Name: Contusive 척수 손상의 제조 소설 척추 안정화 방법 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-01-05T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 24 s
Description: 학습하세요 성인 쥐에서 척추 안정화 장치를 이용한 일관된 척수 손상 제조 방법을. NYU/MASCIS 임팩터와 함께 사용하여 신경과학 연구의 재현성을 높이는 이 기술은 실험 결과의 신뢰성을 향상시킵니다.

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이 작품은 [X-MX에 NS36350, NS52290 및 NS50243] 건강의 국립 연구소에 의해 지원되었다; 마리 Hulman 조지 기부 기금; 인디애나 주; 및 1F31NS071863 CLW에 루스 L. Kirschstein 국가 연구 서비스 상 (NRSA)

자궁 경부 척추 박판 1. 노출 <ol><li> 70 % 에탄올로 수술 표면을 청소, 가열 패드로 미리 예열. 수술 영역에서 멸균 거즈, 면봉, 및 멸균 된 수술 도구를 배치하기 전에 무균 수술 드레이프와 표면을 커버. 수술 도구의 간 수술 살균을위한 마이크로 비드 살균기를 사용합니다. </li><li> 케타민 (87.7 ㎎ / ㎏) / 자일 라진 (xylazine) (12.3 ㎎ / ㎏)을 복강 내 (IP)와 쥐를 마취. 마취의 적절한 평면은 동물 발가락 핀치 자극에 반응을 중단 할 때 도달된다. 피하 0.01 ~ 0.05 ㎎ / ㎏ 프레 놀핀 5 ㎎ / ㎏ 카프로 펜 이전 수술에 주입. 프레 놀핀은 수술 후 첫 4-7일를 들어, 하루에 한 번씩 매일 8-12 시간과 카프로 펜을 투여해야한다. </li><li> 수술 중에 각막의 건조를 방지하기 위해 동물의 눈을 보호 연고를 적용한다. </li><li> 등쪽에 수술 영역을 면도가위와 머리 뒤쪽에 중반 흉부 지역에서 쥐의 표면. HEPA 필터가 장착 된 진공 청소기를 사용하여 면도 털 제거. </li><li> 수술 스크럽 후 70 % 이소 프로필 알코올 물티슈 지역을 청소로 면도 영역에 베타 딘 솔루션을 적용합니다. </li><li> 중반 흉부에 꼬리 쪽 머리의 기지에서 피부에 3 ~ 4 센티미터 중간 선 절개를 수행하기 위해 메스 블레이드를 사용합니다. </li><li> 아래 목에서 동면 그랜드와 근막과 피하 근육 앞쪽의 중간 선을 식별; 승모근의 실수로 중간 선을 따라 다른 근육 출혈을 줄일 수 있습니다. </li><li> 근육 기초 지방 조직의 두 지역의 중간 선을 찾기; 극돌기 도달 흉추 T2의 레벨까지 작은 조직 권취 장치를 사용하여 엄격히 정중선을 따라 미부 paraspinous 근육을 절단, 분리 근육층. </li><li> 확인하고 생을 활용 T2 극돌기에 연결된 근육을 절단해부학 적 랜드 마크 등의 구조. </li><li> 경추의 가시성을 개선하기 위해 T2 극돌기의 연골 팁을 제거합니다. </li><li> 가시 돌기 및 C4-T1의 라미에서 측면으로 척추 주위의 근육을 분리; 그러나, 출혈을 방지하기 C3 얇은 판에 피복 예비 근육. </li><li> 횡 척주의 양쪽 측면을 향해 C4-T1에서 라미 위에 근육을 잘라. </li><li> 척추 라미이 노출 된 후, 안정제 U 자형 통로에서의 복부 표면에 동물을 놓는다. </li><li> T1, C7, C6, 그리고 마지막으로 C5에 T2 랜드 마크에서 rostrally 가시 돌기를 계산하여 C5 척추를 확인합니다. </li></ol> 2. 척추를 안정화하고 충격 부상을 수행 <ol><li> 라 테라 아래 팔의 톱니 모양의 가장자리를 배치하여 동물을 중단 안정제 개의 스테인리스 팔을 위치C5-6 척추 (그림 1C)의 L 패싯. 장소 (그림 2B)에서 척추와 팔을 확보 한 후, 척추가 레벨을 중심으로 확인하기 위해 안정 장치를 조정합니다. 마지막으로, 안정제의 나사를 조여 팔을 잠급니다. </li><li> C5의 얇은 판의 마진을 식별 할 수 C4-5과 C5-6에서 척추 프로세스와 라미 사이의 인대를 잘라. </li><li> SCI (도 5C-E)를 대상으로 마이크로 rongeur를 사용하여, C5에서 오른쪽 박판의 절반을 얻어 클립. 후궁 절제술 후, 부상 장치 아래에 안정제와 동물을 운반 할 것. 정확하게 횡 마이크로 매니퓰레이터 (도 3)를 사용하여 대상 척추의 플런저를 정렬 마운트 (도 3A-C)의 안정 화제와 함께 동물을 고정. </li><li> 고배율, 뒤없이 노출 등쪽 척수 표면 C5 및 C6 후근 엔트리 영역 (DREZs)를 찾으rotomy. 두 식별 DREZs의 중간에서 반쯤 정중선 및 척수 (도 5b)의 측면 에지 사이의 플런저를 목표로한다. </li><li> 2.5 mm 직경의 끝 (도 3A 및 B)와 NYU / MASCIS 임팩터 장치를 이용하여, 10g로드 X 12.5 mm 높이 강하 (도 2a)에 의해 C5 헤미 - 타박상 (도 5B &amp; E)을 생산한다. </li><li> 시각적으로 척수 (그림. 5E, 화살표)에 멍에 의해 부상을 확인하고 NYU 소프트웨어 12,17 (그림 6)에 의해 제공되는 부상 매개 변수를 확인합니다. </li><li> 봉합 근육과 멸균 4-0 vicryl 봉합사와 연부 조직은 다음 수술 스테이플 (EZ 클립)로 피부 절개를 닫습니다. </li><li> 수술 부위에 항균 연고를 적용합니다. </li><li> 수화에 대한 동물에 멸균 0.9 % 식염수를 피하 5.0 ml의 관리를 선택합니다. </li><li> 더위에 동물을 배치- 제어 매일 변경 침구 (제공 촉촉한 음식) (가열 패드에 뜨거운 물 padcage 재순환) 환경), 케이지의 바닥에 배치 쉽게 액세스 할 수 있도록 긴 주둥이와 물 한 병. 홈 케이지에 동물을 반환하기 전에 충분한 회복을 위해 치료를 제공합니다. </li><li> 이것은 일방적 인 자궁 contusive 부상이기 때문에, 동물 가능성이 부상 후 처음 몇 주 동안 회복하기 시작 일시적으로 동측 앞다리의 기능을 잃을 것이다. 그러나 반대측 기능 따라서 동물이 먹고 손상없이 마실 수 있어야한다, 그대로 유지하고, 운동과 정리에 경미한 손상이 있어야합니다. </li></ol>

<ol><li>Noyes, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electromechanical+impactor+for+producing+experimental+spinal+cord+injury+in+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Med.+Biol.+Eng.+Comput%22%5BJournal%5D)">Electromechanical impactor for producing experimental spinal cord injury in animals.</a> Med. Biol. Eng. Comput. 25 (3), 335-340 (1987).</li>
<li>Behrmann, D. L., Bresnahan, J. C., Beattie, M. S., Shah, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spinal+cord+injury+produced+by+consistent+mechanical+displacement+of+the+cord+in+rats%3A+behavioral+and+histologic+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Spinal cord injury produced by consistent mechanical displacement of the cord in rats: behavioral and histologic analysis.</a> J. Neurotrauma. 9 (3), 197-217 (1992).</li>
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<li>Anderson, K. D., Sharp, K. G., Steward, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bilateral+cervical+contusion+spinal+cord+injury+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Bilateral cervical contusion spinal cord injury in rats.</a> Exp. Neurol. 220 (1), 9-22 (2009).</li>
<li>Gruner, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+monitored+contusion+model+of+spinal+cord+injury+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">A monitored contusion model of spinal cord injury in the rat.</a> J. Neurotrauma. 9 (2), 123-126 (1992).</li>
<li>Scheff, S. W., Rabchevsky, A. G., Fugaccia, I., Main, J. A., Lumpp, J. E. Jr <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+modeling+of+spinal+cord+injury%3A+characterization+of+a+force-defined+injury+device%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Experimental modeling of spinal cord injury: characterization of a force-defined injury device.</a> J. Neurotrauma. 20 (2), 179-193 (2003).</li>
<li>Zhang, Y. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spinal+cord+contusion+based+on+precise+vertebral+stabilization+and+tissue+displacement+measured+by+combined+assessment+to+discriminate+small+functional+differences%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Spinal cord contusion based on precise vertebral stabilization and tissue displacement measured by combined assessment to discriminate small functional differences.</a> J Neurotrauma. 25 (10), 1227-1240 (2008).</li>
<li>Walker, C. L., Walker, M. J., Liu, N. K., Risberg, E. C., Gao, X., Chen, J., Xu, X. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systemic+bisperoxovanadium+activates+Akt%2FmTOR%2C+reduces+autophagy%2C+and+enhances+recovery+following+cervical+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Systemic bisperoxovanadium activates Akt/mTOR, reduces autophagy, and enhances recovery following cervical spinal cord injury.</a> PLoS One. 7 (1), e30012(2012).</li>
<li>Irvine, K. A., Ferguson, A. R., Mitchell, K. D., Beattie, S. B., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+method+for+assessing+proximal+and+distal+forelimb+function+in+the+rat%3A+the+Irvine%2C+Beatties+and+Bresnahan+%28IBB%29+forelimb+scale%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">A novel method for assessing proximal and distal forelimb function in the rat: the Irvine, Beatties and Bresnahan (IBB) forelimb scale.</a> J. Vis. Exp. (46), 2246(2010).</li>
<li>Martinez, M., Brezun, J. M., Bonnier, L., Xerri, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+rating+scale+for+open-field+evaluation+of+behavioral+recovery+after+cervical+spinal+cord+injury+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">A new rating scale for open-field evaluation of behavioral recovery after cervical spinal cord injury in rats.</a> J Neurotrauma. 26 (7), 1043-1053 (2009).</li>
<li>Cao, Q., Zhang, Y. P., Iannotti, C., DeVries, W. H., Xu, X. M., Shields, C. B., Whittemore, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+and+electrophysiological+changes+after+graded+traumatic+spinal+cord+injury+in+adult+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Functional and electrophysiological changes after graded traumatic spinal cord injury in adult rat.</a> Exp. Neurol. 191 Suppl 1, S3-S16 (2005).</li>
<li>Lee, J. H., Streijger, F., Tigchelaar, S., Maloon, M., Liu, J., Tetzlaff, W., Kwon, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Contusive+Model+of+Unilateral+Cervical+Spinal+Cord+Injury+Using+the+Infinite+Horizon+Impactor%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">A Contusive Model of Unilateral Cervical Spinal Cord Injury Using the Infinite Horizon Impactor.</a> J. Vis. Exp. (65), e3313(2012).</li>
<li>Zhang, Y. P., Walker, M. J., Shields, L. B. E., Wang, X., Walker, C. L., Xu, X. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+Cervical+Laceration+Injury+in+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Controlled Cervical Laceration Injury in Mice.</a> J. Vis. Exp. (75), e50030(2013).</li>
</ol>

우리는 공개 할게 없다.

여기에서 우리는 C5에서 일방적 contusive SCI를 제조하는 경추 안정화 방법을 설명했다. 이 안정화 방법은 해부학 적 외상의 정밀도를 높이고 일관된 기능 적자 13,18을 생산하고 있습니다. 가시 돌기 클램프의 등쪽에 의존하는 다른 모델, 극돌기 손상 또는 척추로부터 클램프의 박리의 위험성이 매우 높다. 이 모델은 상당한 척추 이동과 타박상 힘과 척추와 척추 열 (그림 1A 및 B)의 유연한 자연에서 산출 할 수있다. 알터에게 플런저 조직 접촉 시간과 예상치 못한 부상 힘의 결과 (그림 1A-B &amp; 6B)를 산출 조직. 1)이 방법이 완전히 아래 C5를 중심으로 척추를 안정화 : 우리의 기술 척추 안정화는 또한 수술 준비에 다른 혜택을 제공laminectomies (도 1C)의 정확도를 증가 수술 현미경; 2) 동물 SCI 장치에 동물을 다시 마운트 절차를 회피하고 시간을 절약 맞춤 장착 부속물 수술 위치에서 직접 취해질 수 U 자형 내에 장착 안정제; 다른 측정 값은 변동을 감소시키고 3)의 부상 레벨을 안정화시키고 척추 크게 직접 호흡에 의한 신체의 움직임을 감소시킬 수있는 손상의 의도 된 위치에 꼬리 지느러미와. 이 안정화 방법을 이용하는 주요 장점은 감소 된 양의 산출, 또는 충격시 척수 및 열의 복부 운동이다. 타박상 손상 간단한 물리학에 기초하여, 충격력 에너지는 충돌 부위에이 에너지를 흡수하는 코드가 이상적 척수로드에서 전송된다. 그러나 코드 아래 척추 수익률로는 가능한 경우등쪽 가시 클램핑 방법 (도 1A 및 B)에서, 실제 수율 힘의 정도에 따라 감소되는 코드 및 변수에 적용 하였다. 이 비디오가 자궁 contusive SCI 모델의 전체 과정을 설명하지만,이 문서의 본질은 특히 SCI 연구를 위해, 우리는 우리의 실험실에서 다양한 용도로 사용하는 척추 안정화 방법을 소개합니다. 이 안정화 장치 및 방법의 수정 된 버전 (23) 상에 마우스 SCI 사용되고있다. 척추 안정화의이 간단한 방법은 SCI 연구에 매우 유용하며, 우리는 이전에 흉부 타박상뿐만 아니라 열상 SCI 모델을 수행하려면이 방법과 장비를 사용했다. 또 다른 연구소는 최근이 저널에 22 자궁의 부상에 대해 안정화 이런 형태의 변화를 설명했다. 요약하면, 우리는 여러 surgic이 신규 척추 안정화 방법을 소개후궁 절제술로 인한 부상 생산에 이르기까지 재현 실험 SCI를 생성하는 등의 절차. 이 안정화 방법은 치스 테르 나디 라티 나 마그나, 반 절단 및 절개 부상에서 인트라 척수 주입, 세포 이식, CSF 컬렉션 등의 다양한 실험을 위해 적응 된 바와 같이 본 안정 장치의 장점은, 경추 척수 좌상에 한정되지 않는다 생체 내 이미징 흉부 타박상 부상, 이광자 현미경 및 척수 전기 생리 기록을 채용. 실험 변동성을 척추 수술과 부상 절차의 품질 증가 및 감소 부상 및 복구의 진정한 메커니즘에 대한 통찰력을 제공하는 데 도움이, 그리고 SCI의 파괴적인 장애에 대한 다른 치료의 효과를 화면 것입니다.

대상 척수 조직에 일관성과 복제 기계적인 힘은 기능 및 조직 학적 변화를 최소화하고 성공적인 contusive 척수 손상 (SCI) 모델 1-7을 설정하는 것이 중요합니다. 척수의 목표 영역에인가되는 힘의 양이 척추 안정화 이용 방법에 따라 달라진다. 충격 플런저 및 척수의 접촉시 목표 척추의 변속 위치는 생성 된 부상 력을 변경한다. 자궁 contusive SCI 모델은 인간의 SCI 케이스의 대략 50 %는이 레벨 8에서 발생하고, 몇 개의 SCI 연구는 동물 자궁 상해 모델 9-14를 사용하여 수행되었다, SCI 다른 형태보다 더 임상 적 모델이다. contusive SCI 모델은 종종 상처 사이트 프로세스 척추 전방 및 후방 클램핑함으로써 안정화의 일부 형태를 이용할 수 있지만,이 혼합물은 자궁 SCI를 제조하는 것은 곤란하다. &amp;# 160;이 데모에 도시 된 바와 같이, 우리가 개발 안정화 방법은 품질 및 타박상 손상의 재현성을 모두 증가 할 수 있다는 점에서 유리하다. 후궁 절제술에 인접한 지느러미 가시 돌기가 주동이의 꼬리 클램핑에 의해 발생할 수있는 충격력에 따라 산출 척추 1) 다양성 : 특히, 척추 안정화의이 방법은 단점과 다른 모델의 문제를 수정하기위한 시도로 설립되었다. 척추의 변속도는 충격 및 척추 안정화되고 (도 1) 사이의 척추 관절의 수에 의존한다. 따라서, 더 많은 관절 척추 덜 안정하게 관여; 2) 지느러미 가시 돌기는 극돌기 골절 또는 프로세스 빠지는 클램프의 결과로서 약하고 클램프 실패 원인이고; 3) 이러한 척추에 가시 돌기는 C3가 흉추 베르가 비교 (T1)에 척추골 사이에 매우 짧다전통적인 클램프를 사용하여 어렵게 브레는 경추 안정화 가시 돌기를 파악. 여기에서 우리는 성인 여성 흰쥐에서 C5 contusive SCI를 생산 척추를 안정화하는 새로운 방법을 설명합니다. 이 방법은 뉴욕 대학 / 다기관 동물의 척수 손상 연구 (NYU / MASCIS)을 포함하여, 다른 contusive SCI 장치와 다른 척추 및 척수의 수준 및 접합체의 안정화에 사용할 수있는 충격기 (15) (그림 2) 정밀 시스템 및 계측, LLC 무한 호라이즌 (IH) 장치 (16), 오하이오 주립 대학 / 전자 척수 손상 장치 (1) 및 SCI 연구에 광범위하게 사용할 수있게 루이빌 부상 시스템 장치 (LISA) 17.

<table><tbody><tr><td>Purdue Products Betadine Surgical Scrub</td><td>Fisher Scientific</td><td>19-027132</td><td></td></tr><tr><td>Dukal Gauze Sponges</td><td>Fisher Scientific</td><td>22-415-490</td><td></td></tr><tr><td>케타민 (87.7 mg / kg) / 자일라진 (12.3 mg / kg)</td><td>Webster Veterinary</td><td>07-881-9413, 07-890-5745</td><td></td></tr><tr><td>Decon Ethanol 200 Proof</td><td>Fisher Scientific</td><td>04-355-450</td><td></td></tr><tr><td>인공 눈물 눈 연고</td><td>웹스터 수의학</td><td>07-870-5261</td><td></td></tr><tr><td>항생제 연고</td><td>웹스터 수의학</td><td>07-877-0876</td><td></td></tr><tr><td>목화 팁 애플리케이터</td><td>Fisher Scientific</td><td>1006015</td><td></td></tr><tr><td>Rongeur</td><td>Fine Science Tools</td><td>16000-14</td><td></td></tr><tr><td>Surigical Scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>15009-08</td><td></td></tr><tr><td>가위(둔기 해부)</td><td>정밀 과학 도구</td><td>14040-10</td><td></td></tr><tr><td>수술용 견인기</td><td>정밀 과학 도구</td><td>17005-04</td><td></td></tr><tr><td>대형 겸자</td><td>정밀 과학 도구</td><td>11024-18</td><td></td></tr><tr><td>미세 집게</td><td>정밀 과학 도구</td><td>11223-20</td><td></td></tr><tr><td>지혈</td><td>정밀 과학 도구</td><td>13004-14</td><td></td></tr><tr><td>메스</td><td>정밀 과학 도구</td><td>10003-12</td><td></td></tr><tr><td>메스 블레이드 #15</td><td>Fisher Scientific</td><td>10015-00</td><td></td></tr><tr><td>EZ 클립</td><td>Fisher Scientific</td><td>59027</td><td></td></tr><tr><td>멸균 봉합</td>사 <td>Fine Science Tools</td><td>12051-10</td><td></td></tr><tr><td>Instrument Sterilizer</td><td>Fine Science Tools</td><td>14040-10</td><td></td></tr><tr><td>Surgical Stabilizer</td><td>Custom Manufactured</td><td>N/A</td><td>Contact Y. Ping Zhang 자세한 내용은. (yipingzhang50@gmail.com)</td></tr><tr><td>척추 안정화 바 (발톱 끝발)</td> <td>맞춤 제조</td><td>N / A</td><td>연락처 Y. Ping Zhang 자세한 내용은. (yipingzhang50@gmail.com)</td></tr><tr><td>NYU/MASCIS 임팩터 장치</td><td>맞춤 제조</td><td>W. M. Keck Center for Collaborative Neuroscience Rutgers, The State University of New Jersey 이메일: impactor@biology.rutgers.edu</td><td></td></tr></tbody></table>

contusive 척수 손상의 제조 소설 척추 안정화 방법

A Novel Vertebral Stabilization Method for Producing  Contusive Spinal Cord Injury

임상 관련 동물 자궁 경부 척수 손상 (SCI) 모델은 잠재적 인 치료법을 개발 및 테스트에 필수적이다; 그러나, 신뢰할 수있는 자궁 SCI 제조 인해 척추의 안정화 방법의 부족 만족하기 어렵다. 척추를 안정화하는 종래의 방법은 자궁 경부 가시 돌기에 부착 된 클램프를 통해 주동이와 꼬리 경추을 중단하는 것입니다. 그러나, 이러한 방법의 안정화는 경부 척추 프로세스가 효과적으로 클램프 (도 1)로써하기에는 너무 짧다로서 수득 동안 진탕 조직을 예방하지 못한다. 여기서 우리는 완전히 충격 손상의 동일한 레벨 경추를 안정화시키는 새로운 방법을 소개한다. 이 방법은 매우 효율적으로 일관 SCIS의 생산을 향상 충격 부위에서 척추의 이동을 최소화한다. 우리는 장비 (그림 2-4)의 시각적 인 설명을 제공, 방법S 및 경부 척추골 5 성인 쥐 (C5)의 안정화를위한 단계별 프로토콜은 추궁 (도 5)를 수행 한 후 contusive SCI를 생성한다. 우리 만 NYU / MASCIS 임팩터 장치를 이용하여 자궁 경부 헤미 타박상을 설명했지만,이 척추 안정화 기술은 척수의 다른 영역에 적용 할 수 있고, 또는 다른 장치들에 SCI 적응 될. 척추 안정화를 통해 척수 노출과 고정을 개선하는 것은 척수에 일관성과 신뢰성을 부상을 생산하는 가치가있을 수 있습니다. 이것은 척추 안정화 방법은 또한 다양한 신경 생물학 연구에서 이광자 현미경을 사용하여 영상화 세포 트레이서 정위 주사에 사용될 수있다.

이 프로토콜을 다음과 같은시, 일관되고 재현 자궁 헤미 contusive SCI (그림 5 &amp; 6) 생산된다. SCI위한 레벨의 같은 척추의 측면 프로세스를 안정화시키는 안정 화제 척추의 사용은 만족스러운 결과를 허용한다. 이 방법을 사용하여, 대상 C5 척추뿐만 아니라, 인접하는 C4 및 C6뿐만 견고하게 고정된다. NYU / MASCIS 소프트웨어는 X 축 및 Y 축에 설정 그래프 판독을 제공하고 척추 안정화 방법의 사용을 지원하며, 장치 (도 6). 안정화의 방법은 표적 조직 및 척주 (도 1)의 하향 변속 발생할 수 부상 변동성을 감소시킨다. 부상 후, C5 및 C6 DREZs 사이를 중심으로 명확한 일방적 인 푸른 빛이 도는 혈종이 표시 (그림 5E)입니다. 이러한 부상 매개 변수는 동물에서 애니에 일치NYU / MASCIS 소프트웨어가 제공하는 판독에 따라 말 (그림 6). 자궁 헤미 타박상이 명확 앞다리 적자를 생산,이 모델은, 도달 (13)을 정리 등의 앞다리의 기능 능력을 평가하기위한 이상적입니다 및 조작 18 ~ 19 개체. 사지 모터 적자가 덜 눈에 띄는 바소에 따라, 비티와 Bresnahan (BBB) ​​전위의 득점 규모 4는이 모델에서 사용하기에 적합하지 않습니다. 손상 후 기능적인 결과는 쥐가 &quot;때리는&quot;전시되는 동측 앞발 신근 적자에서 가장 눈에 띄는 모든 자리의 주먹 (18) 근육이 수축. 같은 부상 정도와 척수의 수준에 노출 된 모든 동물은 정확한 부상에 따라이 프로토콜에 도시 동측 앞다리, 비슷한 적자를 전시한다. 동물은 잘못 적자 13,18의 매우 다른 증상과 기간에 제시 할 수있다 부상. 조직 학적으로,이 모델은 척수의 부상 측면에서 거의 독점적으로 포함 상당한 병변과 공동 형성을 선도, 부상의 사이트로 부상 진원지와 주동이의 꼬리에 광범위한 회색과 흰색 물질의 손상을 생산하고 있습니다. 대규모 신경 죽음 (18)와 병변의 경계에서 큰 주로 성상 세포 기반의 폐해 흉터 형성한다. <img alt="그림 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig1highres.jpg" width="500" /> 그림 1 : 다른 클램핑 방법에 contusive SCI 동안 척추 유연성의 그림입니다. 그림 A와 B 쇼 유연성 또는 가시 돌기가 부적절한 영향과 일치하지 않는 데이터를 허용, 등쪽으로 고정 된 척추의 &quot;수율&quot;. 에 표시된 그림에 미치는 영향 (빨간 점선에 따라 훨씬 더 많은 유연성을 표시클램프 멀리 후궁 절제술 및 부상의 사이트에서만큼 큰 곡선 화살표) B에 도시에 비해 (작은 곡선 화살표). 그림 C는 안전하게의 횡단 과정에서 강화 안정화 팔 우리의 기술 장치와 측면 안정화를 보여줍니다 충격 부위가 수행 될 척추. 관심있는 척추가 완전히 안정화로이 절차를 수행하는 동안 척추의 더 유연성이 없습니다. <img alt="그림 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig2highres.jpg" width="500" /> 그림 2 : NYU / MASCIS 임팩터 및 사용자 정의 안정화 컨테이너입니다. 그림 A는 부상 정도에 대해 여러 개의 막대 높이를 설정 (삽입)와, 부품 및 NYU / MASCIS 척수 손상 장치의 기능이 표시됩니다. 그림 B와 C가 들어있는 U-모양의 컨테이너를 설명래트, 안전하게 수술 부상 중에 척추의 안정화 안정화 톱니 아암 (YP 장 설계 및 제조). <img alt="그림 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig3highres.jpg" width="500" /> 그림 3 : 사용자 정의 NYU / MASCIS 충격기의 시스템 및 측면 microadjuster 장착 그림은 척수 손상의 U 자형 쥐 안정제의 사용자 정의 설치 시스템의 다른 구성 요소에 대해 자세히 설명합니다.. B도. 부상 래트 척수의 정확한 정렬을위한 결정적인도에서 횡 microadjuster을 참고 C가 (B)없이 안정 화제의 또 묘사를 제공하고 다른 중요한에 대해 U 자형 래트 컨테이너 (C)와 부상 장치의 구성 요소 (장착 시스템 설계 및 YP Z에 의해 생산걸림). <img alt="그림 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig4highres.jpg" width="500" /> 도 4 :. 수술 안정화 장치 및 첨부의 개별 구성 요소의 측정은 사용자 안정화 시스템의 각 구성 요소의 치수 및 스케일 (A, C, 및 D)을 표시하도록 강조된다. 흉부 안정화 아암 (B)는 다른 척추 수술에 사용하기위한 모델이 소자의 응용 가능성을 표시하도록 도시된다. <img alt="그림 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig5highres.jpg" width="500" /> 그림 5 : 외과 랜드 마크와 자궁 경부 헤미 타박상 척수 손상에 대한 준비. 그림 A와 B는 적절한 IMPA에 대한 올바른 랜드 마크를 묘사노출 된 쥐의 척수에 CT 정렬. 적절한 탄착점은 C5 및 C6 척수 신경 뿌리 (주동이 - 꼬리)과 중심선 및 척수 (B)의 측 방향 에지 사이에서 직접적이다.도 CE 쇼, 고배율에서의 원하는 절반을 노출시키는 공정 주의 일방적 인 후궁 절제술을 통해 부상 자궁 경부 척수,. 또한, D 수치와 E 직전와 척수의 타박상 부상 후 코드를 보여줍니다. 눈에 보이는 출혈에 미치는 영향 (검은 색 화살표)에 의해 발생 (E)를 참고. <img alt="그림 6" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig6highres.jpg" width="500" /> 그림 6 :. NYU / MASCIS 충격기와 영향 다음 받아 들일 수없는 데이터 판독 대 수용의 예. 상단 그래프 (A)와 상위 데이터 세트 (C) </s빨간색 화살표로 표시하고 밑줄로 tron​​g&gt;는 충격로드 속도, 초기 높이와 시간을 시작하기위한 &quot;% 오류&quot;의 데이터 측정과 함께, 아주 좋은 영향 판독을 보여줍니다. 모든 값은 허용 오차의 창 내에 존재한다. 반대로, 하단 패널은 임팩터로드의 &quot;제로&quot;및 척수 표면에, 종래 임팩터로드의 높이를 설정하는 팁 동안 척주 (B) 및 오류 부적절한 안정화에 의한 부적절한 영향에 의해 생성 된 데이터를 보여 (C). 빨간색 화살표로 표시하고 밑줄로, 초기 높이 표시 상당한 오류를 기록하고 충격기 드롭의 시간을 시작합니다. 이 소프트웨어는 또한 오류가 이러한 매개 변수 (패널 C의 바닥) 검출 된 경고를 제공합니다.

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.

Contusive 척수 손상의 제조 소설 척추 안정화 방법

Clinically-relevant animal cervical spinal cord injury (SCI) models are essential for developing and testing potential therapies; however, producing ...

이 절차의 전반적인 목표는 여러 SCI 장치와 함께 사용할 수 있는 새로운 척추 안정화 장치를 사용하여 일관되고 정확하며 재현 가능한 척추 손상을 유발하는 것입니다. 이는 출혈을 최소화하도록 주의하며 경추 주변 조직을 조심스럽게 절개함으로써 달성됩니다. 두 번째 단계는 동물을 안정화 장치에 배치하고 톱니 모양의 안정화 암을 사용하여 척추를 고정하는 것입니다.다음으로, 척수의 표적 부위를 노출시키기 위해 척추궁 절제술을 수행합니다. 마지막 단계는 U자형 고정 장치를 NYU 질량체 및 충격기에 장착하고 척수 손상(SCI)을 유도하는 것입니다. 결과적으로 이 새로운 고정 장치를 통해 일관되게 재현 가능한 충격성 척수 손상을 생성할 수 있습니다. 오늘 저희는 일관되고 재현 가능한 충격성 척수 손상을 생성하기 위해 뉴욕 대학교(New York University) 척수 충격기와 함께 사용하는 독자적인 외과적 고정 장치의 사용법을 시연하겠습니다.당사 실험실에서는 척수 손상 유발뿐만 아니라 이식 및 미세주입 수술, 그리고 영상 촬영을 위해 이 고정 장치를 사용합니다. 70% ethanol로 수술 표면을 세척하여 이 절차를 시작하십시오. 수술 부위에 가열 패드를 놓고 가열 패드의 전원을 켭니다.그런 다음 멸균 거즈 면봉과 오토클레이브 멸균된 수술 도구를 수술 구역에 배치합니다. 표면을 멸균 수술 포로 덮은 후, 수술 도구의 수술 간 멸균을 위해 마이크로비드 멸균기를 사용하십시오. 또한 수술 전과 수술 사이에 안정기(stabilizer)를 70% ethanol로 세척하십시오.이제 케타민 자일라진을 복강 내 주사하여 쥐를 마취시키고, 발가락 꼬집기 자극을 통해 마취 깊이를 확인합니다. 그 다음, 각막 건조를 방지하기 위해 동물의 눈에 보호 연고를 도포합니다. 이후 쥐의 등 부위를 흉곽 중앙부부터 머리까지 제모합니다.그 후 HEPA 필터가 장착된 진공청소기를 사용하여 털을 제거합니다. 다음으로, 제모된 부위에 외과적 세척액으로 Betadine을 도포하고 70% isopropyl alcohol 솜으로 해당 부위를 닦아냅니다. 수술 절차 전에 buprenorphine 0.01 to 0.05 mg/kg 및 carprofen 5 mg/kg를 피하 주사합니다.그 후 부프레노르핀(Buprenorphine)을 8~12시간마다 투여하고, 카프로펜(carprofen)을 수술 후 첫 4~7일 동안 매일 1회 투여합니다. 이어서 쥐를 예열된 수술 구역에 놓습니다. 메스 날을 사용하여 머리 기저부부터 흉부 중간까지 피부의 중앙선을 따라 3~4cm 절개합니다. 그런 다음 목 하단의 동면샘(hibernating gland) 앞쪽에 있는 근막과 피하근의 중앙선을 확인합니다.출혈을 줄이기 위해 정중선을 따라 승모근과 기타 근육들을 절개합니다. 정중선 근육 아래에 있는 지방 조직을 찾습니다. 척추옆근을 조심스럽게 절개합니다.그 후, 흉추 T2 극돌기 수준에 도달할 때까지 소형 조직 견인기를 사용하여 근육층을 분리합니다. 그런 다음 T2 극돌기에 연결된 근육을 절제하고 이 구조물을 해부학적 지표로 활용합니다. 다음으로, 경추의 가시성을 높이기 위해 T2 극돌기의 연골성 팁을 제거합니다.척추 극돌기와 추궁판으로부터 척추 주위 근육을 외측으로 분리하되, 출혈을 방지하기 위해 C3 추궁판을 덮고 있는 근육은 보존합니다. 다음으로, 척추 양측의 관절 돌기를 향해 추궁판 위의 근육을 외측으로 절개합니다. 척추 추궁판이 노출되면, 동물을 고정 장치의 U자형 채널에 배치합니다.T2 지표로부터 T1, C7, C6를 거쳐 C5까지 극돌기를 역순으로 세어 C5 경추의 위치를 찾습니다. 이 과정에서 고정 장치의 스테인리스강 암(arm) 두 개를 배치하여, 암의 톱니 모양 가장자리를 C5-6 경추의 외측면(lateral facets) 아래에 위치시켜 동물을 매달아 고정합니다. 암을 사용하여 경추를 고정한 후, 고정 장치를 조정하여 척주가 수평을 유지하고 중앙에 위치하도록 합니다.마지막으로, 스테빌라이저의 손잡이 나사를 조여 암(arm)을 고정합니다. 그런 다음 C4-5 및 C5-6의 극돌기와 척추경판 사이의 인대를 절단합니다. 마이크로 론(micro ron)을 사용하여 C5 척추경판의 경계를 확인하기 위해, 오른쪽 C5 척추경판의 절반을 SCI를 위해 제거합니다.laminectomy 후, 고정 장치가 부착된 동물을 수술대에서 손상 유발 장치로 옮깁니다. 고정 장치와 함께 동물을 손상 유발 장치에 고정된 마운트에 고정합니다. 고배율 하에서 측면 마이크로 조작기(lateral micro manipulator)를 사용하여 플런저를 척수 표적에 정밀하게 맞춥니다.경막 절개 없이 노출된 척수 배측 표면에서 C5 및 C6 배측 신경근 진입 구역(dorsal root entry zones)을 찾습니다. 확인된 두 DREZ의 중앙이자, 척수의 정중선과 외측 가장치의 중간 지점에 플런저를 맞춥니다. 팁 직경이 2.5 millimeter인 NYU masses impactor 장치를 사용하여, 10 gram 로드를 12.5 millimeter 높이에서 낙하시켜 C5 HEMI 타박상을 유도합니다.척수 상의 멍을 통해 부상 상태를 육안으로 확인하고 NYU 소프트웨어에서 제공하는 부상 파라미터를 체크합니다. 그다음 근육과 연부 조직을 봉합하고 수술용 스테이플로 피부 절개 부위를 닫습니다. 수술 부위에 항생제 연고를 바르고, 수분 공급을 위해 동물에게 멸균 0.9% saline 5.0 milliliters를 피하 투여합니다.그 후, 동물 모델을 온도가 제어되는 환경에 두고, 베딩 위에 습식 먹이를 제공하며, 바닥에는 접근이 용이하도록 긴 스파우트가 달린 급수병을 배치합니다. 동물을 홈 케이지로 돌려보내기 전 충분히 회복할 수 있도록 관리하십시오. 이 그림은 충격, 로드 속도, 초기 높이 및 시작 시간의 백분율 오차 측정 데이터가 모두 허용 오차 범위 내에 있는 매우 양호한 충격 결과 판독값을 보여줍니다.반대로, 이 패널은 척추의 부적절한 고정과 척수 표면에 대한 임팩터 로드(impactor rod)의 영점 조절 오류로 인해 발생한 부적절한 충격 데이터를 보여줍니다. 임팩터 로드의 높이를 설정하기 전에, 이 고정 장치는 척수를 고정시킵니다. 또한 이 장치의 큰 장점은 고정된 동물을 수술대에서 이식 미세주입 스테이션, 충격 장치 또는 이미징 스테이션으로 운반할 때 기동성을 제공한다는 점입니다.외측 척추 돌기를 고정하면 관심 대상인 특정 척추를 안정화할 수 있으며, 이를 통해 보다 재현성 있는 척추 손상을 유도할 수 있습니다. 일관성과 재현성은 척추 손상 실험 모델에서 변동성을 최소화하고 치료 효과의 명확한 규명을 최적화하기 위한 핵심 요소이며, 이는 임상 적용 및 척추 손상 치료법 발견을 위해 매우 중요합니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Medicine

의학

무한 호라이즌 임팩터를 사용하여 자궁 경부 일방적 척수 부상을 생산하기위한 안정적이고 반복 가능한 방법이 설명되어 있습니다. 방법은 사용자 정의 설계된 프레임을 활용하고 척추를 고정 클램프. 표준화된 절차와 충분하고 지속적인 부상의 biomechanical 부상 매개 변수 결과.

무한 호라이즌 임팩터을 사용하여 일방적 경부 척수의 부상의 Contusive 모델

출처: Elzat, E. Y. Y., et al., 최소 침습 기법을 기반으로 한 마우스 타박상 척수 손상 모델 구축. J. Vis. 특급 (2022). 이 비디오는 척수 손상 동축 플랫폼을 사용하여 마우스 모델에서 T9 수준의 척수에 타박상 부상을 유발하는 방법을 보여줍니다. T9 수준의 척수에 체중이 가해져 타박상이 발생하여 즉시 조직이 변색되고 부어오릅니다.

척수 손상 동축 플랫폼을 이용한 마우스 모델에서 척수 타박상 유도

출처: Lakshman, N., et al. 최소한의 척수 손상의 마우스 모델에서 내인성 신경 줄기 세포 활성화를 평가하기 위한 신경구 분석. J. vis. 특급 (2018). 이 비디오는 쥐 척수 손상 모델에서 신경 줄기 세포(NSC)의 활성화 및 이동을 보여줍니다. 척수를 노출시키기 위해, 마취된 마우스에서 척추의 흉부 부위에서 척추를 제거합니다. 그런 다음 구부러진 바늘을 사용하여 척수의 백질에 표면 손상을 만들어 중심관을 보존합니다. 부상 후 운하를 둘러싼 NSC가 활성화되고 조직 복구를 돕기 위해 부상 부위로 이동합니다.

 신경 줄기 세포 활성화 및 이동을 연구하기 위한 최소 척수 손상 모델

심각한 척수 손상의 타박상 모델이 설명되어 있습니다. 자세한 수술 전, 수술 및 수술 후 단계는 일관된 모델을 얻기 위해 설명되어 있습니다.

쥐에 심각한 척수 손상의 타박상 모델

척수 손상은 심각한 이환율과 사망률이 높은 원인 외상 조건이다. 본 연구에서 우리는 구체적으로 신경 줄기 세포를 이식 하였다 마우스 척수 손상의 타박상 모델을 설명한다.

척수 손상의 실험 Contusive 모델에서 신경 줄기 세포 이식

우리는 성인 생쥐에서 일관된 contusive 척수 손상을 일으킬 수있는 조직 변위 기반 논란 척수 손상 모델을 소개합니다.

마우스의 조직 변위에 근거한 척수 손상 모델

우리는 vivo에서 이미징 방법 성인 Sprague-Dawley 쥐에 contusive 척수 상해 다음 동적 척추 혈관 변화 추적 하기 위한 두 개의 서로 다른 형광 성 염료를 사용 하 여 소개 합니다.

에 비보 듀오 컬러 이미징 혈관 역학 Contusive 척수 상해를 따르는 방법

여기에서는 후궁 절제술을 제거하는 쥐의 개방성 척수 손상을 모델링하는 새롭고 빠른 기술에 대해 설명합니다. 측면 반절부는 현미경을 통해 보면서 수행됩니다. 이 기술은 다재다능하며 다른 동물의 척수의 경추, 흉부 및 요추 영역에도 사용할 수 있습니다.

쥐의 개방성 척수 손상 모델링을 위한 최소 침습적이고 빠른 척수 측면 반절제 기술

최소 침습 기술과 간단한 실험실 장치는 실험 동물에 대한 수술 손상을 줄이고 해부학적 형태 유지를 허용하여 척수 손상 모델의 재현성을 향상시킵니다. 이 방법은 신뢰할 수있는 결과와 재현 가능한 절차가 질병 배상 메커니즘의 조사를 용이하게하기 때문에 가치가 있습니다.

최소 침습 기술을 기반으로 한 마우스 타박상 척수 손상 모델 설정

여기에 제시된 것은 다양한 정도의 척수 손상 타박상 모델을 정확하게 생성할 수 있는 마우스용 새로운 자동 척수 손상 타박상 장치입니다.

마우스의 Contusive Spinal Cord Injury Model을 위한 자동 임팩터

SAS(sagittal adjusting screw) 시스템은 흉요추(TL) 척추 외상에 널리 사용되었습니다. 경피적 옵션과 특수 외상 감소 장치도 SAS 시스템에 사용할 수 있습니다. SAS 시스템과 새로 도입된 외상 감소 장치를 사용하여 TL 파열 골절을 줄이는 기술에 대해 설명합니다.

흉요추 파열 골절에 대한 시상 정렬 나사와 외상 감소 장치를 사용한 최소 침습 치료

학습하세요 성인 쥐에서 척추 안정화 장치를 이용한 일관된 척수 손상 제조 방법을. NYU/MASCIS 임팩터와 함께 사용하여 신경과학 연구의 재현성을 높이는 이 기술은 실험 결과의 신뢰성을 향상시킵니다.

Contusive 척수 손상의 제조 소설 척추 안정화 방법

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