Generowanie łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu z zamkniętą głową w modelu mysim

Streszczenie

Źródło: Logsdon, A. F., i wsp. Model fali uderzeniowej o niskiej intensywności do przedklinicznej oceny łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu u gryzoni. (2020)

Ten film pokazuje indukcję łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu z zamkniętą głową w modelu mysim przy użyciu rurki do wstrząsu gazowego pod ciśnieniem. Wytworzona fala ciśnienia rozrywa membranę poliestrową, dostarczając falę uderzeniową do głowy myszy, która powoduje szybki ruch mózgu w czaszce, powodując łagodne urazowe uszkodzenie mózgu.

Protokół

Wszystkie procedury z udziałem modeli zwierzęcych zostały zweryfikowane przez lokalną instytucjonalną komisję ds. opieki nad zwierzętami i weterynaryjną komisję rewizyjną JoVE.

1. Przygotowanie układu doświadczalnego i indukcja łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu (TBI) u gryzoni

UWAGA: Przenieś gryzonie do obszaru przetrzymywania od 30 minut do 1 godziny przed rozpoczęciem eksperymentów z urazowym uszkodzeniem mózgu (TBI) w celu aklimatyzacji. Wybierz obszar trzymania, na który hałas związany z procedurą ma minimalny wpływ.

1. Przygotuj wszystkie materiały potrzebne do eksperymentu i sprawdź ustawienia pod kątem prawidłowego montażu (e.g., dostosuj parametry zgodnie z celem badania) (~5 – 10 minut).
   UWAGA: Stopień obrażeń można dostosować, wybierając grubość membrany poliestrowej. Na podstawie naszych badań grubość membrany od 25,4 do 102 μm jest stosowana w przypadku łagodnego do umiarkowanego TBI u myszy. Wcześniej wykorzystywaliśmy membrany o grubości od 76,2 do 127 μm do wytwarzania łagodnego do umiarkowanego TBI u szczurów.
   1. Ostrożnie przeciąć membranę poliestrową, włożyć ją między część napędzaną i zabierającą i zabezpieczyć, dokręcając śruby łączące.
   2. Podłącz zbiornik gazu do rurki amortyzatora za pomocą szybkozłączek. Upewnij się, że membrana jest szczelnie zamocowana między sekcją napędową a napędzaną.
   3. Umieść trzy czujniki ciśnienia na wyjściu rurki uderzeniowej, w odległości 120° od siebie, aby monitorować właściwości fali uderzeniowej podczas indukcji TBI.
   4. Upewnij się, że odległość od końca aparatu rurki uderzeniowej jest prawidłowa dla każdego obiektu za pomocą zainstalowanego mikrometru. Utrzymuj stałą pozycję głowy gryzonia (i., pozycja, odległość) w badaniach, aby umożliwić spójną ocenę urazu.
      UWAGA: Różne rodzaje urazów można wywołać, wybierając kierunek, w którym fala uderzeniowa uderza w głowę. Aby opisana tutaj procedura wywołania łagodnego do umiarkowanego TBI, ciało umieszcza się prostopadle do rurki uderzeniowej, w miejscu, w którym fala uderzeniowa uderza w bok głowy. W tym ustawieniu głowa ma swobodę ruchów, a zatem jest wystawiona na działanie fali uderzeniowej i szybkich sił obrotowych, co pozwala na generowanie efektów zamachu i kontrataku.
   5. Zainicjuj rejestrację z czujników ciśnienia za pomocą graficznego interfejsu użytkownika (GUI) oprogramowania.

2. Znieczulenie i umiejscowienie gryzoni w konfiguracji

1. Przenieś gryzonie z pomieszczenia przetrzymywania i wywołaj znieczulenie 4% izofluranem w tlenie i utrzymuj 2% izofluranu w tlenie, aby zmniejszyć niepokój i ból.
   UWAGA: Upewnij się, że zwierzę nie reaguje na szczypanie palca lub ogona przed kontynuowaniem. Upewnij się, że indukcja znieczulenia jest spójna dla wszystkich zwierząt doświadczalnych, w tym dla pozorowanych grup kontrolnych. Ta procedura wymaga niskiego poziomu i krótkiego czasu znieczulenia.
2. Umieść w pełni znieczulonego gryzonia w osłonie rury z polichlorku winylu (PVC) z amortyzacją, aby chronić narządy obwodowe przed falą uderzeniową.
   UWAGA: Osoby kontrolne są znieczulane i umieszczane w pobliżu stanowiska, ale nie są bezpośrednio poddawane działaniu fali uderzeniowej. Upewnij się, że elementy sterujące są narażone na hałas generowany przez rurkę uderzeniową.
3. Umieść głowę gryzonia w obszarze ułożenia głowy i podeprzyj ją od dołu, za pomocą podpory wbudowanej bezpośrednio w aparat osłaniający lub gazi. Określ ustawienie głowy zgodnie z anatomią każdego gryzonia, z kłykciem potylicznym wyrównanym z krawędzią osłony ochronnej.
   UWAGA: Unikaj kierowania fali ciśnienia bezpośrednio w kierunku pnia mózgu, aby zmniejszyć śmiertelność. Wiadomo, że uraz centrum oddechowego pnia mózgu i szyjnego rdzenia kręgowego przyczynia się do nieprawidłowości oddychania, a nawet śmierci w modelach TBI u gryzoni.

3. Narażenie gryzoni na falę uderzeniową

1. Szybko otwórz główny zawór zbiornika sprężonego gazu, aby wytworzyć skok ciśnienia, który rozrywa membranę i powoduje głośną eksplozję, która potwierdza powstanie fali ciśnienia. Membrana zostanie wizualnie pęknięta po usunięciu po eksperymencie.
   UWAGA: Szybka kamera może być użyta do uchwycenia skutków przewrotu i późniejszego przyspieszenia obrotowego, jakiego doświadcza gryzoń w celu dalszej analizy.
2. Wyłącz dopływ gazu natychmiast po usłyszeniu eksplozji.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
3/8 wysokociśnieniowy wąż hydrauliczny SAE	Eaton Aeroquip	R2-6-6-36M	Dostępne od Grainger
3/8'' Szybkozłączki żeńskie	Karcher	KAR 86410440
3/8'' Quick connect male plugs<	KAR 86410440
ANY-labirynt oprogramowanie do śledzenia wideo	Stoelting Co.	ANY-maze software
Clear mylar membrane	https://www.eplastics.com/	POLYCLR0.003	http://www.eplastics.com/Plastic/Clear_Polyester_Film/POLYCLR0-003; Przezroczysta membrana mylarowa sprzedawana jest w różnych grubościach. Wszystkie są sprzedawane przez dostawców wymienionych powyżej.
Compound slide table (X2)	Grizzly Industrial	G5757
Zawór kulowy kontroli gazu Deadman	Coneraco Inc.	71-502-01	"Apollo", dostępne w Grainger
Driver and driven section (mysi)	własny projekt/produkcja	n/a	Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z autorami
Nauszniki	3M	37274	Dostępne w Grainger
Gas regulator - Hi-Flow 3500-600-580		3003539
Hel	AirGas	he 300	Zbiorniki są dostępne w różnych rozmiarach
System anestezjologii wziewnej	VetEquip	901806
Moduł wejściowy	Instrumenty narodowe	NI 9223
Isoflurane	Baxter	NDC 10019-360-40	Zamówione przez weterynarza
Zegar laboratoryjny/ stoper	Fisher Scientific	50-550-352
Labview wersja 12.0	Krajowy Instrumenty		Oprogramowanie
Magnetyczny wskaźnik zegarowy/mikrometr	Grizzly Industrial	G9849
MATLAB	MathWorks		Oprogramowanie do analizy
Regulator tlenu	Medline	HCS8725M
Komputer do przetwarzania danych	Dell
Rurka z polichlorku winylu - 25,4 mm	FORMUFIT	P001FGP-WH-40x3
Czujniki ciśnienia	PCB Piezotronics	102A05
Receiver USB chassis	National Instruments	DAQ-9171
Kondycjoner sygnału czujnika	PCB Piezotronics	482C series
Stół montażowy ze stali nierdzewnej NSF	Gridmann	GR06-WT2448
Klucz imbusowy z uchwytem T - 3/16''	S&K	73310

td style='border-left-style:none;border-top-style:none;width:164pt;'>KarcherHarris do pozyskiwania danych zapisu ciśnienia