$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Mikrozastrzyki są używane od dawna do dostarczania farmakologicznie aktywnych związków do modulowania aktywności neuronalnej w określonych obszarach mózgu. Ponadto były one używane do wstrzykiwania toksyn w pobliżu określonych populacji neuronów, do naśladowania zdarzeń neurodegeneracyjnych charakterystycznych dla niektórych chorób, na przykład 6-hydroksy-dopaminy w układzie dopaminy nigrostriatal w celu naśladowania choroby Parkinsona1,2 lub immunotoksyny 192 IgG saporyny w celu uszkodzenia układu cholinergicznego3. Ostatnio procedury mikroiniekcji są stosowane do dostarczania wektorów wirusowych lub przeszczepów komórek do terapii genowej lub komórkowej eksperymentalnych zaburzeń mózgu4,5.
Klasyczny rodzaj igieł używanych w tych badaniach jest wykonany ze stali nierdzewnej. Chociaż są łatwe i praktyczne w użyciu, stalowe igły mają wiele problemów6: są stosunkowo duże i mogą powodować uszkodzenie tkanek, z wyciekiem bariery krew-mózg i aktywacją astrocytów; Co więcej, mogą wytwarzać rdzenie tkanki mózgowej, która dostaje się do igły, tworząc przeszkodę lub nawet całkowicie uniemożliwiając przepływ pożądanego roztworu. Ostatnio wprowadzono do użytku igły szklane przygotowywane ad hoc z naczyń włosowatych7,8. Nie powodują one znacznych uszkodzeń tkanek ani aktywacji astrocytów, ale są stosunkowo elastyczne i mogą się wyginać po wprowadzeniu do głębokich struktur, zmniejszając dokładność lokalizacji (obserwacje osobiste).
Istnieje zatem potrzeba jak największego zmniejszenia uszkodzeń (zwłaszcza podczas przeprowadzania eksperymentów w celu leczenia uszkodzeń) przy jednoczesnym zwiększeniu dokładności i powtarzalności (tj. upewnienia się, że wszystkie rozwiązania zostały dostarczone i zapewnienia poprawnej lokalizacji). Ponadto pożądane byłoby stosowanie różnych konstrukcji igieł w celu zapewnienia optymalnego rozprowadzenia wstrzykiwanego roztworu w obszarach mózgu o różnej geometrii. W tym artykule opisujemy protokół przygotowania i użycia igieł kwarcowych do mikroiniekcji w mózg gryzonia. Ze względu na wysoką temperaturę topnienia kapilar kwarcowych nie można naciągnąć na konwencjonalny ściągacz i dlatego nie były używane w przeszłości do generowania igieł. Kwarc ma jednak kilka ważnych zalet w porównaniu ze szkłem, w szczególności wysoką sztywność i odporność na pękanie9. Ze względu na swoją sztywność igły kwarcowe idealnie nadają się do wstrzykiwań w brzuszne obszary mózgu. Ze względu na ich wysoką odporność na pękanie, mogą być modelowane tak, aby zawierały wiele otworów, uzyskując projekty, które mogą okazać się najbardziej skuteczne nawet w przypadku celowania w obszary mózgu o złożonej geometrii10.