Name: 하이드로겔 생체 재료 비계의 주입 뇌졸중 후 뇌에 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-10-01T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 41 s
Description: 배우세요 광혈전성 뇌졸중 모델에서 하이드로겔 생체 재료를 주입하여 뇌 조직 재생과 행동 회복을 촉진하는 방법을. 이 기술은 정확한 재료 전달과 세포 이동 촉진을 통해 뇌졸중 치료 전략을 발전시킵니다.

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우리는 건강의 국가 학회 및 자금 조달을 위한 신경 장애 및 치기의 국가 학회 (R01NS079691)를 인정하고 싶습니다.

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저자는 TS가 MAP 하이드로겔을 상용화하고자하는 템포 치료제의 창시자라고 선언합니다.

여기서 우리는 쉽게 재현 할 수있는, 최소 침습, 영구 뇌졸중 모델을 설명하고 뇌졸중 후 5 일 동안 광원에 생체 물질을 주입하는 방법을 설명합니다. 포토thrombotic 염료 로즈 벵골과 스테레오 탁스 장치에 연결된 520 nm 콜라주 레이저의 사용은 우리에게 향상된 정밀도로 마우스의 모터 피질에 스트로크를 배치 할 수있는 기능을 제공합니다. 뇌졸중 후 5일 후, 경색의 위치는 조사의 중심에 눈으로 볼 수 있으며, 2.0mm 메디오-측면은 브레그마에 있다. 하이드로겔은 주사기 펌프를 사용하여 스트로크 코어에 정확하게 주입됩니다. 수술 중 과 이 모형에 있는 치기 후에 사망은 마취합병증 때문에 수술 후에 정지하는 마우스의 소수와 함께, 사실상 결석합니다. 생체 재료 응용 프로그램에 PT 스트로크를 사용하는 장점에도 불구하고 해결해야 할 몇 가지 생물학적 제한과 기술적 어려움이 있습니다.
생물학적 한계의 관점에서, PT는 뇌 성 재관전옵션을 제공하는 뇌졸중 모델이 아니며, 인간의...

뇌졸중은 장애의 주요 원인이며 미국에서 다섯 번째로 주요 사망원인입니다 1. 모든 뇌졸중의 약 87%는 허혈성이며 나머지 13%의 대다수는 출혈2입니다. 허혈성 뇌졸중은 주변 조직에 동맥에서 혈류의 막힘으로 정의됩니다. 이 폐색은 수시로 살아남는 환자에 있는 영원한 무력으로 이끌어 내는 산소 부족 그리고 후속 괴사 귀착됩니다. 뇌졸중3의사망률이 감소했지만, 2030년까지 보급은340만명으로 증가할 것으로 예상된다. 장애인 생존자의 증가와 그에 따른 경제적 부담은 신경 수리 메커니즘에 초점을 맞춘 뇌졸중 연구를 위한 추진으로 이어졌습니다. 뇌졸중 다음에 는 괴사 영역이 팽창하는 것을 방지하는 흉터의 형성으로 이어지는 염증 성 기간이 있습니다. 괴사 코어를 둘러싼 지역은 "peri-farct"라고 하며 혈관 신생, 신경 발생 및 축산 발아증가를 포함하는 이 지역의 가소성이 동물 모델과 인간5에서관찰된 회복에 직접 연결된다는 강력한 증거가 있다. 뇌졸중 후 복잡한 상호 작용을 적절하게 복제 할 수있는 체외 모델이 없기 때문에 동물 모델은 뇌졸중 연구에 필수적입니다.
허혈성 스트로크를 생성하는 데 사용할 수있는 생체 내 모델이 몇 가지 있습니다. 마우스에 사용되는 가장 일반적인 모델 중 하나는 말단 또는 근위 (동맥 내 필라멘트를 통해) 폐색을 통해 중간 뇌동맥 폐색, 또는 MCAo입니다. 필라멘트 MCAo (fMCAo)라고도 하는 근위 모델은 일반적으로 대뇌 반구의 5 %에서 50 %까지 포괄하는 큰 허혈성 뇌졸중을 초래하며 요인6의수에 의존합니다. 이러한 모델에서 봉합사 또는 필라멘트는 내부 경동맥에서 중간 뇌동맥(MCA)의 기저부로 발전하여 특정 기간 동안 제자리에 보관된다. 임시 또는 영구로 만들 수 있는 폐색을 위한 이 방법은, 줄무늬에 중심이 되는 광원을 생성하고, 피질6을지나치게 관련시킬 수도 있고 관련되지 않을 수도 있다. 결과 뇌졸중 크기는 매우 가변적이며 레이저 도플러와 같은 이미징 기술은 각 마우스에서 절차의 효과를 확인하는 데 필요합니다. 30분 이상 지속되는 동맥 내 또는 발내 필라멘트 폐색은 크기 범위의 더 큰 끝에서 스트로크를 생성합니다. 일부 조사관은 상당한 실험 초점과 실험실 검증7을필요로하는 짧은 필라멘트 폐색 시간에 초점을 맞추고있다. 마우스에 있는 필라멘트 MCAo 모형은 인간 적인 치기 케이스에서 보인 것과 같이 세포 죽음, 허혈성 진행 및 peri-farct 영역의 형성의 유사한 단계를 따릅니다; 그러나, 더 큰 치기는 악성 뇌 경색의 질병 상태를 더 가깝게 닮은, 덜 일반적이다, 덜 치료 인간 뇌졸중6. 한편, 말단 MCA 폐색은 더 관련된 수술및 craniectomy를 요구합니다. 이 모델에서, 뇌의 표면을 따라 실행되는 MCA의 말단 부분은 봉합사 넥타이 또는 소작으로 직접 가려져 있습니다. 기술의 일부 변형에서, 경동맥은 일방적또는 일시적으로 양측으로 가려져 있다. 말단 MCAo의 장점은 필라멘트 모델보다 크기가 덜 가변적인 피질 기반 스트로크를 생성한다는 것입니다. 그러나, 해단 모델은 fMCAo6의관심사인 외부 경동맥(ECA)의 질부로 인해 더 열악한 행동 출력을 생성한다.
덜 침습적 인 것으로 알려진 대체 뇌졸중 모델은 광혈전증 (PT) 모델입니다. PT 모델은 허혈의 잘 정의된 위치를 초래하고 높은 생존율8과연관된다. 이 기술은 빛 또는 레이저9로원하는 조직을 조사하기만 하면 인트라바스내 광 산화를 허용하는 인트라바스트(intraitone)에 주입된 감광성 염료에 의존한다. 자궁내막시, 내피 손상을 유발하는 산소 라디칼이 형성되어 조사부위8,9에서혈소판 응집 및 응고 형성을 활성화한다. 뇌졸중 크기와 위치를 엄격하게 제어할 뿐만 아니라 PT 모델의 높은 재현성은 생체 재료 연구에 이상적입니다. 정밀도는 레이저 및 스테레오탁스 좌표를 사용하여 가능하지만, 이 모델이 몇 가지 연구에 적합하지 않을 수 있다는 몇 가지 단점이 있습니다. fMCAo 모델과 달리 PT 스트로크 모델은 레퍼퍼프할 수 없습니다. 따라서, 재퍼퓨전 또는 레퍼퓨전 다음 메커니즘에 따른 손상에 특정한 신경보호제 조사를 위한 물질은 여기에서 유용하지 않을 것이다8. 또한 PT 모델의 미세 혈관 모욕으로 인해 상대적으로 작은 허혈성 음벌브라가 보입니다. 대신, 국소 혈관부종은 인간 뇌졸중에 특이하지 않은 것으로 발생하며, 이 모델은 peri-farct 영역6,8에초점을 맞춘 전임상 약물 연구에 바람직하지 않다.
뇌졸중의 생물 물질 전략의 전반적인 목표는 생리 활성 에이전트를 제공하거나 뇌 조직 성장을위한 대리 세포 외 매트릭스 역할을하는 것입니다. 우리가 우리의 방법을 사용하여 탐구할 한 가지 전략은 많은 현재 세포 치료가10전달되는peri-infarct 조직과 는 반대로, 스트로크 코어로 직접 하이드로겔을 전달하는 것입니다. 이 접근법에 대한 근거는 코어에서 발견되는 괴사 조직으로의 전달이 주변의 건강하거나 회복 조직을 방해하지 않을 것이라는 것입니다. 우리는 생물 물질 에 포함 된 임의의 활성 제의 확산은 코어에서 peri-farct에 도달 할 수있을 것입니다 가정, 우리는 하이드로 겔 생체 재료의 전달이 신경교 흉터(11)의두께를 감소 발견하기 때문에 특히. 이것은 peri-farct 지역이 치기 후에 신경 가소성을 전시하기 위하여 표시되었기 때문에 중요합니다, 매력적인 표적으로 만드는. 더욱이, 뇌졸중 코어에 대리 매트릭스의 전달은 새로운 조직의 형성을 유도하기 위해 혈관신생12 또는신경유발성 13인자를 로드할 수 있으며, 전달을 위한 세포(14). 세포 전달은 전달 중에 존재하는 가혹한 주입력 및 현지 환경으로부터 세포를 보호하고 분화 및이식(15)을장려하기 때문에 매트릭스를 사용하여 크게 향상된다.
이러한 주 사용 치료 생체 재료는 뇌졸중 응용 프로그램에서 임상 관련성이 있다, 현재 뇌졸중 후 신경 복구를 자극 하는 의료 치료. 복구에 관여하는 근본적인 신경 회로는 뇌졸중 코어16에인접한 뇌 조직에 있으며 뇌졸중 코어 자체는 실행 가능한 신경 조직이 없습니다. 괴사 뇌졸중 코어에 생체 물질을 전달하는 것은 이전에 언급 된 여러 메커니즘을 통해 인접 조직을 재생 프로세스로 자극 할 수있는 잠재력을 가지고 있을 것으로 예상됩니다( 성장 인자13의창고 방출, 조직 성장 의 자극 및 뇌 조직 개발의 촉진11,12,면역 반응의 변경 17, 줄기 세포 유래 치료제의 전달14, 18. 그러나 이러한 응용 프로그램의 가능성을 효과적으로 연구하기 위해서는 뇌졸중을 유도하고 생체 재료를 주입하는 일관되고 재현 가능한 방법이 필요합니다. PT 스트로크 모델은 스트로크의 방향과 위치를 정밀하게 제어하는 기술을 사용합니다. 스테레오탁틱 장치에 부착된 레이저는 방향을 안내하고, 스테레오택시 장치에 부착된 펌프는 추가 형태의 이미징 없이 재료의 사출 속도를 제어합니다. 따라서, 우리는 마우스의 모터 피질에서 PT 뇌졸중을 수행하고 뇌졸중 코어에 생체 물질을 주입하는 방법을 설명하기로 결정했습니다. 여기서, 우리는 추가된 세포 또는 성장 인자가 없는 주입을 위한 생물재료로 미세다공성 안구 입자(MAP) 하이드로겔을 사용합니다. 또한, 우리는 성공적으로 그대로 생물 재료로 뇌를 검색하는 방법을 설명하고, 우리는 생체 재료의 주입없이 뇌졸중 결과를 분석하는 데 사용되는 면역 화학 분석에 대해 논의.

<table><tbody><tr><td>10% 일반 염소 혈청</td><td>VWR</td><td>100504-028</td><td>차단 완충액</td></tr><tr><td>2겹 알코올 프리 패드, 멸균, 미디엄</td><td>메드라인</td><td>MDS090735</td><td></td></tr><tr><td>25uL Hamilton 주사기 702RN, 바늘 없음</td><td>Fishcer Scientific</td><td>14824663</td><td>생체 재료 주입에 사용되는 주사기</td></tr><tr><td>25uL 용적형 변위 피펫</td><td>Gilson</td><td>M-25</td><td></td></tr><tr><td>2x 빔 확장기, 400-650nm</td><td>Thorlabs</td><td>GBE02-A</td><td>레이저 빔 확장기</td></tr><tr><td>조정 가능한 무대 플랫폼</td><td>Kopf Instruments</td><td>901</td><td></td></tr><tr><td>Anti-Glucose Transporter GLUT1 항체, 토끼</td><td>Abcam</td><td>ab113435</td><td></td></tr><tr><td>Anti-Iba1 항체, 염소</td><td>abcam</td><td>ab5076</td><td></td></tr><tr><td>BD Vacutainer Safety-Lok 혈액 채취 세트. 25G, 12"</td> <td>Medsupply</td><td>367294</td><td> 관류</td></tr><tr><td>BKF12- 매트 블랙 알루미늄 호일</td><td>Thorlabs</td><td>BKF12</td><td>레이저를 사용할 때 반사되는 모든 것을 덮습니다.</td></tr><tr><td>뼈 홍채 미니 가위 - 3-1/2"</td><td>Sklar 수술 도구</td><td>64-2035</td><td></td></tr><tr><td>C57BL/6 마우스</td><td>잭슨 연구소</td><td></td><td>000664 8-12주 된</td></tr><tr><td>케이지 어셈블리 Rob</td><td>Thorlabs</td><td>ER3-P4</td><td>3" 길이, 지름 6mm, 4팩 - sterotax</td></tr><tr><td>탄소강 버에 레이저 부착용 -0.5mm 지름</td><td>파인 사이언스 도구</td><td>19007-05</td><td>버 구멍 생성용</td></tr><tr><td>크롬 (III) 황산 칼륨 12 수화물</td><td>VWR</td><td>EM1.01036.0250</td><td></td></tr><tr><td>피그 테일 레이저 용 소형 컨트롤러</td><td>Thorlabs</td><td>CLD1010LP</td><td></td></tr><tr><td>면봉</td><td>VWR</td><td>89031-288</td><td></td></tr><tr><td>CP 25 피펫 팁</td><td>Gilson</td><td>F148012</td><td></td></tr><tr><td>당나귀 안티 염소 IgG H & L (488)</td> <td>abcam</td><td>ab150129</td><td></td></tr><tr><td>당나귀 안티 토끼 IgG H & L (647)</td><td>abcam</td><td>ab150075</td><td></td></tr><tr><td>당나귀 쥐 방지 IgG H& L (555)</td> <td>abcam</td><td>ab150154</td><td></td></tr><tr><td>EMS DPX Mountant</td><td>Elecron Microscopy Sciences</td><td>13512</td><td>슬라이드 용 마운팅 솔루션</td></tr><tr><td>EMS 젤라틴 파우더 타입 A 300 Bloom</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>16564</td><td>젤라틴 코팅 슬라이드</td></tr><tr><td>EMS 파라 포름 알데히드, 과립</td><td>VWR</td><td>100504-162</td><td>45 PFA</td></tr><tr><td>ESD Worstation kit</td><td>Elmstat</td> <td>제작 용WSKK5324SB</td><td>레이저</td></tr><tr><td>파이버 벤치 월 플레이트, 나사산이 없는</td><td>Thorlabs</td><td>HCA3</td><td>설정 필요 레이저를 Kopf 샤프트에 연결해야 함</td></tr><tr><td>FiberPort</td><td>Thorlabs</td><td>PAF-X-5-A</td><td>FC/APC& APC, f = 4.6mm, 350-700nm, 직경 0.75mm</td></tr><tr><td>미세 가위 - 스트레이트 / 샤프 블런트 / 10cm</td><td>Fine Science Tools</td><td>14028-10</td><td></td></tr><tr><td>GFAP 항체, 쥐</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>13-0300</td><td></td></tr><tr><td>가열판</td><td>Kopf Instruments</td><td>HP-4M</td><td></td></tr><tr><td>ImmEdge 소수성 장벽 펜</td><td>벡터 실험실</td><td>H-4000</td><td>슬라이드</td></tr> <tr><td>염색 용IMPAC 6-통합 다중 환자 마취 센터</td><td>VetEquip</td><td>901808</td><td></td></tr><tr><td>요오드 준비 패드</td><td>Medx Supple</td><td>MED MDS093917H</td><td></td></tr><tr><td>Jewlers 집게 #5</td><td>GFS 화학 물질</td><td>46085</td><td></td></tr><tr><td>레이저 보안경</td><td>Thorlabs</td><td>LG10B</td><td>앰버 렌즈, 35% 가시광선(googles 버전도 사용 가능)</td></tr><tr><td>M27-1084 강력한 LED 듀얼 구스넥</td><td>유나이티드 스코프</td><td>LED-11C</td><td></td></tr><tr><td>의료 USP 등급 산소</td><td>에어 가스</td><td>OX USP250</td><td></td></tr><tr><td>Miltex Adson 드레싱 집게, 해부 등급</td><td>Intefra Miltex</td><td>V96-118</td><td></td></tr><tr><td>미니 코드 / 무선 소형 동물 트리머</td><td>Harvard aparatus</td><td>72-6110</td><td></td></tr><tr><td>미니 펌프 가변 흐름</td><td>Thomas Scientific</td><td>70730-064</td><td>관류</td></tr><tr><td>용 펌프 마우스 뇌 매트릭스, 관상 슬라이스, 1mm</td><td>Kent Scientific</td><td>RBMA-200c</td><td>TTC 슬라이스</td></tr><tr><td>마우스 가스 마취 헤드 홀더</td><td>Kopf Instruments</td><td>923-B</td><td></td></tr><tr><td>Nanojet Control Box</td><td>Chemyx</td><td>10050</td><td></td></tr><tr><td>Nanojet 펌프 헤더</td><td>Chemxy</td><td>10051</td><td>생체 재료 주입을위한 입체 장치에 부착</td></tr><tr><td>바늘 RN 30G PT STY 3, 0.5 인치</td><td>Fishcer Scientific</td><td></td><td></td>NC9459562</tr><tr><td>비파열 이어바 60&ordm;</td><td>Kopf Instruments</td><td>922</td><td></td></tr><tr><td>PBS 버퍼 pH 7.4</td><td>VWR</td><td>97062 338</td><td></td></tr><tr><td>Pigtaled 레이저 520 nm, 100mW, 5G 핀</td><td>Thorlabs</td><td>LP520-MF100</td><td></td></tr><tr><td>양전하 유리 슬라이드</td><td>Hareta</td><td>AHS90-WH</td><td></td></tr><tr><td>전력 에너지 측정기</td><td>Thorlabs</td><td>PM100D</td><td>mW 레이저 출력을 측정하는 데 사용</td></tr><tr><td>Puralube Vet 연고</td><td>Dr. Foster Smith</td><td>9N-76855</td><td></td></tr><tr><td>직장 탐침 마우스</td><td>kopf Instruments</td><td>Ret-3-ISO</td><td></td></tr><tr><td>Rose Bengal Dye 95%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>330000-5G</td><td></td></tr><tr><td>Shaft Modified 8-32 나사식 구멍 1/2" 깊이</td><td>Kopf Instruments</td><td>1770-02</td><td>레이저를 스테로택시 장치에 연결하기 위해</td></tr><tr><td>슬림 포토다이오드 파워 센서</td><td>Thorlabs</td><td>S130VC</td><td>전력 에너지와 함께 사용됩니다. 미터</td></tr><tr><td>SM1-Threaed 30 mm 케이지 플레이트 0.35 "두께 2 고정</td><td>Thorlabs</td><td>CP02</td><td>레이저 확장기</td></tr><tr><td>Sol-M U-100 Insuline 주사기와 1/2 단위 표시 연결용 0.5 mL</td><td>VWR</td><td>10002-726</td><td>로즈 벵골</td></tr><tr><td>주입 StainTray 슬라이드 염색 시스템</td><td>Simport Scientific</td><td>M920-2</td><td>염색 슬라이드용</td></tr><tr><td>스테로택시 장치</td><td>Kopf Instruments</td><td>940</td><td>작은 동물 스테레오택시 기구</td></tr><tr><td>학생 Adson 펜치 -1x2 치아</td><td>Fine Science Tools</td><td>91127-12</td><td></td></tr><tr><td>학생용 Fine Funches - 직선/넓은 Shanks</td><td>Fine Science Tools</td><td>91113-10</td><td></td></tr><tr><td>온도 컨트롤러</td><td>Kopf Instruments</td><td>TCAT-2LV</td><td></td></tr><tr><td>Tissue-Tek OCT 화합물</td><td>VWR</td><td>25608-930</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>VWR</td><td>97063-864</td><td></td></tr><tr><td>상부 브라켓 클램프</td><td>Kopf Instruments</td><td>1770-c</td><td>레이저를 스테로택시 장치에 연결하기 위해</td></tr><tr><td>Vetbond Tissue Adhessive 3mL</td><td>Santa Cruz Biotechnology</td><td>sc-361931</td><td></td></tr><tr><td>Vogue Professional My Manicurist</td><td>Bargin Source</td><td>6400</td><td>For Burrs</td></tr><tr><td>VWR 비드 살균기</td><td>VWR</td><td>75999-328</td><td></td></tr><tr><td>Tissue Tek OCT compound</td><td>Sakura</td><td>4583</td><td>조직 매립용</td></tr></tbody></table>

하이드로겔 생체 재료 비계의 주입 뇌졸중 후 뇌에

Injection of Hydrogel Biomaterial Scaffolds to The Brain After Stroke

뇌졸중은 장애의 주요 원인과 미국에서 다섯 번째 주요 사망 원인입니다. 모든 뇌졸중의 약 87%는 허혈성 뇌졸중이며 뇌에 혈액을 공급하는 혈관의 갑작스런 막힘으로 정의됩니다. 막힘의 분 안에, 세포는 정지하기 시작하고 돌이킬 수 없는 조직 손상을 초래합니다. 현재 치료 치료는 혈전 제거 또는 용해에 초점을 맞추어 재관류를 허용하고 더 심각한 뇌 손상을 예방합니다. 일시적인 뇌 가소성은 시간이 지남에 따라 손상된 조직의 일부를 구출 할 수 있지만, 환자의 상당한 분수는 결코 해결되지 않을 신경 적자로 남아 있습니다. 뇌졸중으로 인한 신경 학적 적자를 치료하는 치료 옵션의 부족이있다, 이 증가하는 환자 인구를 치료하는 새로운 전략을 개발하는 필요성을 강조. 주사용 생체 재료는 현재 뇌 가소성을 향상시키고 활성 제또는 줄기 세포의 전달을 통해 내인성 수리를 개선하도록 설계되고 있습니다. 이러한 접근법을 테스트하는 한 가지 방법은 설치류 스트로크 모델을 활용하고, 생체 물질을 스트로크 코어에 주입하고, 수리를 평가하는 것입니다. 뇌졸중 코어의 정확한 위치를 아는 것은 뇌졸중 후 정확한 치료에 필수적이므로 예측 가능한 뇌졸중 위치를 초래하는 뇌졸중 모델은 주입 전에 이미징의 필요성을 피하는 것이 바람직하다. 다음 프로토콜은 광혈전 뇌졸중을 유도하는 방법, 제어되고 정확한 방식으로 하이드로겔을 주입하는 방법, 생물 물질을 손상시키면서 뇌를 추출하고 저온절하는 방법을 다룰 것입니다. 또한, 이러한 동일한 하이드로겔 물질이 줄기 세포의 공동 전달에 어떻게 사용될 수 있는지 강조할 것입니다. 이 프로토콜은 뇌졸중 코어내로 다른 주사용 생체 물질을 사용하는 것으로 일반화될 수 있다.

이 방법의 목적은 뇌졸중 후 뇌에 생체 물질을 주입하는 방법을 시연하는 것이었습니다. 장미 벵골과 520 nm 레이저를 가진 광혈전 모델은 크기와 위치 모두에서 뇌졸중 병변의 제어 방향에 사용되었다. 뇌졸중 후 5일 동안 경색은수술(도 1B)및 TTC 및 이미징 IHC 염색 슬라이드(도2)에의해 시각화될 수 있다. 2x 렌즈를 가진 레이저 직경의 증가는 레이저만으로 단일 1mm 단면에 비해 2.5 mm 이상에 걸쳐 있는 치기 병변의 시각적 증가로 이끌어 낸다(그림2). PT 모형을 가진 수술 도중 사망은 거의, 최소침습 절차 때문에 1% 미만 일 일어나지 않습니다. 수술 후 사망은 또한 낮았고 마우스의 5% 미만에서 보였습니다.
히알루론산계 하이드로겔 미세입자(HMP)는 뇌졸중 후 5일 만에 주사하였다(도<strong c...

뇌졸중은 최소한의 치료 옵션과 잃어버린 뇌 조직을 재생하기위한 현재 임상 치료와 글로벌 문제입니다. 여기에서 우리는 설치류의 모터 피질에 정확한 광혈전 뇌졸중을 만들고 뇌졸중 후 조직 재생에 미치는 영향을 연구하기 위해 하이드로 겔 생체 재료의 후속 주입을 만드는 방법을 설명합니다.

Stroke is the leading cause of disability and the fifth-leading cause of death in the United States. Approximately 87% of all strokes are ischemic strokes ...

설치류 허혈성 뇌졸중 모델에 하이드로겔 스캐폴드를 재현 가능하게 주입하면 재료 및 기타 전달 치료제가 뇌 복구, 재생 및 행동 개선에 어떤 영향을 미치는지 연구할 수 있습니다. 뇌 물질 상호 작용을 연구하기 위해 광혈전 뇌졸중 모델을 사용하는 주요 이점은 재현 가능한 위치와 크기입니다. 이미징 없이 스트로크 코어에 재료를 주입할 수 있습니다.광혈전성 뇌졸중 모델은 인간의 뇌졸중으로 인해 일반적으로 영향을 받는 뇌 영역인 운동 피질에서 허혈성 뇌졸중과 관련된 모델로 설계되었습니다. 그리고 사지의 운동 제어인 뇌졸중에 대한 관련 행동 판독값을 제공합니다. 바이오 고분자 하이드로겔과 같은 후보 치료제를 평가하기 위해.마취된 마우스에서 발가락 꼬집음에 대한 반응 부족을 확인합니다. 그런 다음 마우스의 무게를 측정하여 주입할 로즈 벵골 염료의 양을 결정하고 레이저가 장착된 입체 장치에 고정합니다. 수술 부위를 면도하고 소독한 후 집게를 사용하여 귀와 눈 사이의 피부를 막고 융기된 피부에 칼날을 삽입하여 피부를 측면 1cm에서 2cm 깊이의 정중선으로 절개합니다.피부를 분리하고 집게를 두정골에 가볍게 눌러 브레그마를 찾습니다. 수술용 마커를 사용하여 브레그마에 점을 표시합니다. 그리고 레이저 보안경을 착용하고 레이저를 마우스의 두개골 위로 움직여 입체 장치를 90도 각도로 고정합니다.10밀리와트 사전 설정을 선택하고 레이저를 켭니다. 레이저가 브레그마 바로 위에 올 때까지 X축과 Y축으로 조정합니다. 디지털 디스플레이 콘솔에서 X와 Y를 재설정하고 레이저를 브레그마에서 왼쪽으로 1.8mm 이동합니다.레이저가 두개골에 닿지 않도록 레이저를 두개골에 최대한 가깝게 가져오십시오. 레이저가 제자리에 있으면 레이저를 끄고 일회용 29게이지 바늘을 사용하여 적절한 양의 로즈 벵갈 염료를 복막 내에 주입합니다. 즉시 타이머를 시작하여 염료가 7분 동안 전신적으로 순환할 수 있도록 합니다.염료가 순환하는 동안 레이저를 켜지 않고 40밀리와트에 대한 사전 설정을 선택합니다. 타이머가 꺼지면 레이저를 켜고 타이머를 13분으로 설정하십시오. 타이머가 다시 울리면 레이저를 다시 10밀리와트로 변경하십시오.이 지점을 수술 마커로 표시하고 레이저를 끕니다. 레이저를 들어 올리고 90도 각도에서 잠금을 해제하여 마우스에서 멀리 이동할 수 있습니다. 필요에 따라 솜을 사용하여 멸균 식염수를 수술 부위에 바르고 두개골 표면에 수직으로 작은 파열로 표시

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Research

연구

JoVE Journal

Biology

생물학

출처: Wilson, KL, et al. 뇌졸중 후 뇌에 하이드로겔 생체 재료 스캐폴드 주입.  J. Vis. 경험. (2020년)이 비디오는 뇌졸중 후 마우스의 뇌졸중 코어에 하이드로겔을 정위 주입하는 방법을 보여주며, 세포외 기질을 모방하고 세포 침윤을 촉진하며 혈관신생을 지원하는 스캐폴드 형성에서의 역할을 강조하여 뇌졸중 회복에 있어 신경치료 잠재력을 강조합니다.

뇌졸중 후 마우스 모델에 하이드로겔의 정위 주입

성장 인자를 함유하는 피브린 매트릭스는 완전한 척수 절개 부위로 그라프 신경 줄기 세포를 유지하기 위해 사용되었다. 이식 세포가 완전히 병변 캐비티를 채우고 장거리 호스트 척수로 축삭을 확장 신경 세포를 포함한 여러 신경 세포 유형으로 분화.

중증 척수 손상 후 섬유소 및 성장 인자 칵테일 신경 줄기 세포의 생존 및 분화 촉진

이 프로토콜은 하이드로겔 시스템과 피브린 기반 접착제를 사용하여 심근 경색의 줄기 세포 치료를 위한 불량한 세포 생착의 한계를 완화하는 것을 목표로 합니다. 이 접근법을 사용하면 경색 후 세포와 조직의 접촉을 유지할 수 있어 손상 부위에서 유익한 제제의 치료 잠재력을 높일 수 있습니다.

하이드로 겔은 구축 및 쥐 심근 경색 모델에서 치료를 제공하기 위해 접착제 접근을 섬유소 기반.

병리학적 조건에서 뇌 재구성을 연구하기 위해 우리는 혈액 뇌 장벽을 우회하여 뇌로 단백질을 직접 전달하기 위해 미량삼투압 펌프를 사용했습니다. 그런 다음 단백질의 영향으로 뇌 연결성의 변화를 연구하기 위해 요로 추적자를 주입합니다.

Miniosmotic의 주입 펌프 및 요로의 트레이서의 배달 병태 생리 학적 조건에서 뇌 조직 개편을 연구에

우리 쇼케이스 경도 정렬된 astrocytic somata 소설 소재 넣음 내 프로세스의 자기 조립, 3 차원 번들의 개발. 이러한 "생활 건설 기계", 아직 테스트-베드 neurodevelopmental 메커니즘을 공부 하거나 감독 신경 마이그레이션 및 axonal neuroregeneration를 용이 하 게 하 역할 수 센티미터 길이, 확장 미크론 단위 직경을 전시 설계 길입니다.

3 차원 조직 설계 정렬 사이토 네트워크 발달 메커니즘을 정리 하 고 신경 재생을 촉진 하

여기, 우리는 쥐의 3D 문화에 대 한 프로토콜 이다, microglia, 및 oligodendrocytes를 포함 하 여 두뇌 파생 명과 셀을 제시. 1 차 세포 배양, methacrylated 히 알루 론 산 (하 마) 하이드로 겔 합성, HAMAphoto 중 합 및 셀 캡슐화 및 샘플 공초점 레이저 스캐닝 전자 현미경 이미징 처리 설명 합니다.

생체 외에서 Neuroinflammation의 모델링에 대 한 기본 Glial 세포의 3 차원 하이드로 겔 문화 개선

이 프로토콜 설명 줄기 세포 생체 외에서 전기 자극 및 줄기 세포 시드 비 계를 사용 하 여 후속 vivo에서 이식에 대 한 비 전도성 고분자 계에서의 시드 수 있도록 셀 문화 시스템의 제조를 최소 침 습 기법입니다.

변조 및 줄기 세포를 제공 하는 전기 전도성 비 계

줄기 세포 기지를 둔 치료는 심근 경색 후에 부상당한 심장 조직을 복구하는 능률적인 전략으로 부상했습니다. 우리는 효소적으로 교차 연결 될 수있는 젤라틴 하이드로 겔을 사용하여 줄기 세포 이식에 대한 최적의 생체 내 응용 프로그램을 제공합니다.

Murine 모델에서 심근 경색 후 MSC 로딩 주사용 하이드로겔의 자궁 내 이식

이 원고에서 우리는 말초 조직 공학에 사용하기 위해 그래핀을 함유하는 바이오하이브리드 하이드로겔 바이오잉크의 제조를 시연합니다. 이 3D 바이오 하이브리드 재료를 사용하여 줄기 세포의 신경 분화 프로토콜이 수행됩니다. 이것은 유사한 생체 재료를 클리닉에 가져 오는 중요한 단계가 될 수 있습니다.

말초 신경 공학을 위한 그래핀 기반 3D 바이오하이브리드 하이드로겔 바이오잉크의 준비 및 특성화

현재 프로토콜은 생체 내에서 주사 가능한 생체 반응성 하이드로겔의 치료 효과를 조사하기 위해 현미경을 사용하여 교모세포종(GBM) 재발 절제 후 모델을 설정합니다.

치료용 하이드로겔 조사를 위한 교모세포종 재발 절제 후 모델

이 연구에서는 척수 손상 복구를 위해 지방 유래 줄기 세포의 재생 촉진 거동을 조사하고 활용하는 데 사용할 수 있는 신경 모방 복합 하이드로겔을 개발하고 특성화했습니다.

Stem Cell Delivery를 이용한 척수 손상 조합치료제 개발

배우세요 광혈전성 뇌졸중 모델에서 하이드로겔 생체 재료를 주입하여 뇌 조직 재생과 행동 회복을 촉진하는 방법을. 이 기술은 정확한 재료 전달과 세포 이동 촉진을 통해 뇌졸중 치료 전략을 발전시킵니다.

하이드로겔 생체 재료 비계의 주입 뇌졸중 후 뇌에

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