Multi-electrode array Opnamen van Human Epileptische Postoperatieve Cortical Tissue

Het algemene doel van deze procedure is om opnames met meerdere elektrodenarrays uit te voeren van ex vivo, interictale en aanval-achtige gebeurtenissen van menselijk epileptisch corticaal weefsel, waardoor een manier wordt geboden om de basismechanismen te achterhalen die ten grondslag liggen aan epileptische activiteiten, initiatie, propagatie en de effecten van anti-epileptische geneesmiddelen op zowel cellulair als netwerkniveau. Dit wordt bereikt door eerst het menselijke corticale weefsel zorgvuldig te verwijderen van patiënten met farmacologisch resistente epilepsie tijdens een operatie. De tweede stap is het verwijderen van de bloedstolsels, bloedvaten en hersenvliezen en de overtollige witte stof voor het snijden.

Snijd vervolgens het weefselblok in plakken van 400 micron. De laatste stap is om de plakken in de interfacecondities van hoge oxygenatie en gecontroleerde temperatuur met langzame perfusie te bewaren. Uiteindelijk wordt de multi-elektrodenarraytechniek gebruikt om spontane interictale activiteit en uitgelokte aanval-achtige gebeurtenissen op te nemen.

Ons laboratorium onderzoekt de rol van neurogliale interacties in cerebrale fysiopathologie om te bestuderen hoe neurale cellen pathologische netwerkactiviteit kunnen genereren bij mensen. We hebben onlangs multi-elektrodenarrayopnames van menselijk epileptisch, postoperatief corticaal weefsel opgezet in samenwerking met neck care en lap Petri ziekenhuizen. Vandaag zullen Thomas Blo neurochirurg bij Neck Care Hospital, samen met Feld epileptoloog en onderzoeker bij Lapis Hospital en Elena DOI postdoc in mijn laboratorium, u laten zien hoe u dergelijke technieken kunt uitvoeren en goed kunt gebruiken.

Van de verzameling menselijk epileptisch weefsel tot MEA-opnames ex vivo, het gebruik van menselijk corticaal weefsel ECT om epileptische patiënten te behandelen, staat directe exploratie toe van functioneel onderhouden menselijke epileptische neuronen en gliacellen, die onderling verbonden zijn in specifieke netwerken. In vitro onderzoek geeft toegang tot enkelvoudige cellen en netwerkactiviteiten, ionische mechanismen, die niet volledig in vivo kunnen worden aangepakt. MEA-opname van menselijk corticaal weefsel kan helpen een sleutelvraag in het epilepsieveld te beantwoorden, zoals de cellulaire mechanismen die ten grondslag liggen aan exogenese en van aanvalpropagatie.

De implicatie van deze techniek strekt zich uit tot laesionele epilepsie en hun therapie, omdat het mogelijk maakt de mechanismen van farmacoresistentie en het effect van het anti-epilepticum op aanval-achtige gebeurtenissen die in de menselijke corticale plakken zijn opgenomen, in vitro te begrijpen. Het belangrijkste voordeel van multi-elektrodenarrays ten opzichte van bestaande methoden zoals e, e, g of in vivo micro-elektroden is dat ze niet-invasieve, gelijktijdige stimulatie en opname van veldpotentialen en multi-unitactiviteit van verschillende kanten van het weefsel mogelijk maken.

Om de procedure te beginnen, bereid de interfacekamer voor door eerst de onderste sectie te vullen met gedistilleerd water. Verbind vervolgens de kamer met een carbogenbron. Snijd vervolgens een stuk lensweefsel om het vlakke gebied van de slicekamer te passen.

Plaats het naast de ingangsslang om bubbels te laten ontsnappen uit de ingangslijn voordat ze de plakken bereiken. Snijd daarna twee stukken gestrand katoenen draad met dezelfde lengte als het stuk lensweefsel. Plaats ze aan de zijden van het vlakke gebied van de kamer, stel de stroomsnelheid van de peristaltische pomp in op één milliliter per minuut.

Schakel vervolgens de oxygenatie in voor het water in het onderste deel van de kamer. Stel vervolgens de temperatuurregelaar in op 37 graden Celsius. Bedek het bovenste deel van de interfacekamer met een stuk paraform en wacht minstens 30 minuten tot de temperatuur is gestegen en gestabiliseerd.

Bereid nu de dissectiegereedschappen voor, die twee fijne pincetten, een spatel, een kleine lepel en een mes omvatten, twee glazen petrischalen, twee borstels en de cyanoacrylaatlijm. Bereid vervolgens de vibrato voor door de parameters voor het snijden in te stellen. Verwijder in deze procedure het bereide sucrose-gebaseerde A CSF uit de min 80 graden Celsius vriezer en maal het tot sneeuw.

Oxygeneer het met carbogen. Breng vervolgens 250 milliliter van de A CSF sneeuw naar een glazen fles en bewaar deze in een doerfles gevuld met ijs voor weefselverzameling in de operatiekamer. Onder standaard algemene anesthesie, gebruik een neuronavigatiesysteem om een nauwkeurige lokalisatie van de cortex mogelijk te maken.

Maak vervolgens een incisie in de huid, creëer vervolgens een boorgat in het bot, gevolgd door een craniotomie. Vervolgens het botflapje voorzichtig optillen en de dura met schaar openen. Voer vervolgens een blokresectie uit van de epileptische cortex en vermijd uitgebreide coagulatie.

Snijd een corticale blok van één centimeter dik en plaats deze in de bevroren geoxygeneerde sucrose-gebaseerde A CSF. Breng vervolgens het weefsel in bevroren sucrose-gebaseerde A CSF zo snel mogelijk over naar het lab, maar vermijd mechanische schokken. Vul nu een petrischaal en de vibrato-bufferbak met de sucrose-geoxygeneerde A CSF sneeuw en blijf de A CSF sneeuw oxygeneren met carbogen.

Neem vervolgens voorzichtig het weefsel uit de fles met een lepel en plaats het in de petrischaal. Verwijder voorzichtig met de pincetten de bloedstolsels, bloedvaten en hersenvliezen om weerstand tijdens het snijden te voorkomen. Snijd de zijkant van het weefsel met een mes om een zo vlak mogelijke oppervlak te verkrijgen die parallel is aan de tegenovergestelde kant van het weefsel.

Lijm vervolgens het weefsel op de vibrato-monsterplaat om transversale corticale plakken voor te bereiden. Plaats het vervolgens in de bufferbak en snijd plakken van 400 micron dik bij lage snelheid. Snijd vervolgens een paar stukken lensweefsel met een spatel en een borstel.

Breng deze lensweefselplakken over naar de interfacekamer. Incubeer ze gedurende ten minste een uur bij 37 graden Celsius voordat u begint met opnemen. Sluit in deze procedure het perfusiesysteem aan op een peristaltische pomp en het MEA-systeem op een computer.

Pla