Contusive 척수 손상의 제조 소설 척추 안정화 방법

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.