2012년 11월 19일
우리는을위한 마우스 모델에서 얇게 - 두개골 대뇌 피질의 창 (TSCW)를 생성하는 방법을 제시 생체 내 10월 영상.
이 절차의 전반적인 목표는 뇌의 생체 내 광간섭 단층 촬영 이미징을 위해 마우스 모델에서 얇은 두개골 창을 만드는 것입니다. 이것은 먼저 동물을 마취하고 수술을 준비함으로써 이루어집니다. 다음으로 다양한 치아 버를 사용하여 두개골을 얇게 만듭니다.
마지막 단계는 얇은 두개골 두개골 창을 통해 생체 내에서 뇌의 OCT 이미지를 얻는 것입니다. 궁극적으로, 결과 OCT 이미지에서 뇌의 구조 및 기능 정보를 얻을 수 있습니다. 두개골 절제술이나 커버 슬립 윈도우와 같은 기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 finical window가 덜 침습적이고 뇌의 생물학적 무결성과 생존력을 유지할 가능성이 더 높다는 것입니다.
OCT는 공초점 및 두 광자 현미경과 비교할 때 높은 공간 및 시간 해상도를 제공하고 우수한 깊이 침투를 제공하기 때문에 이 기술의 의미는 신경 장애의 진단으로 확장됩니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 두개골 골절이나 경막하 출혈이 발생하지 않고 균일하게 얇은 두개골 표면을 만드는 데 어려움을 겪을 것입니다. 이 절차를 시작하려면 생후 6주에서 8주 사이에 CD 1마리의 마우스를 마취하여 케타민과 자일라진 조합의 복강 내 주사
를 합니다.그런 다음 수술 준비 중에 약 섭씨 37도에서 최적의 체온을 보장하기 위해 마우스를 호메오 테마 패드 또는 담요에 놓고 동물의 반사 신경을 테스트하여 마취 수준을 지속적으로 모니터링하고 필요한 경우 더 많은 마취를 주입합니다. 다음으로, 인공 눈물 연고로 양쪽 눈을 윤활합니다. 이발기로 두피의 털을 제거합니다.
그런 다음 결혼 패드나 면봉으로 남은 잘린 머리카락을 제거합니다. 그런 다음 두피에 제모 크림을 얇게 바르십시오. 2분 후 식염수, 적신 면봉, 알코올 준비 패드를 사용하여 크림과 남은 머리카락을 부드럽게 닦아냅니다.
이제 베타딘 면봉을 사용하여 두피를 소독하고 70% 에탄올 준비 패드로 청소합니다. 그런 다음 동물을 입체 프레임에 장착하여 두개골을 고정시킵니다. 두개골의 안정성을 확인하기 위해 두개골을 가볍게 두드립니다.
이 절차에서는 눈 사이의 정중선 지점에서 두피 절개를 시작합니다. 귀 부분 사이의 정중선 지점까지 조금씩 계속하면 집게로 피부가 펄럭입니다. 다음으로, 해부 현미경으로 얇게 할 영역을 찾습니다.
집게를 사용하여 두개골을 긁어 잔여 근막을 제거합니다. 그런 다음 멸균 면봉으로 두개골을 말리고 약 1mm 후방과 외측 토레마에 4 x 4mm의 얇은 피질 창을 만듭니다. 둥근 카바이드 버가 있는 수술용 핸드 드릴을 사용하여 가볍게 쓸어넘기는 동작으로 두개골을 얇게 만듭니다.
두개골에 직접적인 압력을 가하지 마십시오. 20-30초마다 드릴을 중지하여 멸균 식염수와 면봉을 사용하여 뼈 가루를 제거하고 두개골이 과열되는 것을 방지합니다. 식염수는 또한 두개골 전체의 열을 발산하는 데 도움이 됩니다.
조밀한 뼈의 바깥층이 완전히 제거되면 가운데 해면질의 뼈층이 보여야 합니다. 해면질의 뼈층에서 혈관이 더 뚜렷하게 나타나기 때문에 약간의 출혈이 있을 수 있습니다. 녹색 돌 버로 전환하고 각별한 주의를 기울여 드릴링을 계속하십시오.
해면질층이 더 섬세하기 때문에 녹색 돌 버는 두개골 창 전체에 균일성을 보장하면서 뼈 물질을 덜 제거합니다. 뼈 먼지를 제거하고 두개골을 식히기 위해 때때로 드릴을 멈추십시오. 마지막으로, 두개골이 더 투명해지고 뇌의 혈관 구조가 보이면 연마 버를 사용하여 두개골을 연마하기 시작하고 집게로 두드려 두개골의 두께를 확인하고 연마를 멈춥니다.
두개골이 약간 유연해지면 얇아진 두개골 창은 이제 완전히 매끄럽고 반사되어 이미징할 준비가 되어야 합니다. 뇌 조직이 많이 흩어져 있는 특성으로 인해 두개골은 최적의 깊이 침투를 위해 최소 55미크론으로 얇아져야 합니다. 수술이 끝난 후, 육안 검사와 반사 신경을 통해 동물의 호흡 속도를 확인하여 적절한 마취 수준을 확인하고 추가 마취를 시행합니다 필요한 경우 OCT 카메라 아래에 동물을 배치한 다음 광학 빔 아래에 얇은 두개골 창을 배치합니다.
이제 두개골과 뇌의 단면도를 시각화할 수 있습니다. 데이터 수집을 시작할 수 있습니다. 이미징 목적으로 관심 영역을 찾으면 4.0mm 너비의 이미징 피질 창을 통해 OCT 빔을 스캔하여 6밀리와트의 입사 전력으로 2mm의 이미징 깊이와 얇은 두개골 아래 0.1mm의 초점 지점을 얻었습니다.
각 단면적은 이미지당 0.14초의 획득 속도로 2048개의 축 스캔으로 구성되었습니다. 이 특정 방법을 통해 OCT 단면 이미지에서 특정 구조를 식별할 수 있었습니다. 이 그림은 정상 두개골 아래 피질의 파라 시상 OCT 이미지를 보여주며, 다음은 얇은 두개골 아래의 파라 시상 OCT 이미지를 보여줍니다.
뇌의 구조는 정상적인 두개골과 달리 얇은 두개골 창 아래에서 시각적으로 더 뚜렷하게 나타납니다. 또한 정중선 구조를 쉽게 식별할 수 있도록 관상 단면 OCT 이미지도 얻습니다. 뇌의 체적 스캔은 XY 스캔을 위해 두 세트의 gal O 미러를 사용하여 일련의 2D 단면 이미지를 수집하여 얻을 수 있으며, 첫 번째 gal O 미러는 시상 방향으로 빔을 스캔하고 두 번째 gal 미러는 코로나 방향을 스캔합니다.
이 기술을 마스터하면 제대로 수행하면 10분 안에 완료할 수 있습니다. OCT 이미징 중에 적절한 신호 침투를 보장하기 위해 두개골을 균일하게 얇게 하는 것이 중요하지만, 이 비디오를 시청한 후에는 OCT 이미징 목적으로 얇은 두개골 피질 창을 준비하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
전체 스크립트를 보고 수천 개의 과학 동영상에 액세스하세요
본 논문은 마우스 모델에서 대뇌 피질의 생체 내(in vivo) 광간섭 단층촬영(OCT) 영상을 얻기 위해 두개골을 얇게 만든 피질 창(TSCW)을 제작하는 방법을 제시합니다. 이 기술은 전통적인 방법보다 침습성을 낮추어 뇌의 생물학적 무결성을 보존하도록 설계되었습니다.
이 기술은 생체 내 피질 구조 및 기능의 최소 침습적 종단적 영상화를 가능하게 하여, 신경퇴행성 질환 모델의 표적 검증을 지원합니다. 뇌의 무결성을 보존함으로써 전임상 연구의 예측 신뢰도를 높이고, 약물 반응 평가를 방해할 수 있는 생물학적 변동성을 줄여줍니다. 본 방법은 초기 발견 파이프라인에서 기전적 리스크를 완화하기 위한 재사용 가능한 플랫폼으로서 활용됩니다.
본 방법은 타겟 검증부터 리드 최적화에 이르는 발견 연속체 범위에 부합하며, 기전적 이해와 화합물 효과에 대한 정보를 제공하는 구조적 및 기능적 영상 판독 결과를 제공합니다.