July 22nd, 2014
Deze video illustreert een methode, met behulp van een klinische 3 T scanner, voor contrast-versterkte MRI van de naïeve muis visuele projectie en voor herhaalde en longitudinale in vivo studies van de oogzenuw degeneratie geassocieerd met acute oogzenuw verpletteren letsel en chronische oogzenuw degeneratie in knock-out muizen (p50 KO).
Het algemene doel van deze procedure is om structurele en functionele veranderingen langs de visuele route bij muizen in vivo te monitoren. Dit wordt eerst bereikt met een intravitreale injectie van paramagnetische mangaanionen, die intracellulair dienen als MR.Gevoelige tracers en worden toegepast als mangaanchloride-oplossing 24 uur vóór de scan. De tweede stap is om de anesthetiseerde muis binnen de drie T MR-scanner te plaatsen met behulp van geschikte hardware voor beeldverwerving en monitoring van vitale functies.
Vervolgens wordt het muisprotocol aangenomen en het tracergevoelige MEMR-protocol aangedreven en worden multiplanaire 3D-beelden van de intra cerebrale signaalversterking langs de rettino temporale route gereconstrueerd. De laatste stap is om de muis uit de MRI-scanner te verwijderen en zijn vitale functies te ondersteunen voor snelle herstel van anesthesie, wat repetitieve EMRI-onderzoeken van hetzelfde dier of vervolgens gedrags- of histologische onderzoeken mogelijk maakt. Uiteindelijk wordt mangaanverbeterde MRI van de tactiele projectie gebruikt om acute of progressieve neuropathologieën te tonen in experimenteel of genetisch gemodificeerde muizen die neurodegeneratieve CZS-ziekten nabootsen.
Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden zoals postmortem histologie, is dat structurele veranderingen direct in vivo kunnen worden gemonitord of door repetitieve studies op individuele dieren. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van sleutelvragen in het neurowetenschappelijke veld, zoals structurele pathologieën bij de ziekte van Alzheimer of Parkinson na CZS-drama of zelfs bij poly gekarakteriseerde metabolische ziekten. Dus deze methode kan inzicht geven in speciale neuro-anatomische kenmerken van de visuele projecties, maar kan ook worden toegepast op andere systemen zoals de auditieve of fabriekprojecties of zelfs op aspecten van het motorische systeem onderzoekers, die nieuw zijn in dit veld.
Fase twee problemen. Een is om deze micro-injecties van de mangaanoplossingen in de rbs exact goed te krijgen.
Dus de MR-beeldverbetering. De mangaanverbetering is effectief consistent van dier tot dier en de andere is om de complexe taak van MR-beeldvorming goed te krijgen en omdat het enkele toegewijde kleindierhardware zoals de ontvangen koraal vereist die we gebruiken. Om te beginnen, bereidt u het contrastmiddel voor door één microliter van één molaar mangaanchloride stockoplossing in 132 microliters water te verdunnen onder steriele omstandigheden. Laad vijf microliters van de uiteindelijke oplossing in een vijf microliters spuit verbonden aan een 34 gauge kleine hub verwijderbare naald.
24 uur voor de MRI-scan, anesthetiseer de muis en bevestig diepe sedatie door de pedale reflex te controleren. Eenmaal gesedateerd, brengt u een druppel vloeibaar 0,4%oxybutaanhydrochloride, een topisch anestheticum op de cornea aan. Plaats vervolgens de muis op zijn linkerzijde onder een binoculaire microscoop en open en fixeer het rechteroog voorzichtig tussen de duim en wijsvinger van uw linkerhand.
Houd de spuit met uw rechterhand met de naald dicht bij de punt. Breng de naald voorzichtig in het glasvocht in op de frontotemporale omtrek ongeveer één millimeter distaal van de limbus om schade aan enige sclera-vaten te voorkomen terwijl een assistent langzaam het totale volume van twee microliters toedient. Bewaak de optimale naaldplaatsing onder de microscoop om punctie van de lens of het morsen van vloeistof te voorkomen om elke vloeistoflekkage van de injectieplaats te minimaliseren.
Houd de naald ingebracht na injectie gedurende een extra 30 seconden voordat u deze langzaam terugtrekt voor bilaterale signaalverbetering. Herhaal de injectieprocedure voor het linkeroog na de procedure toepas ogende oogdruppels met drie milligram per milliliter floxacine en een zalf bevattende panol om infecties en irritatie van het oog te voorkomen. Breng de muizen terug naar hun kooien tot het begin van de MR-scan, de op maat gemaakte muishouder, hier getoond als een beetbalk voor hoofdfixatie en sensoren voor ademhalings- en temperatuurmonitoring.
Na inhalatieanesthesie, monteer de muis op de muishouder in een bijna horizontale ongedraaide positie met het dier in zijn uiteindelijke positie. Breng het dier en de houder in een toegewijde signaal naar ruis efficiënte lineair gepolariseerde LITS-spoel voor kleine dieren met een effectief zichtveld van 35 millimeter bij 38 millimeter in diameter. Laat de spoel werken in zend/ontvangmodus.
Plaats de houder in de afschermingsbuis. Pas de tune end match van de spoel aan met behulp van een vectorimpedantie-analysator. Plaats de spoel in de drie Tesla MR-scanner en begin met het bewaken van ademhaling en hartslag tijdens de scan door anesthesie te leveren met behulp van een continue geïnsufleerde mengsel van 1,5%isofluorine, 98,5%zuurstofgas met een verdamper verbonden aan de muiskophouder door een geïntegreerde buis.
Handhaaf een stabiele ademhalingssnelheid van ongeveer 40 ademhalingen per minuut en een lichaamstemperatuur boven de 35 graden Celsius. Controleer handmatig de frequentieaanpassing, shim-stromen en zenderreferentiespanning om de beeldhomogeniteit en -kwaliteit te optimaliseren. Verwerf vervolgens T een gewogen tweedimensionale turbo spin beelden met een resolutie van 0,5 millimeter bij 0,5 millimeter bij twee millimeter in zowel de sagittale als transversale weergave voor planning.
Gebruik de planning, MR-scans verwerven de mangaanverbeterde MR-beelden in de coronale meetrichting. Geroteerd om parallel te zijn aan het hoofd van het dier met faseringcoating langs de links-rechts richting. Om de acquisitietijd te minimaliseren, gebruikt u een krap zichtveld van 54 millimeter en past u een rechthoekig zichtveld van 93,8% toe. Pas een verwekte 3D-snelle stroomhoekopname of flitssequentie toe met een basismatrix van 256.
Gebruik 128 plakjes van 0,11 millimeter dikte met plakjesresolutie ingesteld op 61% om een definitief isotropisch geïnterpoleerde 3D-volumegegevensset te creëren. Gebruik een echotijd van 6,51 milliseconden herhalingstijd van 16 milliseconden. Fliphoek van 22 graden en bandbreedte van 160 hertz per pixel.
Gebruik
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Deze video toont een methode voor contrast-verbeterde MR-beeldvorming van de visuele projectie van de muis, gericht op degeneratie van de oogzenuw. De techniek maakt longitudinale in vivo-onderzoeken mogelijk bij zowel naïeve als genetisch gemodificeerde muizen.
This method enables longitudinal in vivo assessment of axonal integrity and transport kinetics in the visual pathway, providing a non-destructive readout for target validation in neurodegeneration models. By quantifying manganese-enhanced MRI signal as a proxy for axon fiber viability and activity, it supports mechanistic de-risking of therapeutic candidates in preclinical pipelines. The technique bridges in vivo functional imaging with post-mortem histology, improving predictive confidence in disease-modifying strategies for CNS disorders.
The method fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing, particularly for CNS targets where axonal integrity is a mechanistic biomarker.