이 원고는 캡슐 경색의 모델링 기법에 대해 설명합니다. 여기에서 우리는 미리 수술 대상 매핑 후 빛의 낮은 강도와 변형 photothrombotic 기술을 이용했다. 이 기술을 사용하여, 우리는 지속적인 운동 장애 외접 캡슐 경색 모델을 만들었습니다.
방법 논문
이 원고는 캡슐 경색의 모델링 기법에 대해 설명합니다. 여기에서 우리는 미리 수술 대상 매핑 후 빛의 낮은 강도와 변형 photothrombotic 기술을 이용했다. 이 기술을 사용하여, 우리는 지속적인 운동 장애 외접 캡슐 경색 모델을 만들었습니다.
최근 백질 뇌졸중 유병률이 증가함에 따라 해당 분야의 구체적인 연구가 필요합니다. 그러나 백질 뇌졸중에 대한 적절한 동물 모델이 부족하여 연구 조사가 방해를 받았습니다. 여기에서는 인접한 회백질 구조에 대한 손상을 최소화하는 외접 캡슐 경색을 만드는 새로운 방법을 설명합니다. 우리는 아데노 관련 바이러스-녹색 형광 단백질(AAV-GFP)을 사용한 수술 전 신경 추적을 사용하여 내부 캡슐 내 앞다리 영역의 체성 조직을 확인했습니다. 회백질과 백질의 서로 다른 광학적 특성에 따른 광도의 조정은 회백질의 상대적 보존과 함께 백질의 선택적 파괴에 기여합니다. 광학 신경 인터페이스의 정확한 배치는 내부 캡슐의 전체 앞다리 영역을 파괴할 수 있으며, 이는 현저하고 지속적인 운동 결핍으로 이어집니다. 따라서 이 기술은 지속적인 운동 결핍을 동반한 매우 복제 가능한 구형경색 병변을 생성합니다. 이 모델은 행동, 회로 및 세포 수준에서 백질 뇌졸중(WMS)을 연구하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 새로운 치료 및 재활 중재 개발에 대한 유용성을 평가하는 데에도 도움이 될 것입니다.
최근까지 "회백질 스트로크 (GMS) 모델은"배타적 스트로크 기전을 이해하고, 새로운 치료법의 개발을 유도하기 위해 사용되어왔다. 모든 스트로크 1, 2의 25 % - 그러나, (15)를 구성하는 노인 개인에 피질 하 백질에 영향을 미치는 뇌졸중의 증가 보급되고있다. 많은 연구는 백질 스트로크 (WMS) 모델을 사용하고 몇 가지 연구가있는 반면, GMS 모델을 사용에 관한 스트로크를 실시하고있다. 설치류에 흰색 물질은 사람이나 영장류에 흰색 물질보다 훨씬 작다. 따라서, 선택적 백질 3 목표 영역을 액세스하고 파괴하는 것이 더 어렵다. 게다가, 더 효율적인 툴을 선택적으로 타겟팅 백질의 계획된 범위를 파괴하는 최신 개발되지 않았다. 따라서, 백질 스트로크의 연구에 적합한 모델의 부족이 있었다.
동물 일roke 모델은 종종 새로운 재활 및 치료 방법의 개발을위한 모터 회복의 진행을 모니터하기 위해 사용된다. 인간의 행정 4,5에서 보여준 해부학 적 변화와 조화 된 장기적인 신경 학적 결손을 나타내는 동물 모델을 활용하는 것이 이상적이다. 이와 관련하여, 모터 적자 및 뇌 다음 경색의 lesioning의 폭 넓은 참여의 신속한 복구 뇌졸중 연구의 추구 현실적인하지 않을 수 있습니다. 이전 캡슐 경색 모델 내부 캡슐 6-9으로 엔도 텔린 -1 (ET-1)의 내부 경동맥 또는 전방 맥락막 혈관 및 확산에 의해 폐색되었다. 그럼에도 불구하고, 동맥 폐쇄 동맥 절개주의를 필요로하지만, 영구 행동 결손없이 내부 캡슐 포함 경색 병변의 넓은 영역을 생성한다. 또한 ET-1을 완전히 캡슐 내부의 후방 다리를 파괴 확산하고, 따라서 적은 표시되거나 BEH을 지속하지 않았다avioral 적자.
photothrombotic 경색 모델 널리 피질 경색 병변 및 피질 하 구조 (10)의 다양한 형태를 생성하는 데 사용되어왔다. 이 기술은 경색 병변 (10)의 혈소판 작은 혈관에서 응집 및 생성에 이르게 초점 조명, 다음 정맥 내 투여를 포함한다. 거의 WMS 병변 5,11 생성에 사용되지 않은 반면 Photothrombotic 기술은 광범위 GMS 병변을 만드는 데 사용되고있다. 이 기술의 경우, 로즈 벵갈 염료 및 광 조사의 조합 기능 결핍을 유발 해당 대상 구조의 파괴에 유용한 것으로 입증되었다. 이 경색 병변의 크기를 결정하므로 photothrombotic 기술의 핵심 요소는 광 조사한다. 회색질과 백색질의 다른 효과에 광 조사 결과, 빛의 산란이 흰색 mA 이상 4 배 높기 때문에회색 물질 (12)와 비교 라 자세 히; 빛의 세기가 충분히 낮은 조도 (<1140 mW의 / mm 2)이있는 경우 따라서, 하나는 photothrombotic 병변이 백질에 어느 정도 영향을 미칠하는 확장을 제한 할 수 있습니다 (예. 내부 캡슐). 예를 들어, 높은 에너지의 빛이 모두 회색과 흰색 문제에 경색을 유도 할 수있다, 그러나 낮은 에너지의 빛은 흰색 만에 photothrombosis을 유도 할 수있다. 또한, 광 에너지의 침투가 매우 제한적이었다. 빛 에너지의 약 99 %는 빛 (13)의 소스에서 1mm 이상 끊어졌습니다. 따라서, 정확하게 대상 것으로 예상된다, 낮은 에너지의 빛은 이웃 회색 물질의 최소 침해와 흰색 문제에 photothrombosis을 유도한다.
여기서는 설치류 내부 캡슐의 앞다리 영역 경색 병변을 생성하는 신규 한 방법을 설명한다. 우리는 내부 CA의 앞다리 영역의 동정 방법을 서술psule, 조정 및 빛의 전달 및 경색 병변의 발생을 포함하여 광 조사의 기술. 또한 캡슐 모델링의 완전성을 평가하는 행동 시험을 설명한다.
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모든 절차는 과학 기술 (GIST) 광주 연구소의 제도적 지침에 따라 수행되었다, 모든 절차는 GIST에서 기관 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다.
1. 사전의 lesioning 단계
2. Photothrom내부 캡슐에 botic 경색의 lesioning
캡슐 경색의 lesioning 3. 평가

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여기에 제시된 방법은 영구 모터 적자와 외접 캡슐 경색을 만들 것입니다. 따라서, 정확하게 예비 수술 단계에서 내부 캡슐 내에 타겟을 결정하는데 중요하다. 내부 캡슐의 피라미드 섬유의 somatotopic 매핑은 현재까지 해결되지 않았습니다. 제대로 내부 캡슐 내에서 대상을 식별하기 위해, 앞다리 영역을 묘사해야합니다. 운동 피질의 앞다리 영역으로 AAV-GFP의 주입 내부 캡슐 (도 1)에 피라미드 형 섬유의 축삭을 추적 할 수있다. 예컨대 비오틴 덱스 아민 (BDA)와 같은 다른 신경 추적자를 동일한 사용될 수있다 목적. 내부 캡슐 내의 타겟의 정위 좌표는 내부 캡슐 운동 피질의 앞다리 영역에서 발생 축삭 돌기를 추적함으로써 설명 될 수있다.
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여기에 제시된 캡슐 경색 모델은 앞다리의 기능에 현저한 및 영구 모터의 손상과 목표 병변을 보여줍니다. 피질 캡슐 스트로크의 이전 모델은 모터의 손상 및 빠른 복구 프로세스 6,8,9의 부족 정도를 증명하고있다. 이런 의미에서,이 모델은 장기 작용 성 손상을 나타내는 임상 캡슐 경색 케이스를 닮았다.
외접 캡슐 경색 모델의 개발에 가장 중요한 단계는 다음과 같습니다 1) 올바르게 내부 캡슐 내에서 기능을 비활성화하기위한 신체 부분의 somatotopic 표현을 식별; 2) 회백질 구조 이웃 최소 침해와 내부 캡슐의 전체 폭을 파괴 할 수있는 그린 레이저의 최적의 강도를 식별하는 단계; 3) 정확히 표적 구조의 광섬유를 배치한다. 제시된 기술은 외접을 유도 할 수 있지만높은 복제 속도 (> 70 %)와 디 캡슐 경색 모델 내부 캡슐의 전체 폭을 덮는 파괴의 완결성의 타겟팅 및 정도의 작은 차이는 상이한 모터 적자 차지하고있다.
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이 작품은 의료 시스템 공학 연구소 (iMSE) GIST에서 GIST-Caltech의 공동 기금 (K04592)에서 부여에 의해 과학, ICT와 미래 기획의 교육부에 의해 투자 한국의 NRF을 통해 기초 과학 연구 프로그램에 의해 지원되었다 (NRF-2013R1A2A2A01067890).
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| DC 온도 컨트롤러 | WORLD PRECISION INSTRUMENTS, INC. | ||
| 디지털 입체 계측기 | STOELTING CO. | 51900 | |
| 전기 자극기 | CyberMedic Corp. | EMGFES 2000 | |
| 에폭시 | 정밀 섬유 제품, INC. | PFP-353ND1 | 혼합 비율: 10(A):1(B-경화제) 중량별 경화 일정 : 1 분 @ 150 ° C 2 ~ 5 분 @120 ° C 5 ~ 10 분 @100 ° C 15 ~ 30 분 @80 ° C |
| 광섬유 스크라이브 | THORLABS, INC | S90R | |
| 광섬유 패치 케이블 | KOREA OPTRON Corp. | 외경: 3 mm Ø 200 &마이크로; m 0.39 NA FC/PC-FC/PC 1m | |
| 레이저 전원 공급 장치 | CHANGCHUN NEW INDUSTRIES OPTOELECTRONICS TECH. CO., LTD. | MGL-FN-532nm-200mW-14010196 | |
| 크림프 링 | (주)다우텍 | 길이 : 19 mm 내경 : 3 mm 외경 : 3.8 mm 재질 : SUS | |
| Micro4-micro 주사기 펌프 컨트롤러 | WORLD PRECISION INSTRUMENTS, INC | 95100 | |
| 광 파워 미터 | THOLABS, INC | PM100D | |
| 다이아몬드 래핑 (연마) 시트 | THORLABS, INC | LF3D | 그릿 : 3 µ m |
| 다이아몬드 래핑(연마) 시트 | THORLABS, INC | LF6D | 그릿 : 6 &마이크로; m |
| 로즈 벵골 | SIGMA-ALDRICH CO., LLC. | 330000 | |
| 연필 끝이 있는 척추 마취용 바늘(척추 바늘) | B.브라운 멜숭겐 AG | 4502027 | 크기: 27 G 길이: 88 mm 바늘: 0.40 mm |
| 방수 사포 | DEERFOS CO., LTD | CC261 | 그릿 : 1,000 & 마이크로; m |
| 나노필 10 &마이크로; l 주사기 | WORLD PRECISION INSTRUMENTS, INC | NANOFIL | |
| 33 G BVLD 바늘 | WORLD PRECISION INSTRUMENTS, INC | NF33BV-2 | |
| AAV-GFP 바이러스 | UNC 벡터 코어 | AAV2-CamKIIa-eYFP | 2 x 1012 바이러스 분자/ml |
| 안티 그린 형광 단백질, 토끼 IgG 분획 | Life Technologies, INC | A11122 | 1차 항체 (1:200) |
| 염소 안티 토끼 IgG (H + L) | Life Technologies, INC | A11034 | 2차 항체 항체 (1:500) |
| Ceftezole | GUJU Pharma CO.,LTD. | A27802741 | 0.1%, 1ml |
| 리도카인 염산염 주사 | 제일제약 | A04900271 | 2%, 1ml |
| 핸드 피스 드릴 | Seshin | ||
| 디지털 광학 전력 및 에너지 미터 | THORLABS, INC | PM100D | |
| 케토프로펜 | UNIBIOTech |
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