Gecontroleerde Cervicale Laceration Letsel in Muizen
May 9th, 2013
Een nieuwe techniek om een reproduceerbare creëren In vivo Model van cervicale ruggenmerg verwonding verwonding in de muis wordt beschreven. Deze techniek is gebaseerd op de rug stabilisatie door fixatie van de cervicale facetten en scheuren van het ruggenmerg met een oscillerend mes met een nauwkeurigheid van ± 0,01 mm.
Het algemene doel van het experiment is om een reproduceerbare laceratie-laesie van het muizenruggenmerg te genereren. Dit wordt bereikt door de cervicale lamina achteraan bloot te leggen wanneer het dier in de Louisville-letselsysteem-apparatuur is gepositioneerd. Als tweede stap wordt een speciaal ontworpen stabilisatieapparaat gebruikt voor de fixatie van de doelwervel van het muizenruggenmerg.
Vervolgens wordt het doelruggenmerg tussen de laminaire bogen geïdentificeerd na het verwijderen van het ligamentum flavum aan het einde. De cervicale dorsale hemi-sectie op een diepte van 0,75 millimeter wordt precies gemaakt met behulp van een oscillerend mes en een microdriver. Het grote voordeel van de techniek die we in het laboratorium hebben ontwikkeld, is het creëren van een zeer nauwkeurige methode om een laceratie-ruggenmergletsel te produceren.
Dit is belangrijk omdat de technieken die tot nu toe zijn gebruikt, dat wil zeggen de schaar of het scalpel, problemen hebben gecreëerd die onvolledige en onnauwkeurige methoden van ruggenmergletsel zijn. We hebben nu methoden om de contusie van het ruggenmerg, de verplaatsing van het ruggenmerg weg van het lacerende apparaat en de overmatige bloeding die optreedt bij ruggenmergletsel te voorkomen. Door deze techniek te gebruiken, zijn we in staat om een zeer nauwkeurige methode te creëren die de methode van visuele schatting van de diepte van het ruggenmergletsel vermijdt.
Door deze techniek te gebruiken, zijn we van mening dat we de methoden van experimenteel ruggenmergletsel in het laceratiemodel kunnen revolutioneren, wat inherent belangrijk kan zijn voor axonregeneratie, evenals voor het vinden van een geneesmiddel voor ruggenmergletsel. Het demonstreren van deze procedure is eing Jang, een neurochirurg die een neurochirurgisch onderzoekswetenschapper in ons laboratorium is. Begin deze procedure door de volgende chirurgische instrumenten te steriliseren, twee tot drie paar pincetten, drie paar micro-schaar, 30 gauge naald, micro URS-naad en een naaldhouder, huidklemmetjes en een clipapplicateur. Desinfecteer vervolgens de wervelkolomstabilisator, vervolgens anesthetiseer de muis met een cocktail van ketamine, xylazine of tri ethanol intraperitoneaal.
Scherp vervolgens het haar van de nek van de muis. Reinig de huid met een povidone jodiumoplossing en 70% alcohol. Breng de muis vervolgens over op de operatietafel met een voorverwarmd verwarmingskussen.
Breng een oftalmische zalf aan op de ogen om hoornvliesuitdroging te voorkomen. Maak na anesthesie-inductie een posterieure cervicale middenhuidsnede van de oput tot aan het subcutane vet van de onderste cervicale wervelkolom. Onder de microscoop maakt u een middenhuidsnede tussen de trapeziusspieren bij C twee en trekt u de semi-finalist capita-spieren lateraal terug.
Vervolgens verlengt u de middenspierdissectie tot het T twee-spina-proces dat als een betrouwbaar referentiepunt dient. Scheid de spieren van het T twee-spina-proces. Verwijder vervolgens het kraakbeenachtige deel van het T twee-spina-proces.
Dissect vervolgens de paraspinale spieren van de laminairboog bilaterale van C vier door T twee met behulp van een paar micro-schaar. Het begint naast de spina-processen en strekt zich uit over beide laminairboog tot aan de facetgewrichten. Nadat de laterale facetten zijn blootgelegd, plaatst u de muis op het U-vormige kanaal van de muizenwervelkolomstabilisator.
Plaats vervolgens de roestvrijstalen armen van de muizenstabilisator onder de blootgestelde facetten bilaterale. Zodra de armen op hun plaats zitten, draait u de duimschroeven van de stalen armen om de wervelkolom onder de microscoop te immobiliseren. Verwijder het ligamentum flam tussen de C vijf en C zes laminairboog om de onderliggende dura tussen de interlaminaire ruimte te blootleggen.
Gebruik een 30 gauge naald om een kleine duur tomie te maken en micro-schaar om de duur tomie te vergroten. Het ruggenmerg is nu klaar om de gecontroleerde laceratie-laesie te ondergaan. Plaats in deze procedure de wervelkolomstabilisator en de muis op de Louisville-letselsysteem-apparatuur waarbij een mes is bevestigd met zijn positie die wordt gecontroleerd door microdrivers.
In staat om drie bewegingsbereiken uit te voeren om een dorsale HEMI-sectie-laesie te maken tussen de C vijf tot zes lamina met een 2,3 millimeter platte mes aan de oscillator. Stel de amplitude van het oscillerende mes op 0,5 millimeter, omdat lagere amplituden de gemakkelijke volledige snijwond kunnen verminderen. Draai vervolgens de vibratorschakelaar onder de microscoop aan en plaats het ruggenmerg van de muis direct onder het vibrerende mes.
Verhoog vervolgens de standaard naar het oscillerende mes met de microdriver-besturingsrecord. De nulstand wanneer het mes nauwelijks de dorsale ader van het ruggenmerg raakt, wordt de diepte van de ruggenmergletsel gemeten ten opzichte van de nulstand. Verhoog vervolgens de standaardpositie met de microdriver-besturing.
Een 360 graden draai van de microdriver-knop verhoogt de standaard met 0,25 millimeter. Dus, een 0,75 millimeter dorsale hemi-sectie-laesie wordt gemaakt door de microdriver-knop drie keer te draaien terwijl het mes begint het ruggenmerg te snijden. Smeer het chirurgische veld met fysiologisch zout geïrrigeerd. Zodra de vooraf bepaalde diepte is bereikt, zet u de vibratorschakelaar uit, laat de standaard die de muis en de klem van het snijmes ondersteunt zakken.
Verwijder het bloed door het chirurgische gebied te irrigeren met zoutoplossing. Droog vervolgens het gebied af met wattenstaafjes, omdat hemostase meestal binnen een minuut optreedt. Aan het einde verwijdert u de muis uit de wervelkolomstabilisator en sluit u de huid met roestvrij staal.
Michelle-clips. De cervicale wervelkolom wordt gefixeerd door de armen onder de laterale facetten te plaatsen en vervolgens de duimschroeven te vergrendelen, zoals weergegeven in deze figuur, de dura is blootgelegd tussen de laminaat
Overzicht
Dit artikel beschrijft een nieuwe techniek voor het creëren van een reproduceerbaar in vivo model van cervicale ruggenmergletsels bij muizen. De methode maakt gebruik van ruggengraatstabilisatie en nauwkeurige sneden met behulp van een oscillerend mes, waardoor een hoge nauwkeurigheid wordt bereikt.
Belangrijke studiecomponenten
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschappen
- Modellen voor ruggenmergletsel
- Experimentele technieken
Achtergrond
- Bestaande methoden voor ruggenmergletsel resulteren vaak in onvolledige of onnauwkeurige laesies.
- Eerdere technieken hebben geleid tot problemen zoals contusie en overmatige bloeding.
- Nauwkeurige modellen zijn essentieel voor het bestuderen van axonregeneratie en mogelijke genezingen voor ruggenmergletsels.
- De behoefte aan verbeterde precisie bij het creëren van ruggenmergletsels is cruciaal voor onderzoeksvooruitgang.
Doel van het onderzoek
- Om een betrouwbare methode te ontwikkelen voor het creëren van ruggenmergletsels bij muizen.
- Om de nauwkeurigheid van ruggenmergletselmodellen te verbeteren voor betere experimentele resultaten.
- Om onderzoek naar herstel en behandeling van ruggenmergletsels te faciliteren.
Gebruikte methoden
- Stabilisatie van de cervicale wervelkolom van muizen met behulp van een speciaal ontworpen apparaat.
- Posterieure blootstelling van de cervicale lamina en identificatie van het ruggenmerg.
- Gecontroleerde sneden met behulp van een oscillerend mes met nauwkeurige dieptemeting.
- Post-operatieve zorg en beoordeling van de precisie van de letsels.
Belangrijkste resultaten
- De techniek maakt een gecontroleerde en nauwkeurige snede in het ruggenmerg mogelijk.
- Hoge nauwkeurigheid in het creëren van laesies op opgegeven diepten is aangetoond.
- Verminderde complicaties geassocieerd met traditionele letselmethoden.
- Mogelijkheid om experimentele ruggenmergletselmodellen te revolutioneren.
Conclusies
- Deze nieuwe techniek verbetert de reproduceerbaarheid van ruggenmergletselmodellen aanzienlijk.
- Het lost eerdere beperkingen op in methoden voor het creëren van letsels.
- De methode kan onderzoek naar herstelmechanismen van ruggenmergletsels verbeteren.
Veelgestelde vragen
Executive Industry Relevance
This technique addresses a critical bottleneck in preclinical spinal cord injury research by enabling reproducible, precise laceration lesions in mice. By eliminating variability from manual methods, it enhances target validation and mechanistic de-risking in axon regeneration studies. The improved lesion consistency supports predictive confidence in therapeutic candidate evaluation.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses through consistent cervical spinal cord laceration models.
- Operational Value: Reduces biological noise from inconsistent injuries, improving target engagement assessment.
- Strategic Value: Supports predictive confidence in pathway modulation studies for neurotherapeutic candidates.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Provides a standardized biological platform for evaluating compound effects on axonal regeneration tracts.
- Operational Value: Ensures reproducible lesion depth (±0.01 mm) for reliable compound screening readouts.
- Strategic Value: Enables scalable assay development for corticospinal, rubrospinal, and dorsal ascending tract analysis.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Creates disease-relevant spinal cord injury models without confounding contusion or hemorrhage components.
- Operational Value: Facilitates continuity from discovery through preclinical validation with standardized injury parameters.
- Strategic Value: Improves risk-adjusted advancement decisions by reducing mechanistic ambiguity in recovery studies.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing in spinal cord injury models.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of axonal regeneration pathways via precise dorsal hemi section lesions.
- Screening: Delivers quantitative, reproducible injury models enabling consistent compound evaluation across studies.
- Analytics: Generates standardized lesion depth measurements that allow cross-condition comparison and effect size calculation.
- Translational Research: Maintains disease relevance through controlled laceration without contusion, supporting biomarker alignment in recovery pathways.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable stabilization and precision laceration platform for multiple spinal cord injury research programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence in target validation through elimination of injury variability and contusion artifacts.
- Operational Value: Standardization and reproducibility via vertebral facet fixation and oscillating blade depth control.
- Strategic Value: Better go/no-go decisions by reducing false negatives from inconsistent lesion models in axon regeneration studies.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization of neurotherapeutic candidates based on reliable preclinical efficacy data.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microsurgical techniques and spinal cord anatomy.
- Depends on specialized instrumentation including spine stabilizer, oscillating blade, and micro driver system.
- Necessitates cross-team standardization of surgical protocols for lesion reproducibility.
- Involves adaptation considerations for different mouse strains and vertebral fixation approaches.
- Limited to dorsal hemi section applications; not suitable for contusion or compression injury models.
