Name: Gekalibreerde tang Model van Spinal Cord Injury Compression (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-04-24T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 41 s
Description: Leer een reproduceerbare methode voor ruggenmergcompressie bij muizen met gekalibreerde tang. Dit protocol toont chirurgische stappen en histochemische evaluatie voor consistente letselmodellen in neurowetenschappelijk onderzoek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Financiering voor dit werk werd verstrekt door Shriners Hospitals en CIRM-beurzen aan AMC en AM. We willen ook Plemel et al.7 erkennen voor het eerst het gekalibreerde forsepsmodel ontwerpen en publiceren.

Alle procedures van dieren en dierlijke zorg methoden moeten worden goedgekeurd door de Institutional Animal Care en gebruik Comite van de instelling (IACUC). 1. Chirurgische Voorbereiding <ol><li> Verzamel alle noodzakelijke chirurgische instrumenten en reagentia: tang, vana schaar, roungeurs, oprolmechanisme, scalpels, scharen, hechtingen, huid nietjes, Q-tips, steriele zoutoplossing, chirurgische sponzen, en isofluraan. Bereiden en autoclaaf een compleet pak van chirurgische instrumenten voorafgaand aan de operatie. Als het uitvoeren van operaties op meer dan een muis, bereiden en autoclaaf één pakje gereedschappen per dier, of autoclaaf een pakje van chirurgische instrumenten en steriliseren met een gereedschap sterilisator tussen ingrepen. In het algemeen kan een pak gesteriliseerde instrumenten gebruikt worden op maximaal 5 muizen als een glaskraal instrument terilizer wordt gebruikt voor het reinigen instrumenten tussenin operaties (na 5 dieren moet het materiaal opnieuw worden gereinigd en gesteriliseerd voor gebruik). Neem contact op met uw lokale IACUC beheerder voor Institutispecifieke richtlijnen. </li><li> Steriliseren het chirurgische veld met 70% isopropyl alcohol doekjes. Stel chirurgische afdekdoeken te zorgen voor een steriel veld tijdens chirurgie gehandhaafd. </li><li> Weeg elke muis voor de operatie. Dien een dosis van 0,05 mg / kg lichaamsgewicht van buprenorfine, subcutaan. </li><li> Verdoven het dier door toediening van isofluraan in een dosis van 4% in de inductie kamer van isofluraan machine. </li><li> Zodra het dier wordt verdoofd toepassing zalf op de ogen om uitdroging te voorkomen, de dier op een verwarmingselement bij 37 ° C, en ervoor zorgen dat het hoofd van de muis juiste doel de anesthesie kegel. (Let op: Gebruik een warmtebron die geen brandwonden veroorzaken, dat wil zeggen, een circulerend water deken, warme kruik, of gelijkwaardig..) Op dit punt toe te dienen met een dosis van 2% isofluraan aan het dier. </li><li> Scheer het dorsale oppervlak van de muis ongeveer 1 cm rond de beoogde incisie locatie. </li><li> Ontsmet de incisie sITE door wassen met 70% isopropyl alcohol doekjes, daarna met een jodiumoplossing (10% povidon-jood, 1% beschikbaar jood). Herhaal dit 3 keer. </li></ol> 2. Dorsale Laminectomie <ol><li> Alvorens een incisie, ervoor te zorgen dat het dier goed is verdoofd door te controleren op reflexen met behulp van de teen of staart knijpen methode. </li><li> Maak een insnijding langs de dorsale wervelkolom met scalpel en mes, en controleer vervolgens weer voor reflexen. Boog de rug goed visualiseren monumenten, zoals de grenzen tussen wervels. </li><li> Snijd door de huid. Plaats oprolmechanisme voor de huid en fascia terug van het ruggenmerg te houden. Schakel het weefsel aan beide zijden van het ruggenmerg naar de spieren die de ruggengraat bloot. OPMERKING: De chirurg moet vertrouwd zijn met de anatomische oriëntatiepunten zijn. Bijvoorbeeld, de onderste hoek van de scapula correspondeert met T7. De top van de natuurlijke kromming van de wervelkolom van de muis is T12 en kunnen worden gebruikt als referentiepunt. </li><li> Met pRoper verlichting, bepalen de ruimte tussen de wervels. Vind het achterste uiteinde van T10 en snijd spieren en fascia loodrecht op de tussenwervelschijf ruimte. Snij net genoeg om de processus spinosus en de postérieure lamina T10 bloot. </li><li> Met behulp van een paar fijne getipt Dumont # 5 tang, verwijder een deel van het weefsel uit de lamina en doornuitsteeksels proces om een ​​kleine splinter van het ruggenmerg bloot. Indien nodig, weefsel tang om de wervelkolom te stabiliseren. </li><li> Voer de laminectomie door één zijde van een paar kleine vana schaar langs de dorsolaterale zijde van de wervel en net onder de lamina. <ol><li> Maak kleine, zorgvuldige knipt door de laterale zijde van de wervel lamina te snijden. Zorg dat er geen druk wordt uitgeoefend op het ruggenmerg. </li><li> Herhaal aan de andere kant. </li><li> Pas lichte druk om te stoppen bloeden als nodig met een Q-tip of chirurgische spons, en zorg ervoor dat geen druk uit te oefenen op het ruggenmerg. OPMERKING: Bereid gel schuimondergedompeld in steriele zoutoplossing indien bloeden moet worden gecontroleerd. </li><li> Nadat de insnijdingen zijn aangebracht, til de dorsale zijde van de wervel en weefselresten bijlagen voorzichtig verwijderen. Gebruik de juiste middelen om controle bloeden indien nodig. </li></ol></li></ol> 3. compressie van het ruggenmerg <ol><li> Met roungeurs of laminectomie tang, zodat de zijkanten van het ruggenmerg vrij van wervelbot zodat de gekalibreerde forceps voor het comprimeren schade kan situeren aan weerszijden van het ruggenmerg. De armen van de tang moet kunnen in de epidurale ruimte op aangrenzende zijden van het ruggenmerg en de uiteinden van de tang worden geplaatst moeten kunnen de vloer van het wervelkanaal bereiken. <ol><li> Zorg ervoor dat de zichtbaarheid van het ruggenmerg is goed. </li></ol></li><li> Situeren gekalibreerde Dumont # 5 tang ongeveer in het midden van het blootgestelde deel van het ruggenmerg. Bedenk dat de armen van de krachtps moet binnen de epidurale ruimte worden geplaatst op aangrenzende zijden en de uiteinden van de vloer van het wervelkanaal moet aanraken om reproduceerbare blessures te genereren. </li><li> Comprimeren zorgvuldig het ruggenmerg tot de afstandhouders te sluiten. Zijn plaats te houden voor 15 sec. </li><li> Voorzichtig los van de drukkracht en verwijder de gekalibreerde tang uit het ruggenmerg. Steriele zoutoplossing worden gebruikt om homeostase weer voordat de wond wordt gesloten. </li></ol> 4. Wond Closing <ol><li> Zorgvuldig hechten de spierlaag over het ruggenmerg, en zorg ervoor dat niet te verstoren of druk uit op het ruggenmerg. </li><li> Gebruik ofwel hechtingen of nietjes om de huid te sluiten over de wond. </li><li> Bij gebruik van gas narcose, beginnen te taper / uitschakelen van de verdoving. </li><li> Dien 0,1 ml Ringer-lactaat per 10 g lichaamsgewicht te houden voor uitdroging te helpen tijdens de operatie en na de operatie als het dier is lusteloos en het herstellen van de schade. De oplossing moet Warme zijnd tot lichaamstemperatuur voorafgaande aan injectie. </li><li> Plaats de muis in een-beddengoed gratis kooi. De kooi moet liggen op een verwarmingselement (zoals in 1.1.5) op een wijze die het mogelijk maakt de helft van de kooi gebied op het pad, terwijl de andere helft rust op een RT teller, zodat de te muis klimaat opties als het eenmaal is ambulant. Let erop dat het &quot;herstel kooi&quot; is gelegen in een rustige omgeving. Nauwlettend het dier tot het bewustzijn, waarna de muis kan worden overgebracht naar een vaste kooi met beddengoed heeft herwonnen. </li></ol> 5. postoperatieve zorg <ol><li> Na de operatie, toedienen van een dosis van 0,05 mg / kg lichaamsgewicht subcutaan buprenorfine elke 12 uur gedurende de eerste 3 dagen na de operatie en vervolgens als nodig is om de symptomen van pijn beheren. </li><li> Dien een dosis Ringer-lactaat (0,1 ml per 10 g lichaamsgewicht subcutaan) voor de eerste 3-5 dagen na de operatie. Geef deze dosis als / wanneer het eenimal begint te tekenen van uitdroging vertonen buiten deze eerste periode. </li><li> Handmatig drukken de blaas van de dieren met behulp van de Crede manoeuvre tweemaal daags. Zachtjes palperen buik van het dier naar de blaas te lokaliseren en vervolgens toepassen zachte neerwaartse druk totdat de blaas leeg is. <ol><li> Als de blaas niet helemaal leeg is of de urine bloederig of bewolkt, toedienen van 50 mg / kg van het lichaamsgewicht van Baytril om het dier via interperitonale injectie voor 10 dagen. </li></ol></li><li> Monitor dieren op tekenen van autofagie, uitdroging en overmatig gewichtsverlies (meer dan 20% van het lichaamsgewicht). Als een dier ervaart een van deze symptomen neem dan onmiddellijk contact op met een dierenarts met betrekking tot de behandeling opties, of euthanaseren van de dieren op een humane manier volgende IACUC richtlijnen. <ol><li> Gezien het feit dat de mobiliteit kan worden beperkt direct na de operatie, nemen de nodige maatregelen om ervoor te zorgen dat de dieren toegang hebben tot voedsel en water. Voorverpakte natvoer, evenals eens hydrogel, kan beschikbaar worden gesteld aan de dieren in deze gevallen. </li></ol></li></ol> 6. Evalueer Tissue Schade veroorzaakt door compressie Injury <ol><li> Verdoven dier zoals beschreven in stap 1.4 en 1.5. Controleer de diepte van de anesthesie door teen knijpen en bewaken van het hoornvlies blink reflexen. Wanneer het dier is ongevoelig voor prikkels, ga verder met stap 6.2. </li><li> Voer een intracardiale perfusie 10. <ol><li> Expose de borstholte en steek een naald in de linker hartkamer. Spoel bestaande vloeistoffen met 20-30 ml ijskoude fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS), gevolgd door 15-25 ml ijskoude 4% paraformaldehyde (PFA). </li></ol></li><li> Verwijder het ruggenmerg. <ol><li> Snijd de huid dorsaal het ruggenmerg en opruimen overtollige weefsel rondom de lengte van de wervelkolom. </li><li> Accijnzen wervelkolom en weggesneden eventuele resterende weefsel. Het daadwerkelijke niveau van de laminectomie en injury kan worden bevestigd door het tellen van ribben. </li><li> Gebruik vanna schaar en forceps kleine gedeelten van de wervelkolom verplaatsen in een caudaal naar rostraal richting. Blijven snijden tot het koord genoeg om veilig te verwijderen zodat wordt blootgesteld. Visualisatie van de snij locatie en proces kan worden vergemakkelijkt door het gebruik van een stereoscoop. </li></ol></li><li> Plaats ruggenmergweefsel in 4% PFA. Laat weefsel post-fix in deze oplossing gedurende 24 uur bij 4 ° C. </li><li> Cryoprotect weefsel door incubatie in 30% sucrose gedurende 24 uur bij 4 ° C. </li><li> Insluiten weefsel in oktober Kortom, neem weefsel uit de 30% sucrose incubatie en verwijder de overtollige oplossing. Plaats het weefsel in een cryomold vol oktober en incubeer gedurende 1 uur bij 4 ° C. <ol><li> Verwijder de mal van 4 ° C, bevestigen directionele oriëntatie van het weefsel zet de vorm in een ondiepe schaal van 2-methylbutaan (voorgekoeld 1 uur op droog ijs) en laat oktober volledig stollen. Houd op droog ijs als direct of sto behulpopnieuw bij -80 ° C. </li></ol></li><li> Snijd het weefsel in 20 urn sagittale secties met behulp van een cryostaat. Mount weefsel direct op dia&#39;s. Bewaren bij -20 ° C tot gebruik. </li><li> Voeren Hematoxyline en eosine (H &amp; E) vlek. <ol><li> Kort hydrateren het weefsel (5 min, 2 maal), kleuring met hematoxyline (2,5 min), en was met water (1 min, 2 maal). </li><li> Incubeer weefsel in 50% en 70% ethanol (3 min elk), vlek met Eosine (45 sec), en dehydrateren door incubatie in 90% (5 sec), 95% (5 sec) 100% ethanol (2 min) en isopropanol (2 min). </li><li> Duidelijk met xyleen (5 min, 3 keer). OPMERKING: H &amp; E kleuring zal variëren met bepaalde dikte en voorwaarden weefsel. Daarom is standaardisatie nodig voordat u verder gaat met experimentele weefsels monsters. </li></ol></li><li> Bedek weefsel met een dunne strook van Permount (~ 100 micrometer) en dekglaasje. Druk naar beneden aan alle kanten van dekglaasje om een ​​goede verdeling van de vloeistof te waarborgen. Laat dia&#39;s drogen O / N. </li><li> Visualize coupes met behulp van een digitale microscoop en foto&#39;s maken met behulp van de bijgeleverde software. </li></ol>

<ol><li>McDonough, A., Martinez-Cerdeno, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endogenous+proliferation+after+SCI+in+animal+models%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Int%22%5BJournal%5D)">Endogenous proliferation after SCI in animal models.</a> Stem Cells Int. 2012, 387513(2012).</li>
<li>Onifer, S. M., Rabchevsky, A. G., Scheff, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rat+models+of+traumatic+SCI+to+assess+motor+recovery%5BTitle%5D)+AND+%22ILAR+J%22%5BJournal%5D)">Rat models of traumatic SCI to assess motor recovery.</a> ILAR J. 48 (4), 385-395 (2007).</li>
<li>Bunge, R. P., Puckett, W. R., Becerra, J. L., Marcillo, A., Quencer, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observations+on+the+pathology+of+human+SCI.+A+review+and+classification+of+22+new+cases+with+details+from+a+case+of+chronic+cord+compression+with+extensive+focal+demyelination%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Neurol%22%5BJournal%5D)">Observations on the pathology of human SCI. A review and classification of 22 new cases with details from a case of chronic cord compression with extensive focal demyelination.</a> Adv Neurol. 59, 75-89 (1993).</li>
<li>Beattie, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endogenous+repair+after+spinal+cord+contusion+injuries+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Endogenous repair after spinal cord contusion injuries in the rat.</a> Exp Neurol. 148 (2), 453-463 (1997).</li>
<li>Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Graded+histological+and+locomotor+outcomes+after+spinal+cord+contusion+using+the+NYU+weight-drop+device+versus+transection%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Neurology%22%5BJournal%5D)">Graded histological and locomotor outcomes after spinal cord contusion using the NYU weight-drop device versus transection.</a> Experimental Neurology. 139 (2), 244-256 (1996).</li>
<li>Krishna, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+contusion+model+of+severe+SCI+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">A contusion model of severe SCI in rats.</a> J Vis Exp. 78, (2013).</li>
<li>Plemel, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+graded+forceps+crush+SCI+model+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">A graded forceps crush SCI model in mice.</a> J Neurotrauma. 25 (4), 350-370 (2008).</li>
<li>Wu, D., Shibuya, S., Miyamoto, O., Itano, T., Yamamoto, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increase+of+NG2-positive+cells+associated+with+radial+glia+following+traumatic+SCI+in+adult+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurocytol%22%5BJournal%5D)">Increase of NG2-positive cells associated with radial glia following traumatic SCI in adult rats.</a> J Neurocytol. 34 (6), 459-469 (2005).</li>
<li>Namiki, J., Tator, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+proliferation+and+nestin+expression+in+the+ependyma+of+the+adult+rat+spinal+cord+after+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuropathology+and+Experimental+Neurology%22%5BJournal%5D)">Cell proliferation and nestin expression in the ependyma of the adult rat spinal cord after injury.</a> Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. 58 (5), 489-498 (1999).</li>
<li>Teletin, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Histopathology+in+Mouse+Metabolic+Investigations%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Protocols+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Histopathology in Mouse Metabolic Investigations.</a> Current Protocols in Molecular Biology. 29, (2007).</li>
<li>McDonough, A., Hoang, A. N., Monterrubio, A. M., Greenhalgh, S., Martinez-Cerdeno, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compression+injury+in+the+mouse+spinal+cord+elicits+a+specific+proliferative+response+and+distinct+cell+fate+acquisition+along+rostro-caudal+and+dorso-ventral+axes%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Compression injury in the mouse spinal cord elicits a specific proliferative response and distinct cell fate acquisition along rostro-caudal and dorso-ventral axes.</a> Neuroscience. 254, 1-17 (2013).</li>
<li>Basso, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Basso+Mouse+Scale+for+locomotion+detects+differences+in+recovery+after+SCI+in+five+common+mouse+strains%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Basso Mouse Scale for locomotion detects differences in recovery after SCI in five common mouse strains.</a> J Neurotrauma. 23 (5), 635-659 (2006).</li>
<li>Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+assessment+of+tactile+allodynia+in+the+rat+paw%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw.</a> J Neurosci Methods. 53 (1), 55-63 (1994).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

De keuze van een SCI model belang in het ontwerpen experimenten om de werkzaamheid van behandelingen voor menselijke gevallen van SCI bepalen. Dergelijke experimenten vereisen een diermodel dat zeer reproduceerbaar variabiliteit kan leiden overtuigend gegevens te beperken. Zij moeten ook klinisch relevant zijn voor de menselijke conditie ze zijn modelleren nauwkeurig evalueren. Daartoe kiezen een samendrukkende of contusive letsel gedurende een doorsnijding is klinisch relevant 3. Echter, impactoren en gewicht druppel apparaten voor contusie verwondingen vereisen het gebruik van dure en ingewikkelde machines. In tegenstelling, de gekalibreerde forceps model van SCI maakt gebruik gemodificeerde forceps die gemakkelijk te assembleren van zachte laboratorium materialen, en de operatie vereist slechts één extra stap na een standaard dorsale laminectomie het ruggenmerg bloot. Echter, een nadeel van deze methode is dat de drukkracht steeds zijdelings plaats dorsaal wordt toegepast, zoalswordt het vaakst gezien in de menselijke klinische gevallen van SCI 9, en druksterkte verwondingen gegenereerd met behulp van de methode van invloed op een grotere rostrale-caudale deel van het weefsel dan kneuzing modellen 1,2. Dit model werd aangetoond door de initiators van de techniek, en wij, reproduceerbare SCI 7,11 genereren, en is geschikt om de grootte van muizen. Bovendien is dit traumamodel maakt dieren worden na de operatie en therapeutische behandelingen met een veelheid van gedragstesten, zoals Basso Muis Schaal voor de voortbeweging en het von Frey haren test om te controleren of een cohort van dieren dezelfde letselernst en neurologische tekorten 7,11-13. Dezelfde technieken kunnen ook worden gebruikt om de effectiviteit van behandeling bij onderzoekende studies toegediend aan dieren evalueren voldoen aan de algemene criteria voor gebruikte diermodellen therapieën evalueren SCI 2,7. De methode om de gekalibreerde pincets voor de schade model is eenvoudig en kan worden bereikt met een verscheidenheid van verschillende methoden. Wij hebben de afstandhouder 11 methode, zoals gepubliceerd door Plemel 7 en ook gemodificeerd forceps met een kleine schroef, die niet alleen een eenvoudiger methode om de compressie-inrichting, maar zorgt ook voor veelzijdigheid in het instellen van de laatste drukproef breedte van voordeel voor vergelijkende studies. Het aantal opties in het creëren van de tang is vrijwel onbeperkt zolang de afstandhouder (s) een stabiele middel altijd sluiten van de tang dezelfde afstand en kan autoclaaf en sterilisatie te weerstaan. De chirurgische methoden op deze video beschreven zijn zeer reproduceerbaar over gebruikers, maar het is noodzakelijk dat voorzichtigheid geboden bij het uitvoeren van de laminectomie en hechten van het dier nadat de procedure is uitgevoerd, zodat het ruggenmerg geen extra samendrukkende krachten die kunnen verhogen lijden de ernst van het letsel en beschamen toekomstige experimenten. </p&gt; Met de juiste opleiding en praktijk, het gekalibreerde tang model van compressie letsel is zeer geschikt voor het uitvoeren van SCI in muizen die klinische gevallen waargenomen bij mensen 2,3,7 na te bootsen. Vanwege het gemak waarmee forceps, produceren muizen van verschillende graden van letselernst gemakkelijk kan worden gedaan. Dit zal van groot nut zijn voor het observeren van de genetische effecten op SCI van verschillende graden van ernst in transgene muizen, alsmede een evaluatie van de werkzaamheid van stamceltransplantaties bij muizen. De meeste studies in de literatuur zijn uitgevoerd op ratten vanwege hun grootte, die in het algemeen maakt operaties makkelijker uit te voeren. Echter de methode gepubliceerd door Plemel et al. 7 en beschreven door ons deze video moet stellen SCI worden uitgevoerd op muizen met groot gemak en reproduceerbaarheid.

Diermodellen van SCI zijn waardevolle hulpmiddelen voor het beoordelen van de efficiëntie van therapeutische paradigma ontworpen om beschadiging als gevolg van trauma aan het ruggenmerg beperken. Uit experimenteel noodzaak, moeten deze modellen bieden reproduceerbare tekorten in motorische en sensorische gedrag, eventueel worden aangepast aan blessures van verschillende ernst te produceren, en aantonen dat letselernst correleert met de mate van neurologische uitval waargenomen. Er zijn drie belangrijke types van SCI met duidelijke kenmerken van letsel: doorsnijding, kneuzing, en compressie 1. In het kort, een doorsnijding letsel een scheur aan het ruggenmerg, een contusieletsel voort uit een kort focal kracht op het dorsale ruggenmerg, en een compressie schade ontstaat wanneer een schadelijke kracht wordt uitgeoefend op het ruggenmerg, en kunnen ook aangeduid als verbrijzelingsletsel 2. Volledige doorsnijding verwondingen zijn klinisch zeldzaam bij de mens 3, terwijl kneuzing eend compressie blessures komen vaker voor. De compressie schade produceert een resultaat vergelijkbaar met wat wordt gevonden in menselijke SCI veroorzaakt door, bijvoorbeeld tumor compressie of andere schadelijke drukkrachten, en kan worden uitgevoerd met een eenvoudige reeks gereedschappen. Kneuzing en compressie letsels zijn vergelijkbaar in beide een drukkracht en beide hebben soortgelijke pathologische kenmerken, zoals cytoarchitectonic desorganisatie en roepen soortgelijke endogene op schadelijke 1,4. De contusieletsel model geldt gewoonlijk deze kracht aan de dorsale ruggenmerg met een speciale inrichting een wijze vergelijkbaar met menselijke gevallen van SCI gevolg van een impactie van de wervelkolom 2,5,6. Daarentegen kan compressie letsels worden gegenereerd door een verscheidenheid van werkwijzen uitoefenen van kracht dorsaal en lateraal. Methoden van een compressie letsel gekalibreerde tang 7, aneurysmaclips 2, of het plaatsen van een gewicht direct op het ruggenmerg 8. Een voordeel van deaneurysmaclips is dat zij in staat zijn verschillende hoeveelheden kracht 9 verschaffen. De werkwijze van het toevoegen van gewichten aan het dorsale oppervlak van het ruggenmerg direct 8 moet het gewicht in voor 10 min, drastisch vergroten van de lengte van de operatie en waardoor inconsistenties door plaatsing van het gewicht en beweging door de ademhaling van de dier. Vanwege de kleine afmetingen van muizen, situeren dieren in gespecialiseerde inrichtingen voor gebruik bij ratten, zoals impactoren voor contusie verwondingen kan moeilijk zijn of leiden tot inconsistente verwondingen 7. Echter, muizen zijn verkrijgbaar in diverse transgene stammen, in tegenstelling tot grotere dieren zoals ratten of konijnen die zijn zeer nuttig voor SCI onderzoek. De Plemel Werkwijze met geijkte tang om het ruggenmerg samendrukken genereert een reproduceerbare SCI met een hoge mate van correlatie tussen de ernst van de verwonding en neurologische uitval 7. Deze chirurgische SCI model isgegenereerd met een paar No. 5 Dumont tang gemodificeerd uit elkaar worden gehouden op een bepaalde afstand door een metalen epoxy of een ander obstakel om volledige sluiting te voorkomen. Dit gemanipuleerde afstand zorgt ervoor dat de tang zal altijd bij een bepaalde breedte in meerdere operaties en door verschillende gebruikers. Het voordeel van de Plemel methode is dat het materiaal dat de gekalibreerde forceps produceren gemakkelijk worden gekocht en geassembleerd in het laboratorium zonder de noodzaak van gespecialiseerde apparatuur. Deze tang kan weerstaan ​​meerdere ronden van autoclaveren en sterilisatie, en het ontbreken van een afzonderlijke, omvangrijke inrichting stroomlijnt operaties. In deze video tonen we het chirurgische gebruik van een paar gekalibreerde forceps op de muis ruggenmerg compressie verwonding genereren. We pakken ook uniek bezorgdheid in verband met de verzorging van ruggemerglaesie proefdieren aan hun kwaliteit van leven na de operatie te verbeteren en de mortaliteit.

<table><tbody><tr><td>Isoflurane machine</td><td>Smiths Medical PM, Inc</td><td>VCT302</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Phoenix Pharmaceutical</td><td>NDC: 66794-013-25</td><td></td></tr><tr><td>Dissecting Scope</td><td>Seiler Precision Microscopes</td><td>SSI 202/402</td><td></td></tr><tr><td>Germinator-500 (gereedschapssterilisator)</td><td>Thomas Scientific</td><td>3885A20</td><td></td></tr><tr><td>Puralube (oogzalf)</td><td>Dechra</td><td>NDC 17033-211-38</td><td></td></tr><tr><td>Scalpel handvat (#3)</td><td>Fine Science Tools</td><td>10003-12</td><td></td></tr><tr><td>Scalpelmes (#11)</td><td>Fisher Scientific</td><td>&nbsp;08-914B</td><td></td></tr><tr><td>Retractor (Colibri)</td><td>Fine Science Tools</td><td>17000-03</td><td></td></tr><tr><td>Friedman Pearson roungeur</td><td>Fine Science Tools</td><td>16021-14</td><td></td></tr><tr><td>Vanna (Castroviejo) schaar</td><td>Roboz</td><td>RS-5658</td><td></td></tr><tr><td>Weefseltang</td><td>Fine Science Tools</td><td>11029-14</td><td></td></tr><tr><td>Laminectomietang (Dumont #2)</td><td>Fine Science Tools</td><td>11223-20</td><td></td></tr><tr><td>Dumont #5 tang</td><td>Fine Science Tools</td><td>11252-20</td><td></td></tr><tr><td>Hechtapp</td><td>Fine Science Tools</td><td>12031-07</td><td></td></tr><tr><td>Hechtingen (wondclips)</td><td>Reflex7</td><td>203-1000</td><td></td></tr><tr><td>Hechtdraad</td><td>Henry Schein</td><td>101-2636</td><td></td></tr><tr><td>Naalden (30 G x &frac12;)</td><td>BD Biomedical</td><td>305106</td><td></td></tr><tr><td>Spuit (1 ml)</td><td>BD Biomedical</td><td>309659</td><td></td></tr><tr><td>Baytril (enrofloxacine)</td><td>Bayer</td><td>NADA 140-913</td><td></td></tr><tr><td>Buprenex (buprenorfine)</td><td>Cardinal Health</td><td>NDC 12496-0757-1</td><td></td></tr></tbody></table>

gekalibreerde tang model van spinal cord injury compression

Calibrated Forceps Model of Spinal Cord Compression Injury

Compressie letsels van de muis ruggenmerg waardevol diermodellen voor de studie van ruggenmergletsel (SCI) en spinale regeneratieve behandeling. De gekalibreerde forceps model compressie verwonding is een handig, goedkoop en zeer reproduceerbaar diermodel van SCI. We gebruikten een paar gewijzigde forceps volgens de werkwijze gepubliceerd door Plemel et al. (2008) lateraal comprimeren het ruggenmerg tot een afstand van 0,35 mm. In deze video, zullen we een dorsale laminectomie tonen het ruggenmerg, gevolgd door compressie van het ruggenmerg de gewijzigde forceps bloot. In de video, zullen we ook kwesties in verband met de zorg van een dwarslaesie proefdieren te pakken. Deze blessure model produceert muizen die een bijzondere waardevermindering in het gevoel, evenals verminderde achterbeen bewegingsapparaat functie vertonen. Bovendien is deze wijze van schade veroorzaakt consistente afwijkingen in de pathologie van de SCI, zoals bepaald met immunohistochemie. Na het bekijken van deze video, moeten kijkers in staat zijn om de noodzakelijke benodigdheden en methoden vast te stellen voor de productie van SCI verschillende ernst van de muis voor de studies over SCI en / of behandelingen ontworpen om bijzondere waardeverminderingen te beperken na een blessure.

We voerden een laminectomie op 12 muizen (25-30 gram) zoals hierboven beschreven, gevolgd door ruggenmerg compressies 0.25 mm (n = 4), 0,35 mm (n = 4) en 0,55 mm (n = 4). We geofferde dieren drie (n = 6) en zeven (n = 6) dagen na beschadiging door intracardiale perfusie. Het ruggenmerg werd uit de wervelkolom en het weefsel werd bereid en verwerkt zoals hierboven beschreven. Afbeeldingen van hele ruggenmerg zijn gemaakt met een Leica EZ4 digitale microscoop en bijbehorende software. Beelden van het ruggenmerg secties werden genomen bij 2X vergroting met behulp van een Olympus digitale microscoop en bijbehorende software. We vonden dat ruggenmergcompressie produceert een verwonding met het epicentrum op de plaats van de compressie (figuur 1). De effecten van de schade uit te breiden enkele millimeters in de rostrale en caudale richtingen. De ernst van het letsel vergroot de afstand tussen de afstandhouders daalde (0,25 mm&gt; 0.35 mm&gt;0.55 mm, Figuur 2). Drie dagen na de compressie er was bloed in het epicentrum van de schade en de omliggende regio&#39;s die niet aanwezig was 7 dagen na het letsel. De 0,25 mm en 0,35 mm compressies produceerde een holte, maar niet de 0,55 mm model. Na 7 dagen, de dorsale en ventrale witte stof grotendeels in omvang afgenomen in het epicentrum, werd de grijze organisatie kwestie zeer vervormd, en cavitatie was volhardend. Deze cytoarchitectonical veranderingen worden vertaald in motorische en sensorische veranderingen in het gedrag van dieren geëvalueerd met geschikte tests zoals de Basso Muis Schaal voor Locomotorische functie en de von Frey haren en ethylchloride tests voor sensibiliteit We demonstreren in eerdere publicaties 8. <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/52318/52318fig1highres.jpg" width="500" /> Figuur 1. Representatieve beelden van de intacte ruggenmerg voor en after letsel. (A) Intact ruggenmerg. (B) van het ruggenmerg na 0.35 mm compressie. Pijlen geven de grens van de schade. Asterisk identificeert epicentrum van letsel. D = Dorsale, L = Lateral. Schaalbalk:. 0.50 mm <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52318/52318fig1highres.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.</a> <img alt="Figuur 2" src="/files/ftp_upload/52318/52318fig2highres.jpg" width="650" /> Figuur 2. Vertegenwoordiger beelden van de muis ruggenmerg voor en na compressie letsel op verschillende compressie breedtes. (A) sagittale doorsnede controle ruggenmerg. (B) coronale sectie bij epicentrum van een 0,35 mm SCI 7 dagen na compressie verwonding (dpi). (C, E, G) Sagittale secties van ruggenmerg 3 dpi tot een breedte van 0,25 , 0,35 of 0,55 mm. (D, F, H) Sagittale secties van H &amp; E gekleurde ruggenmergs 7 dpi tot een breedte van 0,25, 0,35 of 0,55 mm. Asterisk identificeert epicentrum van letsel. Alle secties gekleurd met H &amp; E. D = Dorsale, L = Lateral. Schaalbalk:. 1.25 mm <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52318/52318fig2highres.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.</a>

Modellen van ruggenmergletsel dienen zeer reproduceerbaar te zijn. We tonen aan dat het gekalibreerde forcepscompressiemodel van ruggenmergletsel een gemakkelijk te gebruiken chirurgische methode is voor het genereren van reproduceerbare letsels aan het muisruggenmerg.

Gekalibreerde tang Model van Spinal Cord Injury Compression

Compression injuries of the murine spinal cord are valuable animal models for the study of spinal cord injury (SCI) and spinal regenerative therapy. The ...

Het algemene doel van het volgende experiment is om de stappen te demonstreren die nodig zijn om een reproduceerbare compressieletsel van het ruggenmerg bij muizen te veroorzaken met behulp van gekalibreerde pincetten. Dit wordt bereikt door voorzichtig de huid- en spierlagen over de wervelkolom te verwijderen en het juiste werveltarget te identificeren. Vervolgens wordt een laminectomie uitgevoerd op de beoogde wervels om het ruggenmerg bloot te leggen, waarna gekalibreerde pincetten worden gebruikt om het ruggenmergletsel te veroorzaken.De resultaten illustreren de omvang van de schade in het ruggenmergweefsel na compressie van het ruggenmerg met behulp van histochemische technieken. Over het algemeen zullen personen die onbekend zijn met deze methode moeite hebben. U voert een zeer delicate procedure uit op een klein dier waarbij er weinig ruimte is voor fouten.Dit is gevoelig weefsel en u kunt per ongeluk een ernstigere verwonding veroorzaken dan bedoeld, dus het is raadzaam om eerst te oefenen. Verzamel ter voorbereiding op de operatie de volgende chirurgische instrumenten en reagentia: pincetten, scharen, URS-scalpels, retractoren, hechtdraden, huidnietjes, wattenstaafjes, steriele zoutoplossing, chirurgische gazen en isofluraan, dat in combinatie met een anesthesieapparaat wordt gebruikt. Autoclaveer de instrumenten voor één operatie en gebruik een instrumentensterilisator om de instrumenten tussen de operaties door te steriliseren. Gebruik 70% isopropylalcohol om het operatieveld te desinfecteren en plaats chirurgische doeken om ervoor te zorgen dat het steriele veld tijdens de operatie behouden blijft.Weeg elke muis vóór de operatie en dien, zodra het dier volgens het tekstprotocol is geanestheseerd, subcutaan een dosis buprenorfine van 0,05 milligram per kilogram lichaamsgewicht toe. Breng zalf aan op de ogen om uitdroging te voorkomen en scheer het dorsale oppervlak van de muis ongeveer één centimeter rondom de beoogde incisielocatie. Gebruik ter desinfectie van de incisieplaats een jodiumoplossing gevolgd door 70% isopropylalcohol. Herhaal dit drie keer om met de operatie te beginnen.Voer eerst een knijpprik in de teen of staart uit om de reflexen te beoordelen. Indien deze afwezig zijn, maak dan met een scalpel een incisie langs de dorsale ruggengraat door de huid heen.Plaats de retractor om de huid weg te houden van het ruggenmerg. Controleer opnieuw op reflexen. Maak vervolgens het weefsel aan weerszijden van het ruggenmerg vrij om de spieren die de wervelboog bedekken bloot te leggen; buig de rug om herkenningspunten, zoals de grenzen tussen de wervels, beter zichtbaar te maken.De volgende oriëntatiepunten zouden zichtbaar moeten zijn. De inferieure hoek van de scapula, die overeenkomt met T7, en de bovenkant van de natuurlijke kromming van het ruggenmerg van de muis bij TT12 bij juiste verlichting. Bepaal de ruimte tussen de wervels.Zoek vervolgens het posterieure uiteinde van T 10 en snijd net genoeg spieren en fascia loodrecht op de intervertebrale schijfruimte om de spinous process en de posterieure lamina van T 10 bloot te leggen met een pincet met fijne punten (Dumont nummer vijf). Verwijder een deel van het weefsel van de lamina en de spinous process om een klein splintertje van het ruggenmerg bloot te leggen. Gebruik indien nodig weefselpincetten om de wervelkolom te stabiliseren.Voer vervolgens de laminectomie uit door één zijde van een klein VNA-schaartje langs de dorsolaterale zijde van de wervel, net onder de lamina, in te brengen. Maak daarna kleine, voorzichtige knipjes om door de laterale zijde van de vertebrale lamina te knippen. Herhaal dit aan de andere zijde.Zorg ervoor dat er geen druk op het ruggenmerg wordt uitgeoefend met een wattenstaafje of chirurgisch gaasje. Oefen indien nodig zachte druk uit om bloedingen te stelpen. Let erbij op geen druk op het ruggenmerg uit te oefenen.Zodra de incisies zijn gemaakt, wordt het dorsale aspect van de wervel opgetild en worden eventuele weefselaanhechtingen voorzichtig verwijderd. Gebruik indien nodig passende middelen om bloeduitstorting te beheersen. Gebruik een passende pincet of laminectomie-tang om ervoor te zorgen dat de laterale zijden van het ruggenmerg vrij zijn van wervelbot, zodat de gekalibreerde tang voor de compressieletsels correct aan beide zijden van het ruggenmerg kan worden geplaatst.Plaats nu de gekalibreerde Dumont nummer vijf pincet ongeveer in het midden van het blootgelegde segment van het ruggenmerg, waarbij de armen van de pincet zich in de epidurale ruimte bevinden en de punten de bodem van het wervelkanaal raken. Comprimeer het ruggenmerg voorzichtig totdat de spacers elkaar raken en houd dit 15 seconden vast.Laat vervolgens voorzichtig de compressiekracht los en verwijder de gekalibreerde pincet uit het ruggenmerg. Breng steriele zoutoplossing aan om de homeostase te herstellen en hecht zorgvuldig de spierlaag over het ruggenmerg. Let er hierbij op dat het ruggenmerg niet wordt verstoord of dat er geen druk op wordt uitgeoefend.Gebruik hechtingen of nietjes om de huid over de wond te sluiten. Dien 1 mL lactaatringer per 10 g lichaamsgewicht toe om uitdroging tegen te gaan. Plaats de muis vervolgens in een kooi zonder nestmateriaal op een warmtemat die is ingesteld op ongeveer 37 °C.Houd het dier in een rustige omgeving nauwlettend in de gaten totdat het volledig bij bewustzijn is. Plaats het dier vervolgens gedurende de eerste drie dagen na de operatie in een normale kooi met strooisel, dien elke 12 uur subcutaan een dosis buprenorfine van 0,05 mg per kg lichaamsgewicht toe, en daarna indien nodig tweemaal daags om pijnsymptomen te beheersen. Gebruik de voorgeschreven handeling om de blaas van het dier handmatig te legen door voorzichtig de buik van het dier te palperen om de blaas te lokaliseren en een zachte neerwaartse druk uit te oefenen tot de blaas leeg is.Vanwege de verminderde mobiliteit van het dier direct na de operatie, moeten de nodige stappen worden ondernomen om het dier toegang te geven tot voedsel en water door natvoer en hydrogel aan te bieden. Raadpleeg het tekstprotocol voor het beoordelen van weefselschade bij laminectomie en ruggenmergcompressies op het punt 25 millimeter. Het punt 35 millimeter of het punt 55 millimeter werd uitgevoerd bij 12 muizen, en zij werden drie of zeven dagen na het letsel geofferd via intracardiale perfusie, zoals hier te zien is.Compressie van het ruggenmerg veroorzaakt letsel met het epicentrum op de plaats van de compressie, waarbij de effecten van het letsel zich over meerdere millimeters in rostrale en caudale richting uitstrekken. Deze figuur laat zien dat de ernst van het letsel toenam naarmate de afstand tussen de spacers afnam. Zo veroorzaakten de compressies bij het 25 millimeter punt en het 35 millimeter punt een caviteit die niet zichtbaar was in het 55 millimeter model; drie dagen na de compressie was er bloed aanwezig bij het epicentrum van het letsel en in de omringende regio's, wat zeven dagen na het letsel niet meer het geval was; na zeven dagen was de omvang van de dorsale en ventrale witte stof bij het epicentrum grotendeels afgenomen.De organisatie van de grijze stof was sterk vervormd en cavitatie was aanhoudend zoals eerder aangetoond; de cytoarchitectonische veranderingen vertaalden zich in motorische en sensorische afwijkingen in het gedrag van het dier, geëvalueerd met de besso-muisschaal voor locomotorische functie en de von Frey-haar- en ethylchloride-testen voor de sensorische functie. Na deze procedure kunnen aanvullende methoden worden uitgevoerd, zoals de directe transplantatie van cellen of de injectie van andere therapeutische reagentia in het ruggenmerg, om aanvullende vragen te beantwoorden, zoals of die specifieke therapie de uitkomst na ruggenmergletsel kan verbeteren.

calibrated-forceps-model-of-spinal-cord-compression-injury

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Een betrouwbare en herhaalbare manier om een ​​eenzijdige cervicale dwarslaesie het gebruik van de oneindige horizon botslichaam te produceren wordt beschreven. De methode maakt gebruik van een speciaal ontworpen frame en vast te klemmen aan de wervelkolom te stabiliseren. De gestandaardiseerde procedure en biomechanische letsel parameters resulteren in een toereikende en duurzame verwondingen.

Een Contusive model van eenzijdige cervicale ruggenmerg letsel met behulp van de Oneindige Horizon Impactor

Source: Elzat, E. Y. Y., et al., Establishing a Mouse Contusion Spinal Cord Injury Model Based on a Minimally Invasive Technique. J. Vis. Exp. (2022).This video demonstrates the method for inducing a contusion injury at the T9 level spinal cord in a mouse model, using a spinal cord injury coaxial platform. A weight is dropped on the T9 level spinal cord that creates a contusion that immediately causes tissue discoloration and swelling.

Inducing a Spinal Cord Contusion in a Mouse Model Using a Spinal Cord Injury Coaxial Platform

Source: Zheng, W. et. al., Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in Chronic Spinal Cord Compression. J. Vis. Exp. (2019)This video demonstrates diffusion tensor imaging in assessing chronic spinal cord compression. By analyzing water diffusion patterns, fractional anisotropy, and apparent diffusion coefficient values, the findings reveal axonal damage in compressed regions. The findings provide critical insights into spinal cord pathology and structural integrity.

Assessing Spinal Cord Compression Using Diffusion Tensor Imaging

Een kneuzing model van ernstige dwarslaesie wordt beschreven. Gedetailleerde preoperatieve, operatieve en post-operatieve stappen worden beschreven om een ​​consistent model te verkrijgen.

Een Kneuzing Model van Severe ruggenmergletsel bij ratten

Vertebrale stabilisatie is noodzakelijk voor het minimaliseren van variabiliteit en voor het produceren van consistente experimentele ruggenmergletsels. Met een aangepaste stabiliserende inrichting in combinatie met de NYU / Mascis slaginrichting, hebben we hier aangetoond dat de juiste apparatuur en procedure voor het genereren reproduceerbare hemi-contusive cervicale (C5) ruggenmergletsel bij volwassen ratten.

A Novel Vertebral Stabilization werkwijze voor het produceren Contusive Spinal Cord Injury

Dit artikel beschrijft een methode voor het genereren van een reproduceerbare spinale cord compressie letsel (SCI) in de neonatale muis. Het model biedt een voordelige platform voor het bestuderen van mechanismen van adaptieve plasticiteit die ten grondslag liggen aan spontane functionele herstel.

Een Neonatale Mouse Spinal Cord Injury Compressie Model

Wij introduceren een weefselverplaatsingsgebaseerd contusief ruggenmergbeseringsmodel dat een consequente contusieve ruggengraatbesering in volwassen muizen kan veroorzaken.

Een Weefselverplaatsing-gebaseerde Contusive Spinal Cord Injury Model in Muizen

Minimaal invasieve technieken en een eenvoudig laboratoriumapparaat verbeteren de reproduceerbaarheid van het ruggenmergletselmodel door operatieve schade aan de proefdieren te verminderen en anatomisch morfologisch onderhoud mogelijk te maken. De methode is de moeite waard omdat de betrouwbare resultaten en reproduceerbare procedure het onderzoek naar de mechanismen van ziekteherstel vergemakkelijken.

Het opzetten van een muiskneuzingsletselmodel op basis van een minimaal invasieve techniek

Het huidige protocol dat het centrale navelstrengsyndroom (CCS) bij muizen simuleert, heeft de herhaalbaarheid verbeterd en de operatieschade aan de proefdieren geminimaliseerd, waardoor de anatomische structuur niet overmatig wordt verstoord. De strategie in deze studie is voordelig omdat het onderzoek naar letselmechanismen mogelijk maakt door consistente resultaten te produceren.

Vaststelling van het Central Cord Syndrome-model in C57BL/6J-muis

Hier wordt een nieuw geautomatiseerd apparaat voor kneuzing van ruggenmergletsel voor muizen gepresenteerd, dat nauwkeurig modellen voor dwarslaesie met verschillende gradaties kan produceren.

Geautomatiseerde impactor voor kneuzingsmodel voor dwarslaesie bij muizen

Leer een reproduceerbare methode voor ruggenmergcompressie bij muizen met gekalibreerde tang. Dit protocol toont chirurgische stappen en histochemische evaluatie voor consistente letselmodellen in neurowetenschappelijk onderzoek.

Gekalibreerde tang Model van Spinal Cord Injury Compression

Meer video's verkennen