30 juli 2007
In dit rapport stellen we een nieuwe toepassing van licht-uithardende tandheelkundige harsen voor montageplaat van elektroden of microdialyse probes in chronische experimenten. Dit materiaal maakt directe binding aan de schedel.
In chronische experimenten van de elektrofysiologie of microdialyse worden zelfuithardende tandheelkundige harsen veelvuldig gebruikt als bevestigingsbasis voor de elektrode of de microdialyseprobe. Omdat deze acrylaten niet hechten aan het botoppervlak, worden schroeven als ankers gebruikt. Echter, in kleine experimenten met dieren zoals FIEs of muizen, waarbij het schedeldak zeer fragiel is, kunnen ankers niet succesvol worden vastgehouden.
Soms veroorzaken deze enkel-schroeven infectie en ontsteking van het weefsel. In dit verslag stellen wij een nieuwe toepassing van lichtuithardend tandheelkundig composiet voor als verhoging voor de montagebasis. Dit materiaal maakt directe hechting aan het schedeldak mogelijk.
Daarom zijn verankeringsschroeven niet nodig en kan het chirurgische veld aanzienlijk worden verkleind. Het totale gewicht van een probe, een geleidingscanule, een behuizing en een montagebasis was minder dan één gram. Eerdere ervaringen tonen aan dat het hechtingseffect meer dan twee maanden behouden blijft.
Deze techniek kan ook worden toegepast bij andere proefdieren, zoals muizen, vissen en dergelijke. Twee implementaties in twee groepen werden op video vastgelegd. In deze videodemonstratie zijn de beste beelden van elke stap van het protocol geselecteerd en gebruikt.
Dit zijn de stereotaxische apparatuur en de gecontroleerde herstelkamer. Dit zijn honderd instrumenten voor chirurgie. Prime PR aan de linkerkant en micro-probleem.
De accessoires staan rechts. Als er geen prime-programma beschikbaar is, kan in plaats daarvan een microspatel worden gebruikt. Dit is een set voor het uitharden van tandheelkundige hars.
AP-primer en een hechtmiddel werden in deze drugflesjes bewaard. We hebben voor dit product gekozen omdat het een zelfuithardend en duaal uithardend systeem is. Indien u voor alternatieven kiest, pas dan de gedetailleerde procedure aan volgens de productinstructies; het pistoolvormige instrument aan de linkerkant is een zichtbare uithardingsunit.
U kunt een handgemaakte LED-lichteenheid assembleren zoals rechts wordt getoond. Raadpleeg de documentatie voor meer details. Vervolgens werd de chirurgische anesthesie geïnduceerd, waarna het chirurgische gebied werd vrijgemaakt en de kop aan het stereotactisch frame werd gefixeerd.
Voorafgaand aan de insertie van de EVA's werd een DI-beschadiging op de tips van de EVA's aangebracht om pijn te voorkomen. De kop van het dier werd aan het frame gefixeerd en de hoek van de kop werd op de juiste wijze ingesteld. De chirurgische lucht werd gedesinfecteerd met jodium en een glazen micropipet werd op de elektrodehouder gefixeerd.
Deze micropipet werd gebruikt om een referentiepunt te maken in een mislukt experiment. Het Lambda-punt was als referentiepunt gebruikt. Er werd een kleine huidincisie gemaakt om het referentiepunt bloot te leggen.
Markeer de plek met een glazen micropipet gevuld met een kleurstof. Snijd de huid open om het craniale oppervlak bloot te leggen. Veeg het botoppervlak schoon met een wattenstaafje om bloedresten te verwijderen. Een schoon en droog oppervlak is vereist voor een sterke hechting.
Na het markeren van de doelpositie werd met fijne pincetten een kleine craniotomie uitgevoerd. Voor het maken van een craniotomie kunnen ook een microdot of botpincetten worden gebruikt. Vervolgens werd de grove micropijp uit een houder verwijderd en werden de canule of elektrode aan de houder bevestigd.
De punt van de geleidecanule werd uitgelijnd met het referentiepunt en vervolgens voorzichtig naar het doelpunt verplaatst. Met een injectienaald van 30 gauge werd de kleinst mogelijke incisie in de grijze stof gemaakt. De geleidecanule werd naar de doelpositie bewogen.
Voor de tweede screening van het botoppervlak werd Supp toegepast. Deze primer bestaat uit rigide A en B. Eén druppel van elke rigide component werd op een schaaltje gedoseerd en met een penseel gemengd. Breng de primer met een wattenstaafje aan op het contactgebied. Het oppervlak van de geleidecanule werd eveneens ingesmeerd.
Er werd een milde luchtstroom gebruikt om de primer te verspreiden en te drogen, waarna de kwast werd vervangen en een hechtmiddel op het gebied werd aangebracht. Dit hechtmiddel is lichtgevoelig, waardoor dit tijdens de procedure bedekt moet blijven. Het oppervlak van de gidscanule werd eveneens afgeveegd.
Er werd voor een milde luchtvoorziening gezorgd en zichtbaar blauw licht werd geëlimineerd om de chemische reactie van het hechtmiddel te versnellen. Een transparante Orange Coral-beschermbril dient te worden gebruikt om de ogen van de operator te beschermen. Indien nodig mogen de ogen van de dieren niet direct worden rechtgezet.
Een aluminium ring wordt gebruikt om de ogen van de dieren te beschermen. Een kleine hoeveelheid composietresine werd op het schedeloppervlak en de geleidecanule aangebracht met een platte stop. Vervolgens werd zichtbaar blauw licht gebruikt om de hars uit te harden voor een incrementele bevestiging.
Voor elke montage werd een hechtmiddel aangebracht. Het operatiegebied werd continu rechtgehouden vanwege de videovastlegging. Het is echter raadzaam om sterke correcties te vermijden, omdat dit de tijd waarin de materialen kneedbaar zijn, kan verkorten.
Stapsgewijze montage en rechtopzetten worden aanbevolen om een volledige reactie van het regime te garanderen. De vorm kan worden aangepast tot deze zichtbaar is. Er zijn antibiotica toegediend of er is een middel op het chirurgische gebied aangebracht om infecties te voorkomen.
Nu de chirurgische ingreep was voltooid, werd de stereo-adapter uit de elektrodehouder vrijgegeven. De stereo-adapter werd verwijderd. In plaats daarvan werd de DAM-stok geplaatst en werd het dier uit het stereotactische frame bevrijd.
Ten slotte werd het dier verplaatst naar de controlekamer voor de zomer om te herstellen van de anesthesie. Het was de dag na de operatie. In vergelijking met de toepassing van conventionele zelfuithardende S. biedt de geïntroduceerde techniek verschillende belangrijke voordelen.
Ten eerste bindt het direct aan het bot. Zelfuithardend acryl kan aan het bot worden bevestigd met behulp van draden, maar het hecht niet aan het bot. In tegenstelling hiermee kan lichtuithardende hars direct aan het bot binden.
Het hecht ook aan diverse materialen, waaronder kunststoffen en metalen, mits er een metaalprimer wordt gebruikt. Deze eigenschap om aan verschillende materialen te hechten, maakt een breed scala aan toepassingen mogelijk. Ten tweede is het gemakkelijk te hanteren; de verwerkingstijd van conventionele harsen is relatief kort.
Binnen enkele minuten vertoont het een hoge vloeibaarheid, waardoor het aanvankelijk lastig te hanteren is. Zodra de chemische reactie echter is gestart, wordt deze versneld door de exotherme aard ervan. De hitte zorgt ervoor dat de hars in korte tijd harder wordt.
De verwerkingstijdvensters voor correct uithardende harsen zijn aanzienlijk breder en aanpasbaar. In essentie blijven harsen constant van het begin tot het moment waarop ze correct zijn. De derde uithardingsreactie genereert geen warmte.
De uithardingsreactie van zelfuithardende hars is exotherm. Wanneer de montagebasis dik is, hoopt deze warmte zich op en kan er schade ontstaan. De weefselreactie van lichtuithardende hars genereert geen warmte en het materiaal is biocompatibel.
De kosten van de materialen en speciale apparatuur zoals de lichtunit kunnen een probleem vormen. In het aanvullende document introduceren wij een zelfgemaakte LED-lichtunit die niet veel kost. Raadpleeg het document voor meer details.
Deze techniek is toepasbaar voor de implementatie van elektroden of microprobes in andere proefdieren, zoals vissen, muizen, konijnen, katten en apen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit rapport introduceert een nieuwe toepassing van lichtuithardende dentale harsen voor het stevig bevestigen van elektroden of microdialysesondes bij chronische experimenten. Het voorgestelde materiaal maakt directe hechting aan het schedelgewelf mogelijk, waarmee beperkingen van traditionele methoden worden weggenomen.
Directe hechting van elektroden of microdialysesondes met behulp van lichtuithardende tandhechtingshars lost een kritiek probleem op bij chronische neurofysiologische studies met kleine diermodellen met fragiele schedels. Deze aanpak elimineert de noodzaak van verankeringsschroeven, waardoor de chirurgische complexiteit wordt verminderd en het risico op weefselontsteking wordt geminimaliseerd. De methode verbetert de experimentele continuïteit en betrouwbaarheid voor preklinische neurowetenschappelijke onderzoeken en evaluatieprocessen van apparaten.
Deze montagetechniek past binnen het continuüm van vroege ontdekking tot preklinische validatie van hulpmiddelen en biomarkers, in het bijzonder binnen het neurowetenschappelijk en neurofarmacologisch onderzoek.