2010년 12월 1일
이 문서에서는, 우리는 50 μm의 루멘과 유리 모세관 바늘을하는 방법을 보여줍니다. 이 기술은 크게, 뇌 손상을 감소 약물의 수동적 확산을 최소화하고 쥐 두뇌에 정확한 타겟팅을 수 있습니다.
이 절차의 전반적인 목표는 약물, 바이러스 벡터 또는 세포 이식을 전달하기 위해 뇌 심부 구조에 매우 정밀한 미세 주입을 수행하는 것입니다. 이것은 먼저 50마이크로미터 루멘의 유리 모세관 바늘을 생산함으로써 달성됩니다. 절차의 두 번째 단계는 모세관으로 바늘의 50%를 미네랄 오일로 채우고 튜브의 가장 넓은 끝으로 플런저를 삽입
하는 것입니다.절차의 세 번째 단계는 주사하려는 물질 또는 세포 현탁액을 바늘에 로드하는 것입니다. 절차의 마지막 단계는 바늘 끝을 삽입하고 매우 낮은 속도의 물질이 뇌 깊은 구조로 흐르도록 주입하는 것입니다. 궁극적으로, 유리 모세관 튜브를 사용한 미세 주입을 통해 뇌로 물질을 매우 정확하게 표적으로 삼는 결과를 얻을 수 있습니다.
안녕하세요, 저는 멕시코 콜리마 대학교 심리학부 신경과학 연구소의 오스카 곤잘레스입니다. 오늘은 유리 모세관 튜브로 미세 주입을 수행하여 마우스의 뇌에 약물을 전달하는 절차를 보여 드리겠습니다. 우리는 성인 신경 줄기 세포를 연구하기에 충분한 실험실에서 이 절차를 사용합니다.
시작하겠습니다. 뇌에 미세 주사를 위해 50마이크로미터 루멘의 유리 모세관 바늘을 사용하면 뇌 손상을 크게 줄이고 약물의 수동 확산을 최소화하며 설치류 뇌를 정확하게 표적화할 수 있습니다. 마이크로 주사를 수행하기 전에 유리 바늘을 구성해야 합니다.
먼저 모세관 유리관을 마이크로 피펫 풀러의 당기는 고저항 전극에 넣습니다. 그런 다음 마이크로 피펫 풀러의 전극을 켭니다. 유리관의 중간을 가열하여 유리관을 국부적으로 부드럽게 하려면 세로축을 따라 유리관을 3-5mm의 초기 거리만큼 늘려 국소 영역에서 유리관의 직경을 줄이십시오.
유리관이 깨질 때까지 계속 늘립니다. 이 단계를 반복하여 두 개의 동일한 단일 배럴 바늘을 만듭니다. 이제 유리 바늘을 마이크로 단조에 넣으십시오.
30도 각도는 팁을 경사지게 하기에 충분합니다. 마지막으로 바늘을 현미경 아래에 놓고 둘 다 올바른 내경을 가지고 있는지 확인합니다. 대부분의 친수성 약물의 경우 30-50 마이크로미터 내경이 바늘에 이상적입니다.
마이크로 주입에 사용하는 방법을 살펴 보겠습니다. 시작하려면 구성된 바늘에 가장 넓은 끝에서 미네랄 오일을 채 웁니다. 미네랄 오일이 모세관 길이의 약 50%에 도달할 때까지 모세관을 통해 들어가게 합니다.
바늘의 가장 넓은 쪽 끝에 고진공 그리스를 바르고 그 구멍을 통해 플런저를 삽입합니다. 미네랄 오일을 유리 바늘 끝에서 작은 장면이 나올 때까지 부드럽게 밀어 넣습니다. 이제 마이크로 인젝터 홀더에 바늘을 고정하고 동물이 주사를 맞을 준비를 시작합니다.
먼저 정위 동물 홀더에 발열 패드를 놓아 동물의 체온을 유지합니다. 섭씨 37도에서 마취된 마우스의 머리를 면도한 다음 정위 장치에 놓고 고정합니다. 이어바와 치아 홀더를 사용하여 수술용 칼날을 사용하여 귀에서 람다 두개골 라인까지의 피부를 절개합니다.
면봉으로 두개골을 닦아 말리고 수술 부위에서 피부를 빼냅니다. 그런 다음 유리 바늘 끝을 사용하여 bgma 봉합사의 정점을 가리키고 거기에 주입의 초기 위치를 설정합니다. 이제 정위 장치의 x 및 y 축을 두개골 위로 이동하여 드릴링 할 두개골의 점을 설정하십시오.
연구용 마이크로 드릴을 사용하여 미세한 집게로 선택한 좌표에 조심스럽게 구멍을 뚫습니다. 조심스럽게 가장 깊은 뼈층을 제거하고 경막 막을 끊습니다. 뇌척수액이 새어 나오는 것을 볼 수 있습니다.
바늘이 뚫린 구멍을 통과할 수 있는지 확인하려면 정위 장치의 Z축을 사용하여 유리 바늘을 천천히 내립니다. 이제 주사 할 약물 1 마이크로 리터를 피펫으로 만들어 작은 퍼퓸 조각에 놓습니다. 두개골에 퍼퓸을 놓습니다.
마이크로 인젝터 휠을 돌려 약물을 빨아들이면서 현미경을 통해 액체가 유리 바늘로 올라가는지 확인합니다. 파라 필름을 제거하고 0 좌표를 재설정합니다. 이제 바늘을 선택한 좌표로 이동하고 유리 바늘 끝이 뇌 표면에 부드럽게 닿을 때까지 홀더를 내리고 Z.Coordinate를 0으로 설정합니다.
유리 바늘을 원하는 깊이로 뇌 실질에 삽입합니다. 초당 약 1나노리터의 속도로 약물을 천천히 주입하십시오. 원하는 양이 주입되면 약물이 실질로 2분 동안 확산되도록 한 다음 바늘을 부드럽고 천천히 제거합니다.
마지막으로 수술 상처를 붙이고 정위 장치에서 동물을 제거합니다. 마취 회복을 위해 동물을 전쟁 전 우리에 넣으십시오. 이제 몇 가지 미세주입 결과를 보여드리겠습니다.
리소포스파티딜콜린(Lysophosphatidylcholine) 또는 리인(lyin)을 유리 바늘에 의해 생성되는 뇌 손상을 최소화하기 위해 백질의 탈수초화를 생성하는 코퍼스 코섬(corpus cossum)에 주입되었습니다. 20리터의 리인만 주입되었습니다. 탈수초화는 백질에서 수초성 단백질 발현이 없는 것으로 나타나며, 매우 정확한 주사가 얻어지며 매우 좁은 바늘관이 뇌 손상을 최소화합니다.
우리는 방금 뇌 심부 구조에 미세 주사를 수행하기 위해 유리 바늘을 만드는 방법을 보여드렸습니다. 이 절차를 수행할 때 수술실에서 사용할 수 있는 모든 장비와 재료를 준비해야 한다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 그게 다야.
시청해 주셔서 감사드리며 실험에 행운을 빕니다.
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이 기사는 50-µm 내강을 가진 유리 모세관 바늘을 만드는 방법을 소개하며, 깊은 뇌 구조물에 정밀한 마이크로 주사를 가능하게 합니다. 이 기술은 뇌 손상을 최소화하고 약물의 수동 확산을 줄여 설치류 모델에서 표적 전달을 가능하게 합니다.
Precise delivery of therapeutic agents to deep brain structures remains a critical challenge in neuroscience drug development, particularly in small animal models where procedural trauma can confound results. This microinjection method enhances target engagement fidelity by minimizing injection-induced tissue damage and passive diffusion, thereby improving the reliability of pharmacological and genetic intervention studies. The approach supports mechanistic de-risking in early discovery by enabling reproducible, low-volume delivery of drugs, viral vectors, or cell transplants with reduced biological variability.
This method fits within the discovery continuum from target validation through lead optimization, where precise CNS delivery is essential for assessing target modulation and pathway engagement.