Voorbereiding van perifere zenuwstimulatie elektroden voor chronische implantatie bij ratten

Perifere zenuwstimulatie wordt steeds meer onderzocht als een behandeling voor een verscheidenheid van ziekten, waaronder ontstekingsziekten en neurale aandoeningen. De bouw van chronisch implanteerbare perifere zenuwboekelektrode voor kleine proefdieren kan tijdrovend en duur zijn. Dit protocol beschrijft een eenvoudige, goedkope aanpak voor de bouw van chronisch implanteerbare perifere zenuwstimulerende elektroden voor gebruik bij ratten.

De methode vereist zeer weinig en gemakkelijk toegankelijke materialen en leveringen en een verminderd aantal gevaarlijke of technisch gevraagde stappen in vergelijking met vergelijkbare technieken die zowel de kosten van het apparaat als de tijd die nodig is om personeel en apparaatassemblage op te leiden, vermindert. Deze techniek is ontworpen om preklinische studies die de effectiviteit van chronische Vegas zenuwstimulatie tijdens beroerte herstel of andere vormen van Metro disfunctie te testen. Begin met het voorbereiden van de manchetbuis.

Gebruik een scheermesje om een stuk polymeerbuizen van 2,5 millimeter te snijden. Steek vervolgens een paperclip of krachttips door de slang en laat een in de lengte glijden door de muur van de slang aan de ene kant van de manchet. Haal de tang uit de slang en steek een grote naainaald door de middellijn van de manchet.

Plaats de naald in het schuimbord om de manchet op zijn plaats te spelden tijdens de resterende montagestappen. Om een hechting te plaatsen voor het vastzetten van de manchetsluiting tijdens de implantatie steek een kleine naainaald door de wand van de manchet op de middellijn ongeveer vijf millimeter van de bovenste spleet aan de ene kant. Steek vervolgens twee centimeter van een zes nul hechting door het oog van de naald en trek de naald door de wand van de slang om de hechting draad in de manchet.

Prik een tweede gat door de buizenwand ongeveer punt vijf millimeter onder het eerste gat langs de middellijn van de manchet. Steek de hechting door het oog van de naald en trek de naald door de slangwand. Breng een kleine hoeveelheid UV-kuur lijm aan het korte uiteinde van de hechting uit te breiden van het onderste gat en trek de langere hechting einde totdat de onderste staart is bijna gelijk met de buitenwand van de slang.

Genees de lijm vervolgens met een UV-toverstok. Herhaal dit proces om een andere hechting aan de andere kant van de manchet te plaatsen. Volgende plaats de Platinum Iridium draad leidt.

Gebruik de kleine naainaald om vier gaten in de manchetwand te maken. Steek vervolgens de naainaald opnieuw in, dit keer werkend van buiten naar binnen door het eerste loden gat. Steek ongeveer punt vijf centimeter van een 7,5 centimeter Platinum Iridium draad door het oog van de naald en trek de naald door de slang om de draad lood draad door de manchetwand.

Stel de draad zo in dat ongeveer 4,5 centimeter zich uitstrekt aan de buitenzijde van de manchet. Steek de naald door het eerste loden gat weer dan door de tweede loden gat. Steek punt vijf centimeter van het kortere uiteinde van de draad door het oog van de naald en trek de naald door de slang om de draad lood draad door de manchetwanden.

Herhaal het proces om de draad door de derde en vierde loodgaten te rijgen. Met behulp van een butaanaansteker, verwijder voorzichtig de isolatie van vijf tot zes millimeter van de draden die zich uitstrekken van de tweede en vierde loden gaten Trek dan voorzichtig aan het uiteinde van de draad die zich uitstrekt van het eerste gat totdat het niet-geïsoleerde gedeelte van de draad gelijk is met het gat. Herhaal dit met de andere leiden om de niet-geïspuleerde einde van de draad schroefdraad uit te lijnen door de derde en vierde loodgaten.

Breng een kleine hoeveelheid UV-kuur lijm aan de draad lussen aan de buitenkant van de manchet op de eerste en derde lood gaten. Gebruik vervolgens de UV-toverstok om de lijm te genezen en de leads op zijn plaats te beveiligen. Gebruik een kleine pipettip om de ongeïnuleerde draad leidt tegen de binnenwand van de manchet te duwen.

Trek de een millimeter staarten van de draad plat tegen het buitenoppervlak van de manchet, waarbij zorg ervoor dat ze niet kort samen. Breng vervolgens een kleine hoeveelheid UV-lijm aan om gewoon de twee staarten te bedekken en te genezen. Verwijder de grote naald met de manchetmontage van het schuimbord.

Steek een drie centimeter lengte van een zes nul hechting door het oog van de naald en trek de naald door de slang om de hechting draad door de onderkant van de manchet in het midden. Steek de kleine naainaald door dezelfde middellijn gat werken van binnen naar buiten om vervorming, de slang en de draad leidt te voorkomen. Steek vervolgens de buitenstaart van de hechting door het oog van de naald en trek de naald door de manchetwand om een lus van hechting rond de rand van de manchet te creëren.

Maak de tweede lus rond het andere uiteinde van de manchet door het binden van de uiteinden van de hechting en een halve knoop aan de buitenkant van de manchet. Terwijl u de knoop plat tegen de slang houdt, breng u een kleine hoeveelheid UV-lijm aan op de halve knoop en genees deze. Snijd de uiteinden van de hechtdraad voorzichtig zo dicht mogelijk bij de knoop.

Gebruik vervolgens een butaanaansteker om de isolatie te verwijderen van ongeveer drie millimeter aan het einde van elk van de Platinum Iridium draadkabels. Soldeer de bekerzijde van een gouden speld aan het niet-geïtule uiteinde van elk lood. Alvorens verder te gaan met de implantatietest de impedantie van het geassembleerde apparaat om te controleren of de gemonteerde manchet een impedantie van minder dan twee kilo ohm bij één kilohertz heeft.

Na het monteren van de hoofdkap en het implanteren van de manchetelektrode volgens de handschriftrichtingen, stimuleert u de nervus vagus terwijl de rat wakker is. Sluit de rat aan op een stimulusgenerator via de geïmplanteerde hoofdkap en pas de stimulatie-instellingen aan. Voor VNS geïnduceerde reorganisatie van de motor corticale kaart, leveren een enkele trein van 15 bifasische pulsen, elk met een breedte van 100 microseconden, en een amplitude van 800 micro ampère bij een frequentie van 30 hertz.

Een stimulatie trein wordt geleverd onmiddellijk na de detectie van elke succesvolle hendel druk gedurende 10, 30 minuten durende trainingen. Gebruik een oscilloscoop om een succesvolle levering van de huidige stimulatie te controleren. Dit protocol, werd gebruikt om vagus zenuwboekelektrode en hoofdkappen bij ratten chronisch te implanteren.

Tijdens de implantatie werd de functionele validatie van alle manchetten uitgevoerd door te testen op een door VNS veroorzaakte daling van de bloedzuurstofverzadiging. Om deze respons op te roepen, werd een 10 seconden trein van 30 hertz pulsen, elk met een breedte van 100 microseconden, en een amplitude van 800 micro amplitude geleverd over de manchet leidt. Voor alle manchetten, zagen we een VNS geïnduceerde stopzetting van de ademhaling voor de duur van de 10 seconden stimulatie, die gepaard ging met een daling van de bloedzuurstofverzadiging van ten minste 5%bevestigen manchetfunctie en een goede implantatie.

Om de lange termijn functionaliteit van de apparaten te testen, werden ratten verdoofd zes weken na implantatie, en VNS werd opnieuw toegepast. Voor zeven van de negen apparaten, de omvang van de stimulatie opgeroepen verandering in het bloed zuurstofverzadiging, niet verschillen van die waargenomen bij de eerste implantatie, wat suggereert aanhoudende uitstekende prestaties. De overige twee apparaten, waardoor de stimulatie amplitude tot 1,6 milliampère was voldoende om een betrouwbare vermindering van de bloedzuurstofverzadiging van ten minste 5% wat suggereert dat deze apparaten bleven functioneren op te roepen.

Maar de veranderingen in impedantie, zenuwschade, of manchet oriëntatie kan hebben geresulteerd in verminderde prestaties. Om de functionaliteit op lange termijn van de chronisch geïmplanteerde apparaten verder te testen, werd een tweede groep ratten getraind op een vereenvoudigde versie van een bekwame het bereiken hefboomperstaak. De ratten moesten twee centimeter buiten de trainingscabine bereiken om de hendel volledig te indrukken en deze vervolgens binnen twee seconden los te laten.

In overeenstemming met eerdere studies waaruit blijkt dat vagus zenuwstimulatie drijft uitbreiding van taak relevante motor kaart representaties, VNS behandelde ratten tentoongesteld aanzienlijk grotere proximale voorpoot representaties dan Sham behandelde ratten. Dit protocol kan gemakkelijk worden aangepast aan chronische stimulatie-experimenten in andere laboratoriumsoorten of op andere perifere zenuwlocaties, waaronder heup- of sacrale zenuwen. Bijvoorbeeld.