Contusive 척수 손상의 제조 소설 척추 안정화 방법
January 5th, 2015
척추 안정화, 변동성을 최소화하기위한 일관된 실험 척수 손상을 제조하는 것이 필요하다. NYU / MASCIS 임팩터 장치와 함께 사용자 정의 안정 장치를 사용하여, 우리는 성인 쥐에서 재현 헤미 contusive 자궁 경부 (C5) 척수 손상을 발생 여기에 적절한 장비 및 절차를 설명했다.
이 절차의 전반적인 목표는 여러 SCI 장치와 함께 사용할 수 있는 새로운 척추 안정기를 사용하여 일관되고 정확하며 재현 가능한 척수 손상을 생성하는 것입니다. 이것은 경추를 둘러싼 조직을 조심스럽게 절개하고 출혈을 최소화하기 위해 주의를 기울여 수행됩니다. 두 번째 단계는 동물을 안정화 장치에 넣고 톱니 모양의 안정화 팔을 사용하여 척추를 안정화
하는 것입니다.다음으로, 척수의 목표 부위를 노출시키기 위해 후판 절제술을 시행합니다. 마지막 단계는 U자형 안정화 장치를 NYU 매스, 임팩터에 장착하고 SCI를 수행하는 것입니다.궁극적으로 새로운 안정화 장치로 일관되게 재현 가능한 타박상 척수 손상이 발생합니다. 오늘 우리는 일관되고 재현 가능한 도움이 되는 척수 손상을 생성하기 위해 New York University 척수 임팩터와 함께 당사의 고유한 수술 안정화 장치를 사용하는 방법을 시연할 것입니다.
우리는 실험실에서 이 안정화 장치를 사용하여 척수 손상뿐만 아니라 이식 및 미세 주입 수술 및 이미지를 생성합니다. 70% 에탄올로 수술 표면을 청소하여 이 절차를 시작하십시오. 수술 부위에 발열 패드를 놓고 발열 패드를 켭니다.
그런 다음 멸균 거즈 면봉과 오토클레이브 수술 도구를 수술 부위에 놓습니다. 멸균 수술용 드레이프로 표면을 덮은 후 수술 도구의 수술 간 멸균을 위해 마이크로비드 살균기를 사용합니다. 또한 수술 전과 수술 사이에 70% 에탄올로 안정제를 세척하십시오.
이제 케타민 자일라진을 복강 내 주사로 쥐를 마취하고 발가락 꼬집음 자극으로 마취 깊이를 확인합니다. 그런 다음 각막 건조를 방지하기 위해 동물의 눈에 보호 연고를 바르십시오. 그 후, 흉부 중간 부위에서 머리까지 쥐의 등을 면도하십시오.
그런 다음 HEPA 필터가 장착된 진공 청소기를 사용하여 털을 제거합니다. 다음으로, 면도한 부위에 베타딘을 외과용 스크럽으로 바르고 70% 이소프로필 알코올 물티슈로 면도 부위를 청소합니다. 수술 전에 부프레노르핀 1kg당 0.01-0.05mg, 카프로펜 1kg당 5mg을 피하주사합니다.
그런 다음 부프레노르핀을 8-12시간마다 투여하고 수술 후 처음 4-7일 동안은 하루에 한 번 카프로펜을 투여해야 합니다. 메스 날을 사용하여 머리 밑에서 흉부 중앙까지 피부를 3-4cm 절개합니다. 그런 다음 근막의 정중선과 목 아래쪽의 동면 샘 앞쪽에 있는 피하 근육을 확인합니다.
출혈을 줄이기 위해 정중선을 따라 승모근과 다른 근육을 절단합니다. 정중선 근육 아래에 있는 지방 조직을 찾습니다. 주위 척추 근육을 조잡하게 자릅니다.
그 후, 흉부 T 2 가시돌기 수준에 도달할 때까지 작은 조직 견인기를 사용하여 근육층을 분리합니다. 그런 다음 T 두 가시돌기에 연결된 근육을 잘라내고 이 구조를 해부학적 랜드마크로 활용합니다. 다음으로, 경추의 가시성을 높이기 위해 T 두 가시 돌기의 연골 끝을 제거합니다.
척추주위근(paraspinal muscle)을 척추돌기(spinous process)에서 측면으로 분리하고 라미네이트하되, 출혈을 방지하기 위해 C3 층을 덮고 있는 근육을 남겨둔다. 다음으로, 척추 양쪽의 패싯을 향해 옆으로 lamini의 근육을 자릅니다. 척추 이마개가 노출된 후, 안정기의 U자형 통로에 동물을 놓습니다.
T 2 랜드마크에서 T 1 C 7, C 6, 마지막으로 C 5까지 가시돌기를 세어 C 5개의 척추뼈를 찾습니다. 이 절차에서는 안정기의 두 개의 스테인리스 스틸 암을 배치하여 팔의 톱니 모양의 가장자리를 C 5-6개의 척추뼈의 측면 아래에 배치하여 동물을 매달아 놓습니다. 척추뼈를 제자리에 고정한 후 안정화 장치를 조정하여 척추가 수평을 이루고 중앙에 놓이도록 합니다.
마지막으로 안정 장치의 나비 나사를 조여 암을 잠급니다. 그런 다음 척추 돌기와 이판 사이의 인대를 C 4-5, C 5-6에서 절단합니다. 마이크로 론을 사용하여 C five lamina의 여백을 찾으려면 SCI의 경우 오른쪽 C five에 있는 lamina의 절반을 잘라냅니다.
후판 절제술 후 안정제가있는 동물을 수술대에서 부상 장치로 운반하십시오. 부상 장치에 부착된 마운트에 안정 장치와 함께 동물을 고정합니다. 고배율에서 측면 마이크로 매니퓰레이터를 사용하여 플런저를 척수 대상에 정확하게 정렬합니다.
이삭 절개술 없이 노출된 등쪽 척수 표면에서 C 5 및 C 6 등쪽 뿌리 진입 영역을 찾습니다. 플런저를 식별된 두 DRE Z의 중간과 정중선과 척수의 측면 가장자리 사이의 중간에 조준합니다. 2.5mm 직경의 팁이 있는 NYU 질량 임팩터 장치를 사용하여 12.5mm 낙하 높이에서 10g 막대로 C 5 HEMI 타박상을 생성합니다.
척수의 타박상으로 부상을 육안으로 확인하고 NYU 소프트웨어에서 제공하는 부상 매개변수를 확인하십시오. 그런 다음 근육과 연조직을 봉합하고 수술용 스테이플로 피부 절개 부위를 봉합합니다. 수술 부위에 항균 연고를 바르고 멸균 0.9% 식염수 5.0ml를 동물에게 피하주사하여 수분을 공급합니다.
그 후, 침구 위에 제공되는 촉촉한 음식과 쉽게 접근할 수 있는 긴 주둥이가 있는 물병을 케이지 바닥에 놓아 열이 조절되는 환경에 동물을 놓습니다. 동물을 가정용 케이지로 되돌리기 전에 적절한 회복을 위해 주의를 기울이십시오. 이 그림은 충격에 대한 백분율 오류, 로드 속도, 초기 높이 및 시작 시간에 대한 데이터 측정을 통해 매우 양호한 충격의 판독값을 보여주며, 모든 값은 허용 가능한 오류 범위 내에 있습니다.
반대로, 이 패널은 척추의 부적절한 안정화로 인한 부적절한 충격과 척수 표면에 대한 임팩터 로드의 영점 조정 중 오류로 인해 생성된 데이터를 보여줍니다. 임팩터 로드의 높이를 설정하기 전에 이 안정화 장치는 척수를 고정시킵니다. 그러나 이 장치의 가장 큰 장점은 안정된 동물을 수술대에서 이식 미세주입 스테이션, 충격 장치 또는 이미징 스테이션으로 운반할 수 있는 이동성입니다.
외측 척추 돌기의 안정화는 관심 있는 특정 척추의 안정화를 가능하게 하여 보다 재현성 있는 척수 손상을 가능하게 합니다 일관성과 재현성은 변동성을 최소화하고 치료 효과의 설명을 최적화하기 위해 척수 손상의 실험 모델에 중요한 요소이며, 이 모든 것은 임상 번역에 적용하고 척수 손상의 치료법을 찾는 데 중요합니다.
개요
이 기사는 신규한 척추 안정화 장치를 사용하여 성인 쥐에서 일관되고 재현 가능한 척수 손상을 생성하는 방법을 제시합니다. 이 절차는 맞춤형 안정화 장치와 NYU/MASCIS 임팩터 장치를 함께 사용하여 실험적 척수 손상의 변동성을 최소화하는 것을 목표로 합니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 신경과학
- 척수 손상 연구
- 실험 기술
배경
- 척수 손상(SCI)은 재현성을 위해 정확한 방법론이 필요합니다.
- 손상의 변동성은 일관되지 않은 실험 결과로 이어질 수 있습니다.
- 안정화 장치의 사용은 SCI 모델의 정확도를 향상시킬 수 있습니다.
- 이전의 방법은 신뢰할 수 있는 결과를 위한 필요한 일관성이 부족했습니다.
연구 목적
- 반구 좌상 경추 척수 손상을 생성하는 신뢰할 수 있는 기술을 개발합니다.
- 신규한 척추 안정화 장치의 효과를 입증합니다.
- 척수 손상 실험에서 재현성을 보장합니다.
사용된 방법
- 경추를 둘러싼 조직의 해부.
- 쥐를 안정화 장치에 배치합니다.
- 척수를 노출시키기 위한 척추 개편술의 수행.
- NYU/MASCIS 임팩터 장치를 사용하여 손상을 생성합니다.
주요 결과
- 일관되고 재현 가능한 척수 손상이 달성되었습니다.
- 안정화 장치가 효과적으로 변동성을 최소화했습니다.
- 손상의 시각적 검증이 방법의 성공을 확인했습니다.
- 데이터 측정은 충격에 대한 수용 가능한 오차 범위를 나타냈습니다.
결론
- 신규한 안정화 장치는 SCI 모델의 재현성을 향상시킵니다.
- 이 방법은 다양한 척수 손상 연구 맥락에 적용될 수 있습니다.
- 미래 연구는 이 기술을 바탕으로 추가 발전을 위해 연구를 진행할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Executive Industry Relevance
Reliable preclinical spinal cord injury (SCI) models are critical for translational neuroscience and therapeutic development. This vertebral stabilization method addresses a key reproducibility bottleneck by minimizing spinal column movement during contusive injury, directly impacting the predictive confidence of SCI studies. Enhanced model consistency supports robust target validation and risk-adjusted portfolio advancement in neuroregeneration pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables rigorous interrogation of neuroprotective and regenerative hypotheses in a controlled injury context.
- Reduces biological variability, supporting functional target validation and mechanistic de-risking.
- Improves predictive confidence for early-stage therapeutic screening and portfolio triage.
Screening & Assay Development
- Facilitates preparation of standardized, reproducible SCI models for downstream compound evaluation.
- Supports quantitative assessment of injury parameters, enhancing assay reliability and comparability.
- Enables scalable, platform-ready workflows for screening neuroactive agents or cell therapies.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical models with clinically relevant injury mechanisms, improving translational continuity.
- Supports biomarker discovery and validation in disease-relevant systems.
- Enables risk-adjusted advancement decisions based on reproducible injury outcomes.
Pipeline & Workflow Integration
This stabilization method integrates at the interface of early discovery, lead identification, and preclinical validation for SCI and neuroregeneration programs.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by ensuring consistent injury induction.
- Screening: Provides reproducible models and quantitative outputs for reliable compound or cell therapy evaluation.
- Analytics: Delivers standardized injury metrics, enabling robust statistical comparison across experimental arms.
- Translational Research: Bridges discovery and preclinical phases by modeling clinically relevant SCI with high reproducibility.
- Enterprise Reuse: Adaptable for stereotactic injections, imaging, and other neurobiological applications, maximizing platform value.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in SCI research.
- Operational Value: Standardizes injury induction, improving reproducibility and scalability across studies.
- Strategic Value: Enables better go/no-go decisions and capital efficiency by minimizing experimental variability.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of neuroregenerative assets.
Implementation Considerations
- Requires surgical expertise in vertebral exposure and stabilization techniques.
- Needs access to specialized stabilization devices and compatible impactor instrumentation.
- Demands rigorous cross-team standardization for reproducibility across sites and studies.
- Adaptable to various spinal levels and compatible with multiple SCI devices and imaging modalities.
- Potential limitations include the need for precise anatomical identification and device calibration.
