Spektroskopia korelacji rozproszonej do oceny przepływu krwi w mózgu w modelu mysim

Streszczenie

Źródło: Brothers, R. O., et al. Analiza systemowa neurozapalnej i hemodynamicznej odpowiedzi na urazowe uszkodzenie mózgu. J. Vis. Exp. (2022)

W tym filmie demonstrujemy technikę spektroskopii korelacji rozproszonej do pomiaru przepływu krwi w mózgu w mysim modelu łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu.

Protokół

Wszystkie procedury dotyczące modeli zwierzęcych zostały sprawdzone przez lokalny komitet ds. opieki nad zwierzętami oraz weterynaryjną komisję rewizyjną JoVE

1. Ocena przepływu krwi w mózgu za pomocą dylacyjnej spektroskopii korelacji

1. Akwizycja danych DCS
   1. Usuń włosy ze skóry głowy. Ponieważ DCS działa najlepiej w przypadku braku włosów, konieczne jest usunięcie sierści na głowie przed rozpoczęciem eksperymentów. Zazwyczaj depilacja jest wykonywana 1-3 dni przed rozpoczęciem badania.
      1. Indukuj myszy 4,5% izofluranem w 100% tlenu przez 45 sekund i utrzymuj 1-2% izofluranu w 100% tlenie.
      2. Ogol głowę między oczami a uszami. Następnie użyj kremu do depilacji, aby usunąć sierść na głowie, jak na rysunku 1.
      3. Pozwól zwierzęciu dojść do siebie po znieczuleniu na podkładce rozgrzewającej, a następnie wróć do klatki.
   2. Zmierz przepływ krwi w mózgu za pomocą DCS. Aby zminimalizować artefakty ruchu podczas pomiaru, badaj myszy w krótkim znieczuleniu izofluranem.
      nuta: Monitoruj wizualnie oddychanie i reakcję na szczypanie palców u nóg podczas pomiarów i dostosuj stężenie izofluranu w razie potrzeby, aby zapewnić stałą głębokość znieczulenia. Znaczne różnice w głębokości znieczulenia mogą zmieniać przepływ krwi, biorąc pod uwagę znane działanie izofulranu na naczynia krwionośne.
      1. Indukować 4,5% izofluranu w 100% tlenu przez 45 sekund, a następnie utrzymywać 1,0-1,75% izofluranu w 100% tlenie. Potwierdź wystarczającą głębokość znieczulenia poprzez brak reakcji na uszczypnięcie palca u nogi i normalne oddychanie (między ~60-80 oddechami na minutę).
      2. Po 2-minutowym okresie stabilizacji delikatnie oprzyj czujnik DCS na prawej półkuli tak, aby górna krawędź czujnika optycznego zrównała się z tyłem oka, a bok czujnika zbiegł się wzdłuż linii środkowej (rysunek 1). Przyłóż dłoń do czujnika, aby osłonić go przed światłem w pomieszczeniu. Pozyskanie danych w ciągu 5 sekund (akwizycja z częstotliwością 1 Hz).
      3. Ustaw czujnik na lewej półkuli i uzyskaj 5 sekund danych.
      4. Powtórz 3 razy na półkulę, aby uwzględnić lokalne niejednorodności pod powierzchnią tkanki.
   3. Odzyskiwania
      1. Wyjmij mysz ze znieczulenia i umieść ją na podkładce rozgrzewającej.
      2. Po tym, jak mysz odzyska odruch prostowania, załóż ją z powrotem do klatki.

Wyniki

Rysunek 1: Pomiar przepływu krwi w mózgu za pomocą spektroskopii korelacji dyfuzyjnej. (A) Czujnik optyczny jest delikatnie ręcznie przytrzymywany nad prawą półkulą w celu pomiaru przepływu krwi w znieczulonej myszy. (B) Reprezentatywne umieszczenie czujnika na prawej półkuli. Kontur czujnika jest reprezentowany jako przerywany prostokąt, a położenie źródła i światłowodów detektora ...

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Krem do depilacji	Amazonka	Nair
DiH2O	Firma VWR	VWRL0200-1000
Sprzętowa płytka autokorelatora	www.correlator.com	Elastyczny05-8ch
Izofluran 250 ml	MED-VET MIĘDZYNARODOWY	Przekaźnik RXISO-250
Kimwipe (11,2 x 21,3 cm)	Firma VWR	21905-026
Laboratoryjny mieszalnik wirowy	Firma VWR	Numer katalogowy: 10153-838
Widok LabView	Instrumenty krajowe	Widok LabVIEW
Luminex 200, HTS, FLEXMAP 3D lub MAGPIX z oprogramowaniem xPONENT	Korporacja Luminex
Język programowania R
RStudio	www.rstudio.com
Sonifikacji
Akrylowa rura prowadząca o długości 1 m	McMaster-Carr	Numer katalogowy: 49035K85
Fotodioda lawinowa zliczająca 4 fotony	Perkin-Elmer	SPCM-AQ4C-IO
Światłowód wielomodowy 400 um	Thorlabs Inc.	FT-400-EMT
Śruba 54 g	Sprzęt Ace		0,95 cm podstawowa średnica korpusu, 2 cm średnica główki, 10,2 cm długość
Światłowód detektora jednomodowego 780 nm	Thorlabs Inc.	780 KM
Laser o długości koherencji 852 nm	TOPTICA Fotonika	Inteligentna wiązka iBeam