システムの保守が必要なことを意味します。彼らの自己管理セッションの過程(図2B)のエタノール自己投与動物から採取した透析液サンプルのエタノール濃度を計算するために使用され、品質のクロマトグラフィー、正しく準備された基準は、線形標準曲線(図2A R2≥0.99)を生成。

図1の例のクロマトグラム。エタノール標準または透析液サンプルの1マイクロリットルをガスCにロードされましたバイアルをhromatographと文章で説明しているように分析した。 2.5、5.0および10mMエタノール規格から生成されたピークのA)のオーバーレイ。 B)のピークは、自記式エタノールを持つラットから透析液試料から発生した。

図2:図1に示す実験例からのグラフィカルな結果。 A)は、エタノールの検量線。エタノール自己管理セッションの向こう側に透析液のエタノール濃度のB)の時間経過。
| ハードウェア | パラメーター | スタートアップの設定 | 設定を実行している | 一休み設定 |
| 8400ブルカー(バリアン)オートサンプラー | ||||
| 注入モード | SPME | SPME | N / A | |
| 溶剤浸透深さ | 0パーセント | 20パーセント | N / A | |
| サンプル侵入深さ | 20パーセント | 20パーセント | N / A | |
| 吸収時間 | 0.01分 | 3分 | N / A | |
| 脱着時間 | 19分 | 1分 | N / A | |
| クリーンモード溶媒源 | 私 | 私 | N / A | |
| クリーンモード吸脱着時間 | 0.01分 | 0.01分 | N / A | |
| 水浴(オートサンプラを加熱)* | 50℃ | 50℃ | オフ | |
| CP-3800バリアンガスクロマトグラフ | ||||
| インジェクタオーブン | 上の | 上の | 上の | |
| オーブン温度 | 250℃ | 220℃ | 30℃ | |
| カラムオーブン | 整定時間 | 0.10分 | 0.10分 | 0.10min |
| 温度 | 65℃ | 65℃ | 30℃ | |
| コラム | 移動相流量 | 8.5ミリリットル/分 | 8.5ミリリットル/分 | N / A |
| カラム圧力 | 〜6プサイ | 〜6プサイ | ≥0.1 PSI | |
| FID検出器 | オーブンの電源 | 上の | 上の | 上の |
| 温度 | 220℃ | 220℃ | 120℃ | |
| エレクトロニクス | 上の | 上の | オフ | |
| 時定数 | ファスト | ファスト | ファスト | |
| 範囲 | 11 | 11 | 11 | |
| オートゼロ | はい | はい | はい | |
水素炎イオン化検出システムパラメータを使用して表2。ガスクロマトグラフ。このテーブルには、準備するために使用される3つのプログラムのパラメータ(起動設定)、実行(設定を実行している)を示していますし、システムを維持し使用していない(安静時の設定)にある間。
アプリケーションと制限
薬物自己投与は、モデル薬物中毒にげっ歯類で使用されています。この方法でモデル化され、虐待の多くの薬物は、薬物が中心コンパートメントに直接配信されて、静脈内に投与することができる。これは、自己管理セッションを介して投与量の綿密なモニタリングを可能にします。エタノールは経口通常自記式であるので、それは吸収と代謝の個体差に起因する薬物濃度を監視することは非常に困難です。興味のある脳領域からサンプルにマイクロダイアリシスを用いて、我々は唯一の領域に到達するエタノールのパターンをモニタすることはできませんが、我々はまた、同時に各々自己管理フェーズで時間をかけて同じ領域内の神経伝達物質の変化を監視することができます。
脳内の神経化学的な変化と薬物誘発性応答は薬物乱用と依存性に関連付けられている、したがって、同時に測定する能力を具体的な自己管理のフェーズで確認神経化学と薬物濃度は非常に強力でユニークなツールを提供しています。行動と検体の透析液の濃度を相関させるために心に留めておくべき一つの問題は、マイクロダイアリシス配管の物理的な特性である。具体的には、マイクロダイアリシスプローブの内腔からのコレクションチューブに転送する流体にかかる時間は重要であり、短い時間では優れています。私たちの研究室では、時間は約90秒になるようにプローブを構築。これらの条件を用いて、我々は、透析液のエタノール濃度の増加に伴って、ドリンクやポストドリンク期間の経過とともに減少し、エタノールの消費、開始時のaccumbalドーパミンの増加があることを発見した。2,3,8,9これらの実験は、 、薬理学的研究からのデータと組み合わせたとき、私たちはCHにエタノールと自己管理に伴う環境手がかりの厳密薬理作用を解析することができました神経伝達物質濃度のアンジェス。
これは、結合された行動 - マイクロダイアリシス技術のこの特定のアプリケーションは、我々の研究室の現在の研究対象に適していることに留意すべきである。それは、我々は同期自己管理行動にこれらの措置を関連付けることができるように、同じ領域内の神経伝達物質の変化のパターンと比較して脳に到達するエタノールの時系列パターンを評価するために設計されています。派生した透析液のエタノール濃度は、in vivoでのプローブ回復のために修正され、脳のエタノール組織中濃度のほんの一部ではありませんされています。エタノールの定量的な微小透析が必要な場合は、プローブへの細胞外空間から拡散することをエタノール抽出画分は、実験的に決定されるべきである。メソッドとさらなる議論のために我々の研究室から以前の資料を参照してください。10,11,12
このプロトコルは、ガスchの使い方を示していますが微小透析試料のヘッドスペースからのエタノールの固相マイクロ抽出と共にromatographyは、マイクロダイアリシスサンプルのエタノール含有量の分析のための他の方法を用いることができる。しかし、代替の方法は、いくつかの欠点に苦しむことがあります。例えば、機密性の低い分析方法は、ここに示されて5月7日分未満のサンプリング倍必要とサンプル量を増やす必要がある場合があります。ここで説明するシステムのタイプは、バイアルのヘッドスペースに配置ファイバへの吸収を可能にすることにより、密封されたサンプル瓶内の気相中のエタノールを濃縮固相マイクロ抽出を使用しています。これは、通常の蒸気の50から100マイクロリットルを注入することができます直接ヘッドスペースサンプリングと比べて検出限界を向上させます。ヘッドスペース法のもう一つの大きな利点は、分析のために注入されたサンプルは非常にきれいで、塩の自由であるということです。液体微小透析試料の直接注入も高いsensitと共に使用されるかもしれませんivityが、これは注入された塩をきれいにするために必要な定期的なメンテナンスのためのダウンタイムより楽器が必要になります。
トラブルシューティングやその他の注意事項
この記事は、メッドアソシエイツ株式会社によって資金を供給された
この研究は、NIH / NIAAA(AA11852およびAA007471)からの補助金によって支えられている。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 試薬の名称 | 会社 | カタログ番号 | |
| 95%エタノール | AAPERアルコールと化学株式会社シェルビーヴィル、ケンタッキー州 | E190、111000190 | |
| 超純ショ | MPバイオメディカル、LLCは、ソロン、オハイオ州 | 821721 | |
| 超高純度ヘリウム | 空気ガス | HE UHP300 | |
| 空気 | 空気ガス | AIZ300 | |
| 水素 | 空気ガス | AIZ300 | |
| GCの2 mLバイアル | アジレント | #8010-0015 | |
| PTFE /シリコンセプタム付きのGCバイアルキャップ | アジレント | #8010-0084 |
表1に特異的な試薬
このJoVE記事のテキストまたは図の再利用許可をリクエスト
許可をリクエスト