Name: 폭발로 인한 달팽이관 손상을 연구하기 위한 레이저 유도 충격파의 연구 응용 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-03-01T14:20:00.000+00:00
Duration: 5 min 44 s
Description: 배우세요 레이저 유도 충격파를 이용한 폭발성 달팽이관 손상 동물 모델 개발 방법을. 이 기법은 고막 손상 없이 청각 기능 저하를 재현하여 청각 장애 치료 연구에 활용됩니다.

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<meta charset="utf8"></head><body>마우스의 달팽이관 병태생리학에 대한 LISW 효과의 특성화

<ol><li>Arun, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blast+exposure+causes+long-term+degeneration+of+neuronal+cytoskeletal+elements+in+the+cochlear+nucleus%3A+A+potential+mechanism+for+chronic+auditory+dysfunctions%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurol%22%5BJournal%5D)">Blast exposure causes long-term degeneration of neuronal cytoskeletal elements in the cochlear nucleus: A potential mechanism for chronic auditory dysfunctions.</a> Front Neurol. 12, 652190(2021).</li>
<li>Kurioka, T., Mizutari, K., Satoh, Y., Shiotani, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlation+of+blast-induced+tympanic+membrane+perforation+with+peripheral+cochlear+synaptopathy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Correlation of blast-induced tympanic membrane perforation with peripheral cochlear synaptopathy.</a> J Neurotrauma. 39 (13-14), 999-1009 (2022).</li>
<li>Liberman, M. C., Epstein, M. J., Cleveland, S. S., Wang, H., Maison, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+a+differential+diagnosis+of+hidden+hearing+loss+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Toward a differential diagnosis of hidden hearing loss in humans.</a> PLoS One. 11 (9), e0162726(2016).</li>
<li>Koizumi, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Y-27632%2C+a+rock+inhibitor%2C+improved+laser-induced+shock+wave+%28lisw%29-induced+cochlear+synaptopathy+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Brain%22%5BJournal%5D)">Y-27632, a rock inhibitor, improved laser-induced shock wave (lisw)-induced cochlear synaptopathy in mice.</a> Mol Brain. 14 (1), 105(2021).</li>
<li>Parthasarathy, A., Kujawa, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptopathy+in+the+aging+cochlea%3A+Characterizing+early-neural+deficits+in+auditory+temporal+envelope+processing%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Synaptopathy in the aging cochlea: Characterizing early-neural deficits in auditory temporal envelope processing.</a> J Neurosci. 38 (32), 7108-7119 (2018).</li>
<li>Kurioka, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characteristics+of+laser-induced+shock+wave+injury+to+the+inner+ear+of+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Characteristics of laser-induced shock wave injury to the inner ear of rats.</a> J Biomed Opt. 19 (12), 125001(2014).</li>
<li>Paik, C. B., Pei, M., Oghalai, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review+of+blast+noise+and+the+auditory+system%5BTitle%5D)+AND+%22Hear+Res%22%5BJournal%5D)">Review of blast noise and the auditory system.</a> Hear Res. 425, 108459(2022).</li>
<li>Bryden, D. W., Tilghman, J. I., Hinds, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blast-related+traumatic+brain+injury%3A+Current+concepts+and+research+considerations%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Blast-related traumatic brain injury: Current concepts and research considerations.</a> J Exp Neurosci. 13, 1179069519872213(2019).</li>
<li>Ma, X., Aravind, A., Pfister, B. J., Chandra, N., Haorah, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+traumatic+brain+injury+and+assessment+of+injury+severity%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Animal models of traumatic brain injury and assessment of injury severity.</a> Mol Neurobiol. 56 (8), 5332-5345 (2019).</li>
<li>Shao, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Central+and+peripheral+auditory+abnormalities+in+chinchilla+animal+model+of+blast-injury%5BTitle%5D)+AND+%22Hear+Res%22%5BJournal%5D)">Central and peripheral auditory abnormalities in chinchilla animal model of blast-injury.</a> Hear Res. 407, 108273(2021).</li>
<li>Ou, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Traumatic+brain+injury+induced+by+exposure+to+blast+overpressure+via+ear+canal%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Regen+Res%22%5BJournal%5D)">Traumatic brain injury induced by exposure to blast overpressure via ear canal.</a> Neural Regen Res. 17 (1), 115-121 (2022).</li>
<li>Cho, S. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+hearing+loss+after+blast+injury+to+the+ear%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of hearing loss after blast injury to the ear.</a> PLoS One. 8 (7), e67618(2013).</li>
<li>Kurioka, T., Mizutari, K., Satoh, Y., Kobayashi, Y., Shiotani, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blast-induced+central+auditory+neurodegeneration+affects+tinnitus+development+regardless+of+peripheral+cochlear+damage%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Blast-induced central auditory neurodegeneration affects tinnitus development regardless of peripheral cochlear damage.</a> J Neurotrauma. , (2023).</li>
<li>Niwa, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathophysiology+of+the+inner+ear+after+blast+injury+caused+by+laser-induced+shock+wave%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Pathophysiology of the inner ear after blast injury caused by laser-induced shock wave.</a> Sci Rep. 6, 31754(2016).</li>
<li>Kimura, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+shock+wave+power+spectrum+on+the+inner+ear+pathophysiology+in+blast-induced+hearing+loss%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Effect of shock wave power spectrum on the inner ear pathophysiology in blast-induced hearing loss.</a> Sci Rep. 11 (1), 14704(2021).</li>
<li>Satoh, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+blast+injury+in+mice%3A+A+novel+model+for+studying+blast+injury+in+the+laboratory+using+laser-induced+stress+waves%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+Surg+Med%22%5BJournal%5D)">Pulmonary blast injury in mice: A novel model for studying blast injury in the laboratory using laser-induced stress waves.</a> Lasers Surg Med. 42 (4), 313-318 (2010).</li>
<li>Kawauchi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+isolated+and+combined+exposure+of+the+brain+and+lungs+to+a+laser-induced+shock+wave%28s%29+on+physiological+and+neurological+responses+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Effects of isolated and combined exposure of the brain and lungs to a laser-induced shock wave(s) on physiological and neurological responses in rats.</a> J Neurotrauma. 39 (21-22), 1533-1546 (2022).</li>
<li>Cassinotti, L. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cochlear+neurotrophin-3+overexpression+at+mid-life+prevents+age-related+inner+hair+cell+synaptopathy+and+slows+age-related+hearing+loss%5BTitle%5D)+AND+%22Aging+Cell%22%5BJournal%5D)">Cochlear neurotrophin-3 overexpression at mid-life prevents age-related inner hair cell synaptopathy and slows age-related hearing loss.</a> Aging Cell. 21 (10), e13708(2022).</li>
<li>Kujawa, S. G., Liberman, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adding+insult+to+injury%3A+Cochlear+nerve+degeneration+after+%26%2334%3Btemporary%26%2334%3B+noise-induced+hearing+loss%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Adding insult to injury: Cochlear nerve degeneration after &#34;temporary&#34; noise-induced hearing loss.</a> J Neurosci. 29 (45), 14077-14085 (2009).</li>
<li>Hickman, T. T., Smalt, C., Bobrow, J., Quatieri, T., Liberman, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blast-induced+cochlear+synaptopathy+in+chinchillas%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Blast-induced cochlear synaptopathy in chinchillas.</a> Sci Rep. 8 (1), 10740(2018).</li>
<li>Jiang, S., Sanders, S., Gan, R. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hearing+protection+and+damage+mitigation+in+chinchillas+exposed+to+repeated+low-intensity+blasts%5BTitle%5D)+AND+%22Hear+Res%22%5BJournal%5D)">Hearing protection and damage mitigation in chinchillas exposed to repeated low-intensity blasts.</a> Hear Res. 429, 108703(2023).</li>
<li>Nakagawa, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+primary+blast-induced+traumatic+brain+injury%3A+Insights+from+shock-wave+research%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of primary blast-induced traumatic brain injury: Insights from shock-wave research.</a> J Neurotrauma. 28 (6), 1101-1119 (2011).</li>
<li>Wu, P. Z., Liberman, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+stereocilia+pathology+in+the+human+cochlea%5BTitle%5D)+AND+%22Hear+Res%22%5BJournal%5D)">Age-related stereocilia pathology in the human cochlea.</a> Hear Res. 422, 108551(2022).</li>
<li>Kurabi, A., Keithley, E. M., Housley, G. D., Ryan, A. F., Wong, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+mechanisms+of+noise-induced+hearing+loss%5BTitle%5D)+AND+%22Hear+Res%22%5BJournal%5D)">Cellular mechanisms of noise-induced hearing loss.</a> Hear Res. 349, 129-137 (2017).</li>
<li>Kim, J., Xia, A., Grillet, N., Applegate, B. E., Oghalai, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Osmotic+stabilization+prevents+cochlear+synaptopathy+after+blast+trauma%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Osmotic stabilization prevents cochlear synaptopathy after blast trauma.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 115 (21), E4853-E4860 (2018).</li>
<li>Hu, N., Rutherford, M. A., Green, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protection+of+cochlear+synapses+from+noise-induced+excitotoxic+trauma+by+blockade+of+ca%282%2B%29-permeable+ampa+receptors%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Protection of cochlear synapses from noise-induced excitotoxic trauma by blockade of ca(2+)-permeable ampa receptors.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 117 (7), 3828-3838 (2020).</li>
<li>Wan, G., Gomez-Casati, M. E., Gigliello, A. R., Liberman, M. C., Corfas, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurotrophin-3+regulates+ribbon+synapse+density+in+the+cochlea+and+induces+synapse+regeneration+after+acoustic+trauma%5BTitle%5D)+AND+%22Elife%22%5BJournal%5D)">Neurotrophin-3 regulates ribbon synapse density in the cochlea and induces synapse regeneration after acoustic trauma.</a> Elife. 3, e03564(2014).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>532 nm Q-스위치 Nd:YAG 레이저&nbsp;</td><td>Quantel</td><td>Brilliant b</td><td></td></tr><tr><td>ABR 피크 분석 소프트웨어</td><td>Mass Eye and Ear</td><td>N/A</td><td>EPL Cochlear Function Test Suite</td></tr><tr><td>아크릴 수지 용접 접착제&nbsp;</td><td>Acrysunday Co., Ltd</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>컨포칼 형광 현미경 Leica</td><td></td><td>TCS SP8</td><td></td></tr><tr><td>동결 절제 화합물</td><td>Sakura</td><td>Tissue-Tek O.C.T</td><td></td></tr><tr><td>CtBP2 항체</td><td>BD Transduction</td><td>#612044</td><td></td></tr><tr><td>유전체 다층 거울</td><td>SIGMAKOKI CO.,LTD</td><td>TFMHP-50C08-532</td><td>M1-M3</td></tr><tr><td>디지털 오실로스코프</td><td>Tektronix</td><td>DPO4104B</td><td></td></tr><tr><td>이어폰</td><td>CUI</td><td>CDMG15008-03A</td><td></td></tr><tr><td>수중청음기</td><td>RP 음향</td><td></td><td></td>FOPH2000</tr><tr><td>Image J 소프트웨어 플러그인</td><td>NIH</td><td>측정 라인</td><td>https://myfiles.meei.harvard.edu/xythoswfs/webui/_xy-e693768_1-t_wC4oKeBD</td></tr><tr><td>광학 현미경</td><td>Keyence Corporation</td><td>BZ-X700</td><td></td></tr><tr><td>Myosin 7A 항체</td><td>Proteus Biosciences</td><td>#25&ndash; 6790년&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>신경필라멘트 항체</td><td>Sigma</td><td>#AB5539</td><td></td></tr><tr><td>Plano-convex lens</td><td>SIGMAKOKI CO.,LTD</td><td>SLSQ-30-200PM</td><td></td></tr><tr><td>프리즘 소프트웨어</td><td>GraphPad</td><td>N/A</td><td>ver.8.2.1</td></tr><tr><td>주사전자현미경</td><td>JEOL Ltd</td><td>JSM-6340F</td><td></td></tr><tr><td>소형 디지털 내시경</td><td>AVS Co. Ltd</td><td>AE-C1</td><td></td></tr><tr><td>초음파 젤리</td><td>히타치 알로카 메디컬</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>가변 감쇠기</td><td>Showa Optronics Co.</td><td>현재</td><td>사용 가능한 후계자: KYOCERA SOC Corporation, RWH-532HP II</td></tr><tr><td>수용성 캡슐화제&nbsp;</td><td>다코</td><td>#S1964</td><td></td></tr></tbody></table>

폭발로 인한 달팽이관 손상을 연구하기 위한 레이저 유도 충격파의 연구 응용

Research Application of Laser-Induced Shock Wave for Studying Blast-Induced Cochlear Injury

LISW 파형 LISW 압력 파형의 재현성은 다음과 같이 2.0 J/cm2 에서 5배 측정하였다. 파형은 대체로 유사하고 안정적이었으며, 시간 폭, 피크 압력 및 임펄스가 0.43±0.4μs, 92.1 ± 6.8MPa, 14.1 ± 1.9 Pa∙s(중앙값 ± SD)로 급격히 증가했으며, 이는 SW 특성에 해당합니다(그림 1B). LISW는 빠른 상승 시간, 높은 피크 압력, 짧은 지속 시간 및 양압 우세가 특징입니다. 생체조직에 적용하는 경우, 타겟을 젤리를 통해 생체 조직에 직접 배치하며, SW는 측정된 SW가 조직에 적용된 것과 거의 동일한 특성을 갖는다고 볼 수 있다. LISW에 노출된 후 소형 디지털 내시경을 사용하여 TMP의 발생을 평가했습니다. LISW 에너지 그룹의 마우스 중 어느 것도 노출 후 TMP를 나타내지 않았습니다(그림 1C).
청각 평가 청각 기능을 결정하기 위해 ABR 검사를 수행했습니다. ABR은 청각 경로에서 소리가 유발하는 전위를 측정한 것이며, ABR P1은 달팽이관 신경에 축적된 신경 활동을 나타냅니다. LISW 노출 하루 후, 노출된 귀는 서로 다른 LISW 그룹 간의 ABR 역치 이동에서 유의한 차이를 보였다(two-way ANOVA, p &lt; 0.0001; 그림 2A). ABR 역치 이동의 이러한 증가는 2.25 및 2.5 J/cm2 그룹(two-way ANOVA, 2.25 J/cm2, p &lt; 0.0001; 2.5 J/cm2, p &lt; 0.0001)에서 LISW 노출 후 최대 1개월 동안 지속되었습니다. 특히, 고주파 영역에서는 ABR 임계값 이동이 눈에 띄게 증가했습니다. 그러나 ABR 임계값은 2.0 J 그룹(two-way ANOVA, 2.0 J/cm2, p = 0.76)의 방사선 조사와 크게 다르지 않은 수준으로 회복되었으며, 이는 임계값 상승이 에너지 의존적임을 나타냅니다. ABR P1 진폭과 관련하여, 모든 LISW 조사 그룹은 LISW 노출 후 1일 및 1개월 후 모든 주파수에서 ABR P1 진폭이 유의하게 감소한 것으로 나타났다(양방향 ANOVA, p &lt; 0.0001; 그림 2B). 노출되지 않은 귀(대조군, 왼쪽 귀)는 LISW 노출 후 ABR 청력 역치에서 눈에 띄는 변화를 보이지 않았습니다(데이터는 표시되지 않음).
HC와 SGN의 생존 LISW에 노출된 귀를 현미경으로 관찰한 결과, LISW 노출 후 이소골의 골절 및 탈구, 둥근 창막 파열 또는 달팽이관 내 출혈과 같은 달팽이관의 기계적 손상이 나타나지 않았으며(데이터는 표시되지 않음), 이는 이전 연구 결과와 일치합니다 6,14.
HCs와 Myo7A, 시냅스 리본과 CtBP2, 달팽이관 신경과 NF의 형광 면역염색이 그림 3A에 나와 있습니다. HC 또는 신경 섬유의 손실과 같은 심각한 달팽이관 손상은 어떤 그룹에서도 관찰되지 않았습니다. 그러나 Myo7A 양성 OHC 생존에 대한 정량적 평가는 그룹 간에 유의한 차이를 보였다(two-way ANOVA, p=0.002; 그림 3B). 2.5 J/cm2 그룹은 특히 고주파 영역(양방향 ANOVA, 2.5 J/cm2, p = 0.0002)에서 대조군보다 OHC의 생존율이 현저히 낮았습니다. 그러나 IHC의 생존율은 그룹 간에 비슷했으며, 이는 OHC가 고에너지 LISW에 취약하다는 것을 나타냅니다(two-way ANOVA, p=0.76). 시냅스 리본 생존의 정량적 평가는 그림 3C에 나와 있습니다. 시냅스 리본은 대조군에 비해 2.25 및 2.5 J/cm2 그룹 모두에서 유의하게 감소했으며(양방향 ANOVA, 2.25 J/cm2, p &lt; 0.0001; 2.5 J/cm2, p &lt; 0.0001), 주파수가 높을수록 ABR 임계값 이동 및 OHC 생존과 유사하게 더 강한 감소 경향을 보였습니다.
다음으로, 그림 3D와 같이 SGN 밀도를 평가하였다. 두 그룹 간 SGN 밀도에는 유의한 차이가 있었으며(two-way ANOVA, p=0.76), 2.5 J/cm2 그룹은 대조군에 비해 SGN 생존율이 유의하게 낮았다(two-way ANOVA, 2.5 J/cm2, p=0.007). 그러나 2.0 및 2.25 J/cm2 그룹은 대조군과 비교하여 유사한 SGN 생존을 보였다. 이 결과는 달팽이관 변성 및 청력 기능 장애의 심각성이 LISW 에너지 노출에 따라 달라진다는 것을 나타내며, 이는 ABR 및 HC 생존 결과와 일치합니다.
입체섬모 번들 20kHz 이상의 주파수에서 2.25 및 2.5 J/cm2 그룹 모두에서 ABR 임계값(약 30dB)이 눈에 띄게 증가했으며, 이는 LISW 노출 후 최대 1개월까지 지속되었습니다( 그림 2A 참조). 그러나 우리가 관찰한 30dB 임계값 변화는 OHC의 손실, 달팽이관 시냅스의 퇴화 또는 SGC의 수 감소에만 기인할 수 없습니다(그림 3). 이전 연구에 따르면 시냅스 리본의 수가 50% 감소했을 때 ABR 임계값 이동이 최소화되었습니다19. 따라서 ABR 임계값 상승의 원인을 조사하기 위해 SEM을 수행했습니다. 2.5 J/cm2의 강도에서 LISW 노출 후, OHC의 일부 입체 섬모 다발은 특히 고주파 영역(그림 4A)에서 중단된 것으로 나타났으며, 이는 LISW 노출 후 ABR 임계값이 향상되는 원인 중 하나일 수 있습니다. 입체섬모 파괴에 대한 정량적 평가는 에너지 의존적 방식으로 고주파 영역에서 파괴 비율이 더 높은 경향이 있음을 보여주었습니다(그림 4B).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66396/66396fig01.jpg"> 그림 1: LISW의 실험 설정 및 압력 프로파일. (A) 동물에서 LISW를 생성하기 위한 실험 설정. (B) 2.0J/cm로 설정된 LISW 압력 파형의 특성2. (C) 고막의 대표 이미지. TMP는 LISW에 노출된 귀에서 관찰되지 않았다. 참고로, 대표적인 폭발 유도 TMP(노란색 화살촉)는 발파관을 사용하여 표시됩니다. 약어: LISW = 레이저 유도 충격파; PET = 폴리에틸렌 테레프탈레이트; TMP = 고막 천공; YAG = 이트륨 알루미늄 가닛; SHG = 2차 고조파 생성. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66396/66396fig01large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66396/66396fig02.jpg"> 그림 2: LISW에 노출된 후 ABR 결과. (A) LISW에 노출된 후 1일 후 모든 그룹에서 유의미한 ABR 임계값 변화가 관찰되었습니다. 2.25 및 2.5 J/cm2 그룹의 ABR 역치 변화는 LISW에 노출된 후 최대 1개월 동안 유의하게 상승된 상태를 유지했습니다. (B) LISW에 노출된 후 1일 및 1개월 후의 ABR P1 진폭은 모든 그룹에서 유의하게 감소하였다. 별표는 사전 노출 값(**p &lt; 0.001, ****p &lt; 0.0001)과 비교하여 그룹 간에 유의미한 차이를 나타냅니다. 오차 막대는 평균의 표준 오차를 나타냅니다. 약어: ABR = 청각 뇌간 반응; LISW = 레이저 유도 충격파; P1 = 피크 1; SPL = 음압 레벨. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66396/66396fig02large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66396/66396fig03.jpg"> 그림 3: LISW에 노출된 후의 달팽이관 병리학. (A) LISW에 노출된 후 Myo7A(파란색), CtBP2(빨간색) 및 NF(녹색)로 염색된 20kHz 영역에서 Corti 장기의 컨포칼 형광 이미지. (B) 생존하는 HC의 평균 비율은 세포코클로그램에 표시되어 있습니다. 정량적 평가는 2.5 J/cm2에서 OHC의 유의한 손실을 보여주었지만 그룹 간 IHC 생존에는 유의한 차이가 없었습니다. (C) 노출 전 값과 비교한 시냅스전 리본의 생존율은 2.25 및 2.5 J/cm2 그룹에서 유의하게 감소했다. (D) LISW에 노출된 후 1개월 후 모든 그룹의 SGN의 대표 현미경 사진. SGN 생존율은 2.5 J/cm2에서 유의하게 감소하였다. 별표는 노출 전 값(**p &lt; 0.001, ****p &lt; 0.0001)과 비교하여 상당한 차이를 나타냅니다. 오차 막대는 평균의 표준 오차를 나타냅니다. 스케일 바 = 5 μm(A), 100 μm(D). 약어: LISW = 레이저 유도 충격파; IHC = 내부 유모 세포; NF = 신경 필라멘트; OHC = 외부 유모 세포; SGN = 나선형 신경절 뉴런. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66396/66396fig03large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66396/66396fig04.jpg"> 그림 4 : OHC의 표면 구조. (A) LISW에 노출 된 지 1 개월 후 Corti 장기의 16kHz 및 24kHz 영역에서 OHC 입체 섬모의 대표적인 주사 전자 현미경 이미지. 입체섬모 파괴는 2.5 J/cm2 (24 kHz area) 그룹의 박스형 영역의 확대 이미지에서 볼 수 있습니다. 눈금 막대 -= 2 μm. (B) 입체섬모 파괴율은 LISW 과압이 증가함에 따라 더 높았습니다. 약어: LISW = 레이저 유도 충격파; OHC = 외부 유모 세포. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66396/66396fig04large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>

The ear is the organ most susceptible to explosion overpressure, and cochlear injuries frequently occur after blast exposure. Blast exposure can lead to ...

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Research

연구

JoVE Journal

Medicine

의학

이 비디오는 레이저를 사용하여 쥐의 운동 피질에서 정확하고 통제된 뇌 손상을 생성하는 절차를 보여줍니다.

쥐 모델에서 레이저 유도 뇌 손상 수행

충격파는 요즘 그들의 재생 효과가 알려져있다. 따라서 생체 외 실험은 증가 관심입니다. 따라서 우리는 이에 산만 물리 효과를 방지 생체 내 조건에서 모방하기 위해 우리를있게 체외 충격파 시험 (IVSWT)에 대한 모델을 개발했다.

문화를 셀에 충격파 응용 프로그램

인공 와우 (CI를) 청각 신경에 직접 전기 자극으로 청각 수 있습니다. 그러나 가난한 빈도와 강도 해상도의 CI와 청각의 품질을 제한합니다. 여기에서 우리는 청각 연구와 미래의 CI 개발을위한 대안 전략으로 생쥐에서 청각 신경의 optogenetic 자극을 설명합니다.

청각 신경의 자극 Optogenetic

동물 모델의 달팽이관에 이독성 물질을 도입하는 다양한 방법이 있습니다. 제시된 것은 이독성 물질을 둥근 창 틈새에 전달하기 위한 수술 프로토콜입니다. 이 절차는 신뢰할 수 있고, 표적화된 달팽이관 내 병변을 생성하며, 마이크로아키텍처에 대한 기계적 손상을 방지합니다. 달팽이관 자가 수리/재생에 대한 검사가 가능합니다.

인공 와우 세포 변성을 유도하기위한 신속하고 신뢰할 수있는 기술 : Ototoxic 에이전트 배달을 위해 마우스 라운드 창 접근

셀 충격파에 노출에 의해 변조는 어떻게 이해는 폭발 이벤트에서 발생 하는 부상 뒤에 메커니즘을 식별 하는 것을 도울 수 있다. 이 프로토콜 사용자 충격 관 장비를 사용 하 여 셀 monolayers에 압력의 범위에 충격파를 적용할 세포 생존 능력에 후속 효과 확인.

평가 기본 폭발 효과 체 외에

여기 우리 레이저 도플러 관류 (LDPI) 이미징의 조합을 제시 하 고 소개 하는 척수에 대 한 표준화 된 절차 뿐만 아니라 국부 적으로 혈액 흐름과 산소 포화 (2등), 코드 레이저 도플러 관류 모니터링 (LDPM) 척추를 측정 하 쥐에 외상입니다.

레이저 도플러 이미징 및 모니터링을 사용 하 여 쥐에서 척수 미세 분석 하

이 문서는 기본 폭발 외상 성 뇌 손상의 새로운 모델을 설명합니다. 압축 공기 구동된 충격 튜브는 단일 충격파를 마우스 hippocampal 슬라이스 문화 체 외에 노출 하는 데 사용 됩니다. 이것은 높은 처리량을 가진 재현할 수 뇌 조직 손상 생성 하는 간단 하 고 빠른 프로토콜 이다.

모델을 새로운 시험관에 폭발 외상 성 뇌 손상의

여기에서, 우리는 네오디뮴을 사용하여 Descemet의 막 (DM)에서 각막 내피 세포 (CEC)를 분리하는 프로토콜을 제시합니다:YAG (Nd:YAG) 레이저는 bullous 각화증 (BK)를 위한 전 생체 내병 모형으로.

각막 내피 세포 손실의 비 침습적, 레이저 보조 실험 모델의 개발

여기에 제시된 프로토콜은 뇌 손상의 설치류 모델을 만드는 기술을 보여줍니다. 여기에 설명된 방법은 레이저 조사를 사용하고 모터 피질을 대상으로 합니다.

쥐의 모터 피질에서 레이저 유도 된 뇌 손상

우리는 여기에 설치류를위한 폭발파 모델의 프로토콜을 제시하여 경증에서 중등도의 외상성 뇌 손상의 신경 생물학적 및 병리 생리학적 효과를 조사합니다. 우리는 압력 센서가 장착 된 가스 구동식 벤치 탑 설정을 구축하여 폭발로 인한 경증에서 중등도의 외상성 뇌 손상을 안정적이고 재현 가능한 생성이 가능하도록했습니다.

설치류의 폐쇄 머리 경미한 외상성 뇌 손상의 전임상 평가를위한 저강도 폭발파 모델

배우세요 레이저 유도 충격파를 이용한 폭발성 달팽이관 손상 동물 모델 개발 방법을. 이 기법은 고막 손상 없이 청각 기능 저하를 재현하여 청각 장애 치료 연구에 활용됩니다.

폭발로 인한 달팽이관 손상을 연구하기 위한 레이저 유도 충격파의 연구 응용

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