Name: Ocena uszkodzeń termicznych spowodowanych kraniotomią z nawierceniem przez robota w chirurgii okienka czaszkowego u myszy (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-11-11T13:20:00.000+00:00
Duration: 9 min 30 s
Description: Dowiedz się oceniać uszkodzenia termiczne podczas kraniotomii z nawierceniem przez robota w chirurgii okienka czaszkowego u myszy. Metoda zmniejsza zmienność między chirurgami i chroni barierę krew-mózg.

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

To badanie było częściowo wspierane przez Merit Review Awards GRANT12418820 (Capadona) i GRANTI01RX003420 (Shoffstall/Capadona) oraz Research Career Scientist Award # GRANT12635707 (Capadona) od United States (US) Department of Veterans Affairs Rehabilitation Research and Development Service. Ponadto prace te były również częściowo wspierane przez Narodowy Instytut Zdrowia, Narodowy Instytut Zaburzeń Neurologicznych i GRANT12635723 Udarów Mózgu (Capadona) oraz Narodowy Instytut Obrazowania Biomedycznego i Bioinżynierii, T32EB004314, (Capadona/Kirsch). Materiał ten oparty jest na pracach wspieranych przez National Science Foundation Graduate Research Fellowship w ramach grantu nr. GRANT12635723. Wszelkie opinie, ustalenia, wnioski lub zalecenia wyrażone w tym materiale są opiniami autora (autorów) i niekoniecznie odzwierciedlają poglądy National Science Foundation.

<ol><li>Kilic, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+cranial+windows+for+long+term+multimodal+neurovascular+imaging+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Physiology%22%5BJournal%5D)">Chronic cranial windows for long term multimodal neurovascular imaging in mice.</a> Frontiers in Physiology. 11, 612678(2020).</li>
<li>Goldey, G. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Removable+cranial+windows+for+long-term+imaging+in+awake+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Removable cranial windows for long-term imaging in awake mice.</a> Nature Protocols. 9 (11), 2515-2538 (2014).</li>
<li>Augustinaite, S., Kuhn, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intrinsic+optical+signal+imaging+and+targeted+injections+through+a+chronic+cranial+window+of+a+head-fixed+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protocols%22%5BJournal%5D)">Intrinsic optical signal imaging and targeted injections through a chronic cranial window of a head-fixed mouse.</a> STAR Protocols. 2 (3), 100779(2021).</li>
<li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+skull-removed+chronic+cranial+window+for+ultrasound+and+photoacoustic+imaging+of+the+rodent+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A skull-removed chronic cranial window for ultrasound and photoacoustic imaging of the rodent brain.</a> Frontiers in Neuroscience. 15, 673740(2021).</li>
<li>Wang, Y., Xi, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+cranial+window+for+photoacoustic+imaging%3A+a+mini+review%5BTitle%5D)+AND+%22Visual+Computing+for+Industry%2C+Biomedicine%2C+and+Art%22%5BJournal%5D)">Chronic cranial window for photoacoustic imaging: a mini review.</a> Visual Computing for Industry, Biomedicine, and Art. 4 (1), 15(2021).</li>
<li>Augustinaite, S., Kuhn, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+cranial+window+for+imaging+cortical+activity+in+head-fixed+mice%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protocols%22%5BJournal%5D)">Chronic cranial window for imaging cortical activity in head-fixed mice.</a> STAR Protocols. 1 (3), 100194(2020).</li>
<li>Kunori, N., Takashima, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+implantable+cranial+window+using+a+collagen+membrane+for+chronic+voltage-sensitive+dye+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Micromachines%22%5BJournal%5D)">An implantable cranial window using a collagen membrane for chronic voltage-sensitive dye imaging.</a> Micromachines. 10 (11), 789(2019).</li>
<li>Beckmann, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Longitudinal+deep-brain+imaging+in+mouse+using+visible-light+optical+coherence+tomography+through+chronic+microprism+cranial+window%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Longitudinal deep-brain imaging in mouse using visible-light optical coherence tomography through chronic microprism cranial window.</a> Biomedical Optics Express. 10 (10), 5235-5250 (2019).</li>
<li>Heo, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+soft%2C+transparent%2C+freely+accessible+cranial+window+for+chronic+imaging+and+electrophysiology%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">A soft, transparent, freely accessible cranial window for chronic imaging and electrophysiology.</a> Scientific Reports. 6, 27818(2016).</li>
<li>Holtmaat, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+neocortical+neurons+through+a+chronic+cranial+window%5BTitle%5D)+AND+%22Cold+Spring+Harbor+Protocols%22%5BJournal%5D)">Imaging neocortical neurons through a chronic cranial window.</a> Cold Spring Harbor Protocols. 2012 (6), 694-701 (2012).</li>
<li>Holtmaat, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((high-resolution+imaging+in+the+mouse+neocortex+through+a+chronic+cranial+window%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">high-resolution imaging in the mouse neocortex through a chronic cranial window.</a> Nature Protocols. 4 (8), 1128-1144 (2009).</li>
<li>Sundaram, G. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+a+brain+permeant+fluorescent+molecule+and+visualization+of+Abeta+parenchymal+plaques%2C+using+real-time+multiphoton+imaging+in+transgenic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Organic+Letters%22%5BJournal%5D)">Characterization of a brain permeant fluorescent molecule and visualization of Abeta parenchymal plaques, using real-time multiphoton imaging in transgenic mice.</a> Organic Letters. 16 (14), 3640-3643 (2014).</li>
<li>Spires, T. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dendritic+spine+abnormalities+in+amyloid+precursor+protein+transgenic+mice+demonstrated+by+gene+transfer+and+intravital+multiphoton+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Dendritic spine abnormalities in amyloid precursor protein transgenic mice demonstrated by gene transfer and intravital multiphoton microscopy.</a> Journal of Neuroscience. 25 (31), 7278-7287 (2005).</li>
<li>Price, D. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+large-scale+mosaic+imaging+using+multiphoton+microscopy+to+characterize+transgenic+mouse+models+of+human+neurological+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroinformatics%22%5BJournal%5D)">High-resolution large-scale mosaic imaging using multiphoton microscopy to characterize transgenic mouse models of human neurological disorders.</a> Neuroinformatics. 4 (1), 65-80 (2006).</li>
<li>Kimchi, E. Y., Kajdasz, S., Bacskai, B. J., Hyman, B. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+cerebral+amyloid+angiopathy+in+a+transgenic+mouse+model+of+Alzheimer+disease+using+in+vivo+multiphoton+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuropathology+and+Experimental+Neurology%22%5BJournal%5D)">Analysis of cerebral amyloid angiopathy in a transgenic mouse model of Alzheimer disease using in vivo multiphoton microscopy.</a> Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. 60 (3), 274-279 (2001).</li>
<li>Hyman, B. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+natural+history+of+Alzheimer+disease+dissected+through+multiphoton+imaging+of+transgenic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Alzheimer+Disease+and+Associated+Disorders%22%5BJournal%5D)">The natural history of Alzheimer disease dissected through multiphoton imaging of transgenic mice.</a> Alzheimer Disease and Associated Disorders. 20 (4), 206-209 (2006).</li>
<li>Korzhova, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+dynamics+of+aberrant+neuronal+activity+in+awake+Alzheimer%27s+disease+transgenic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Communications+Biology%22%5BJournal%5D)">Long-term dynamics of aberrant neuronal activity in awake Alzheimer's disease transgenic mice.</a> Communications Biology. 4 (1), 1368(2021).</li>
<li>Chawda, C., McMorrow, R., Gaspar, N., Zambito, G., Mezzanotte, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+immune+cell+function+through+optical+imaging%3A+a+review+highlighting+transgenic+mouse+models%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Imaging+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Monitoring immune cell function through optical imaging: a review highlighting transgenic mouse models.</a> Molecular Imaging and Biology. 24 (2), 250-263 (2022).</li>
<li>Courtin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+neuronal+mechanism+for+motivational+control+of+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">A neuronal mechanism for motivational control of behavior.</a> Science. 375 (6576), (2022).</li>
<li>Mostany, R., Portera-Cailliau, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+craniotomy+surgery+procedure+for+chronic+brain+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">A craniotomy surgery procedure for chronic brain imaging.</a> Journal of Visualized Experiments. (12), e680(2008).</li>
<li>Cramer, S. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Through+the+looking+glass%3A+A+review+of+cranial+window+technology+for+optical+access+to+the+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Through the looking glass: A review of cranial window technology for optical access to the brain.</a> Journal of Neuroscience Methods. 354, 109100(2021).</li>
<li>Eles, J. R., Vazquez, A. L., Kozai, T. D. Y., Cui, X. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Meningeal+inflammatory+response+and+fibrous+tissue+remodeling+around+intracortical+implants%3A+An+in+vivo+two-photon+imaging+study%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Meningeal inflammatory response and fibrous tissue remodeling around intracortical implants: An in vivo two-photon imaging study.</a> Biomaterials. 195, 111-123 (2019).</li>
<li>Jorfi, M., Skousen, J. L., Weder, C., Capadona, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progress+towards+biocompatible+intracortical+microelectrodes+for+neural+interfacing+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">Progress towards biocompatible intracortical microelectrodes for neural interfacing applications.</a> Journal of Neural Engineering. 12 (1), 011001(2015).</li>
<li>Cole, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Craniotomy%3A+true+sham+for+traumatic+brain+injury%2C+or+a+sham+of+a+sham%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Craniotomy: true sham for traumatic brain injury, or a sham of a sham.</a> Journal of Neurotrauma. 28 (3), 359-369 (2011).</li>
<li>Shoffstall, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Potential+for+thermal+damage+to+the+blood-brain+barrier+during+craniotomy%3A+implications+for+intracortical+recording+microelectrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">Potential for thermal damage to the blood-brain barrier during craniotomy: implications for intracortical recording microelectrodes.</a> Journal of Neural Engineering. 15 (3), 034001(2018).</li>
<li>Saunders, N. R., Dziegielewska, K. M., Mollgard, K., Habgood, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Markers+for+blood-brain+barrier+integrity%3A+how+appropriate+is+Evans+blue+in+the+twenty-first+century+and+what+are+the+alternatives%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Markers for blood-brain barrier integrity: how appropriate is Evans blue in the twenty-first century and what are the alternatives.</a> Frontiers in Neuroscience. 9, 385(2015).</li>
<li>Wang, H. L., Lai, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimization+of+Evans+blue+quantitation+in+limited+rat+tissue+samples%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Optimization of Evans blue quantitation in limited rat tissue samples.</a> Scientific Reports. 4, 6588(2014).</li>
<li>Goss-Varley, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microelectrode+implantation+in+motor+cortex+causes+fine+motor+deficit%3A+Implications+on+potential+considerations+to+Brain+Computer+Interfacing+and+Human+Augmentation%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Microelectrode implantation in motor cortex causes fine motor deficit: Implications on potential considerations to Brain Computer Interfacing and Human Augmentation.</a> Scientific Reports. 7 (1), 15254(2017).</li>
<li>Oomoto, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protocol+for+cortical-wide+field-of-view+two-photon+imaging+with+quick+neonatal+adeno-associated+virus+injection%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protocols%22%5BJournal%5D)">Protocol for cortical-wide field-of-view two-photon imaging with quick neonatal adeno-associated virus injection.</a> STAR Protocols. 2 (4), 101007(2021).</li>
<li>Dougherty, J. D., Zhang, J., Feng, H., Gong, S., Heintz, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+transgenesis+in+a+single+locus+with+independent+regulation+for+multiple+fluorophores%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Mouse transgenesis in a single locus with independent regulation for multiple fluorophores.</a> PLoS One. 7 (7), 40511(2012).</li>
<li>Jung, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+fractalkine+receptor+CX%283%29CR1+function+by+targeted+deletion+and+green+fluorescent+protein+reporter+gene+insertion%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+and+Cellular+Biology%22%5BJournal%5D)">Analysis of fractalkine receptor CX(3)CR1 function by targeted deletion and green fluorescent protein reporter gene insertion.</a> Molecular and Cellular Biology. 20 (3), 4106-4114 (2000).</li>
<li>Kiyatkin, E. A., Sharma, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Permeability+of+the+blood-brain+barrier+depends+on+brain+temperature%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Permeability of the blood-brain barrier depends on brain temperature.</a> Neuroscience. 161 (3), 926-939 (2009).</li>
<li>Eriksson, A. R., Albrektsson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+threshold+levels+for+heat-induced+bone+tissue+injury%3A+a+vital-microscopic+study+in+the+rabbit%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Prosthetic+Dentistry%22%5BJournal%5D)">Temperature threshold levels for heat-induced bone tissue injury: a vital-microscopic study in the rabbit.</a> The Journal of Prosthetic Dentistry. 50 (1), 101-107 (1983).</li>
<li>Bonfield, W., Li, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+temperature+dependence+of+the+deformation+of+bone%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">The temperature dependence of the deformation of bone.</a> Journal of Biomechanics. 1 (4), 323-329 (1968).</li>
<li>Hrapkiewicz, K., Medina, L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHrapkiewicz%2C+K+%22Clinical+Laboratory+Animal+Medicine%2C+second+ed%22">Clinical Laboratory Animal Medicine, second ed</a>. , Blackwell Publishing. Ames Iowa. (2007).</li>
<li>McLean, R., Moritz, A. R., Roos, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+of+thermal+Injury.+VI.+Hyperpotassemia+caused+by+cutaneous+exposure+to+excessive+heat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Investigations%22%5BJournal%5D)">Studies of thermal Injury. VI. Hyperpotassemia caused by cutaneous exposure to excessive heat.</a> Journal of Clinical Investigations. 26 (3), 497-504 (1947).</li>
<li>Kyweriga, M., Sun, J., Wang, S., Kline, R., Mohajerani, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+large+lateral+craniotomy+procedure+for+mesoscale+wide-field+optical+imaging+of+brain+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">A large lateral craniotomy procedure for mesoscale wide-field optical imaging of brain activity.</a> Journal of Visualized Experiments. (123), e52642(2017).</li>
</ol>

Autorzy nie mają do zgłaszania żadnych konfliktów interesów. Treść nie reprezentuje poglądów Departamentu ds. Weteranów Stanów Zjednoczonych, Narodowych Instytutów Zdrowia ani rządu Stanów Zjednoczonych.

Zastosowanie barwnika EB i obrazowania jest proste, szybkie i przydatne do oceny uszkodzeń naczyń krwionośnych w mózgu dla nowych metod i technik. Niezależnie od tego, czy używasz robota chirurgicznego, czy potwierdzasz metody wykonywane obecnie w laboratorium, ważne jest, aby zweryfikować metody chirurgiczne w celu wyizolowania efektów eksperymentalnych zabiegów w porównaniu z wpływem chirurgicznym i poprawy dobrostanu zwierząt. Konfiguracja termopary jest również przydatna do oceny metod wiercenia, aby upewnić się, że ...

Okna czaszkowe stały się powszechnie stosowane w dziedzinach neuronauki, inżynierii neuronalnej i biologii, aby umożliwić bezpośrednią wizualizację i obrazowanie kory u żywych zwierząt1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11. Potężne połączenie myszy transgenicznych i obrazowania wielofotonowego dostarczyło niezwykle cennych informacji na temat aktywności obwodów oraz innych aspektów biologicznych w mózgu in vivo12,13,14,15,16,17,18. Miniaturowe mikroskopy montowane na czaszce dodatkowo rozszerzyły te możliwości, umożliwiając rejestracje u zwierząt w stanie czuwania, swobodnie poruszających się19. Proces tworzenia okna czaszkowego wymaga wiercenia mechanicznego w celu ścienienia lub całkowitego usunięcia kości czaszki, aby wykonać kraniotomie wystarczająco duże do zamocowania przezroczystego kawałka szkła nad korą20. Polidimetylosiloksan (PDMS) i inne polimery były również testowane jako materiały do okien czaszkowych9,21. W idealnym przypadku okno czaszkowe nie powinno zmieniać ani zakłócać normalnej aktywności endogennej pod nim. Powszechnie przyjmuje się jednak, że wiercenie okna czaszkowego drażni leżące poniżej tkanki, co prowadzi do uszkodzeń mózgu, zaburzenia środowiska oraz wpływa na opony mózgowe do stopnia ograniczającego głębokość obrazowania wielofotonowego22. Wynikająca z tego neuroinflamacja wywołuje szereg efektów, od zmiany przepuszczalności bariery krew-mózg (BBB), po aktywację i rekrutację komórek glejowych wokół miejsca implantacji23. Dlatego też opracowanie bezpieczniejszych i bardziej powtarzalnych metod wiercenia okien czaszkowych jest kluczowe dla zapewnienia spójnej jakości obrazowania i ograniczenia czynników zakłócających.
Mimo zachowania ostrożności w celu zminimalizowania urazów tkanek podścielistych, proces wiercenia w kości może powodować zarówno termiczne, jak i mechaniczne zaburzenia w obrębie mózgu24,25. Uraz mechaniczny wynikający z przypadkowego przebicia opony twardej wiertłem może dodatkowo prowadzić do różnego stopnia uszkodzenia kory mózgowej24. W badaniu przeprowadzonym przez Shoffstalla i wsp.25 ciepło powstające podczas wiercenia kości doprowadziło do zwiększenia przepuszczalności BBB, o czym świadczyła obecność barwnika Evans Blue (EB) w miąższu mózgu25. Barwnik EB, podawany dożylnie, wiąże się z albuminą krążącą w krwiobiegu, przez co w normalnych warunkach nie przenika przez zdrową BBB w znaczących stężeniach. W związku z tym barwnik EB jest powszechnie stosowany jako czuły marker przepuszczalności BBB26,27. Choć w ich badaniu nie mierzono bezpośrednio wpływu przepuszczalności BBB na późniejsze badane następstwa biologiczne, wcześniejsze prace wykazały korelację między przepuszczalnością BBB a nasiloną odpowiedzią neurozapalną na chronicznie wszczepione mikroelektrody oraz zmianami w funkcjach motorycznych28.
W zależności od celów badania, skala uszkodzeń termicznych i mechanicznych może stanowić źródło błędu eksperymentalnego, negatywnie wpływając na rygor i powtarzalność badania. Istnieją dziesiątki opisanych metod wykonywania okien czaszkowych, z których każda wykorzystuje inny sprzęt wiertniczy, prędkości, techniki oraz operatorów1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11. Shoffstall i wsp.25 zgłosili, że obserwowana zmienność wyników nagrzewania wynikała z różnic w sile nacisku wiertła, prędkości posuwu oraz kącie aplikacji, obok innych aspektów, których nie można kontrolować podczas wiercenia ręcznego25. Istnieje przekonanie, że zautomatyzowane systemy wiercenia i inny sprzęt stereotaktyczny mogą poprawić powtarzalność i spójność wyników, jednak opublikowane badania metodologiczne nie oceniły rygorystycznie temperatury ani przepuszczalności BBB jako jednego z parametrów końcowych. W związku z tym istnieje potrzeba opracowania bardziej powtarzalnych i spójnie stosowanych metod wykonywania okien czaszkowych, a także metod rygorystycznie stosowanych w celu oceny wpływu wiercenia okna czaszkowego na leżącą poniżej tkankę neuronalną.
Celem niniejszej pracy jest określenie i opracowanie spójnych i bezpiecznych metod wiercenia okien czaszkowych. Rozmiar kraniotomii niezbędnej do instalacji okna czaszkowego jest znacznie większy niż w przypadku standardowych kraniotomii wykonywanych pod implantowane mikroelektrody mózgowe. Przy użyciu standardowego sprzętu takich kraniotomii nie można wykonać za pomocą jednego otworu wiertniczego, co wprowadza większą zmienność techniki między chirurgami w przypadku wykonywania zabiegu ręcznie20. W dziedzinie tej wprowadzono chirurgiczne roboty wiertnicze, jednak nie zostały one powszechnie przyjęte1,6,29. Automatyzacja wiercenia zapewnia kontrolę nad zmiennymi przyczyniającymi się do obserwowanej różnicy między próbami, co sugeruje, że zastosowanie tego sprzętu może zredukować efekty międzyoperatorskie i wewnątrzoperatorskie. Jest to szczególnie istotne ze względu na dodatkowe trudności związane z większą kraniotomią wymaganą do umieszczenia okna czaszkowego. Choć można by założyć, że kontrola zapewniana przez automatyzację wiercenia przynosi wyraźne korzyści, przeprowadzono niewiele ocen wdrożenia tego sprzętu. Pomimo że nie zaobserwowano widocznych zmian chorobowych5, pożądane jest przeprowadzenie testu o wyższej czułości z użyciem EB.
W niniejszej pracy przepuszczalność BBB jest mierzona przy użyciu dostępnego komercyjnie robota do wiercenia chirurgicznego z odpowiednim oprogramowaniem, które umożliwia programowanie współrzędnych stereotaktycznych, planowanie i mapowanie kraniotomii oraz wybór trybów wiercenia („punkt po punkcie” lub „poziomo”), odnoszących się do wyznaczonej ścieżki wiertła. Początkowo wierci się osiem punktów „bazowych” (Rysunek 1A), wyznaczających obrys okna czaszkowego. Następnie przestrzeń między punktami bazowymi jest wycinana przy użyciu metody wiercenia „punkt po punkcie” lub „poziomej”. Metoda „punkt po punkcie” polega na wykonywaniu pionowych nacięć otworów prowadzących (podobnie jak w wiertarce CNC), natomiast metoda „pozioma” polega na wykonywaniu cięć poziomych wzdłuż obwodu okna czaszkowego wyznaczających otwór (podobnie jak w frezarce CNC). Wynikiem obu metod jest fragment czaszki, który można usunąć, aby odsłonić okno czaszkowe. Aby odizolować uszkodzenia wynikające z samego wiercenia, okno czaszkowe nie jest fizycznie usuwane, co pozwala uniknąć dodatkowych obrażeń. Do pomiaru przepuszczalności BBB po wykonaniu kraniotomii u myszy stosuje się kombinację barwnika EB wraz z obrazowaniem fluorescencyjnym, a do bezpośredniego pomiaru temperatury powierzchni mózgu podczas wiercenia używa się wstawionej termopary (Rysunek 1B,C). Wcześniejsze obserwacje wykazały, że pulsacyjne włączanie i wyłączanie wiercenia w odstępach 2 s było wystarczające, aby ograniczyć nagrzewanie wiertła25, dlatego rozwiązanie to zostało włączone do podejścia eksperymentalnego dla robota chirurgicznego.
Celem przedstawionej pracy jest zaprezentowanie metod oceny uszkodzeń termicznych powstałych podczas wiercenia otworu trepanacyjnego. Choć metody te są przedstawione w kontekście wiercenia zautomatyzowanego, mogą one zostać zastosowane również do schematów wiercenia ręcznego. Metody te mogą posłużyć do walidacji wykorzystywanego sprzętu i/lub schematów wiercenia przed ich przyjęciem jako standardowej procedury.
<img alt="Schemat procesu inżynierii genetycznej myszy, obejmujący wstrzykiwanie, hodowlę komórkową i inkubację." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64188/64188fig01.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1: Schemat przebiegu eksperymentu. Schemat przedstawiający proces, któremu poddano zwierzęta w celu ilościowego oznaczenia EB po procedurze wykonania okna czaszkowego. (A) Schemat rozmieszczenia myszy w aparacie stereotaksycznym z chirurgicznym wiertłem robotycznym. Przedstawiono przykład okna czaszkowego nad korą ruchową z punktami inicjującymi (zielone) i punktami krawędziowymi (niebieskie). (B) Układ do perfuzji obejmuje wstrzyknięcie 1x roztworu PBS (Phosphate Buffered Saline) do całego organizmu zwierzęcia w celu usunięcia krwi, a następnie wyjęcie mózgu. (C) Następnie mózg jest umieszczany w komorze systemu obrazowania fluorescencyjnego EB w celu przeprowadzenia obrazowania fluorescencyjnego barwnika Evans Blue. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64188/64188fig01large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku.</a>

<table><tbody><tr><td>1x sól fizjologiczna buforowana fosforanami Rodzaj: Odczynnik</td><td>VWR</td><td>MRGF-6235</td><td>Do rozcieńczenia Evans Blue</td></tr><tr><td>Oprogramowanie Aura Rodzaj: Narzędzie</td><td>do obrazowania instrumentów spektralnych Oprogramowanie do przetwarzania</td><td></td><td>obrazów Otwarte oprogramowanie do przetwarzania obrazów dla systemów obrazowania Lumina</td></tr><tr><td>Buprenorfina Rodzaj: Lek</td><td>pozyskiwany z</td> wiertła z węglika spiekanego w zakładzie <td></td><td></td>dla zwierząt</tr><tr><td>, 0,6 mm (wiertarka robota) Rodzaj:</td><td>Narzędzie Stoelting</td><td>58640-1</td><td></td></tr><tr><td>Carprofen Rodzaj: Lek</td><td>pozyskiwany z zakładu</td><td></td><td></td>dla zwierząt</tr><tr><td>Cefazolin Rodzaj: Lek</td><td>pozyskiwany z zakładu</td><td></td><td></td>dla zwierząt</tr><tr><td>Evans Blue Dye Rodzaj: Odczynnik</td><td>Millipore Sigma E2129</td><td></td><td>Rozpuszczony w 1x soli fizjologicznej buforowanej fosforanem</td></tr><tr><td>Izofluran Rodzaj: Lek</td><td>Pozyskiwany z Animal Facility</td><td></td><td></td></tr><tr><td>IVIS Lumina II Typ: Narzędzie</td><td>Perkin Elmer</td><td>CLS136334</td><td>IVIS Lumina III obecnie zamiast Lumina II na rynku</td></tr><tr><td>Termometr linearyzacyjny Jenco Typ: Narzędzie</td><td>Jenco</td><td>765JF</td><td>do konfiguracji termopary</td></tr><tr><td>Ketamina Rodzaj: Lek</td><td>pozyskiwany z Animal Facility</td><td></td><td></td></tr><tr><td>LivingImage Typ: Narzędzie</td><td>Perkin Elmer</td><td></td><td>Oprogramowanie dla IVIS Lumina III</td></tr><tr><td>Marcaine Typ: Lek</td><td>pochodzący z Animal Facility</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Neurostar Software Typ:</td><td>Tool Stoelting</td><td></td><td>W zestawie z zakupem robota chirurgicznego</td></tr><tr><td>Physiosuite z MouseSTAT&reg; Pulsoksymetr i pulsoksymetr Monitor pracy serca Typ: Narzędzie</td><td>Kent Scientific</td><td>PS-03</td><td>Służy do monitorowania parametrów życiowych</td></tr><tr><td>Myszy PrismPlus Typ: Zwierzę</td><td>Jackson Labortory</td><td>031478, RRID: IMSR_JAX:031478, Samiec, ~8 miesięcy</td><td>Zwierzęta wykorzystane do badania</td></tr><tr><td>Wiertarka stoelting i robot iniekcyjny do zmotoryzowanych instrumentów stereotaktycznych Rodzaj: Narzędzie</td><td>Stoelting</td><td>58640</td><td>Główna wiertarka robotyczna z ramą stereotaktyczną</td></tr><tr><td>Termopara Typ: Narzędzie</td><td>TC Direct</td><td>206-557</td><td>Do konfiguracji termopary</td></tr><tr><td>USB-6008 Wielofunkcyjne I/O DAQ Typ: Narzędzie</td><td>National Instruments</td><td>USB-6008</td><td>do konfiguracji termopary</td></tr><tr><td>Ksylazyna Rodzaj: Lek</td><td>pozyskiwany z zakładu</td><td></td><td></td> dla zwierząt</tr></tbody></table>

ocena uszkodzeń termicznych spowodowanych kraniotomią z nawierceniem przez robota w chirurgii okienka czaszkowego u myszy

Assessment of Thermal Damage from Robot-Drilled Craniotomy for Cranial Window Surgery in Mice

Chirurgia okna czaszkowego pozwala na obrazowanie tkanki mózgowej u żywych myszy za pomocą technik obrazowania wielofotonowego lub innych technik obrazowania przyżyciowego. Jednak podczas ręcznego wykonywania kraniotomii często dochodzi do termicznego uszkodzenia tkanki mózgowej, które jest z natury zmienne w zależności od operacji i może być zależne od indywidualnej techniki chirurga. Wdrożenie robota chirurgicznego może ustandaryzować operację i doprowadzić do zmniejszenia uszkodzeń termicznych związanych z operacją. W tym badaniu przetestowano trzy metody wiercenia zrobotyzowanego w celu oceny uszkodzeń termicznych: poziome, punkt po punkcie i impulsowe punkt po punkcie. Wiercenie poziome wykorzystuje schemat wiercenia ciągłego, podczas gdy punkt po punkcie wierci kilka otworów obejmujących okno czaszki. Impulsowanie punkt po punkcie dodaje schemat wiercenia "2 s wł., 2 s wyłączone", aby umożliwić chłodzenie między wierceniami. Obrazowanie fluorescencyjne barwnika Evans Blue (EB) wstrzykniętego dożylnie mierzy uszkodzenie tkanki mózgowej, podczas gdy termopara umieszczona pod miejscem wiercenia mierzy uszkodzenia termiczne. Wyniki termopar wskazują na znaczny spadek zmiany temperatury w grupie pulsacyjnej punkt po punkcie (6,90 °C ± 1,35 °C) w porównaniu z grupami poziomymi (16,66 °C ± 2,08 °C) i punkt-po punkcie (18,69 °C ± 1,75 °C). Podobnie, grupa pulsująca punkt po punkcie wykazała również znacznie mniejszą obecność EB po wierceniu okna czaszkowego w porównaniu z metodą poziomą, co wskazuje na mniejsze uszkodzenia naczyń krwionośnych w mózgu. W związku z tym metoda wiercenia pulsacyjnego punkt po punkcie wydaje się być optymalnym schematem redukcji uszkodzeń termicznych. Wiertarka zrobotyzowana jest przydatnym narzędziem, które pomaga zminimalizować szkolenie, zmienność i zmniejszyć uszkodzenia termiczne. Wraz z rosnącym zastosowaniem obrazowania wielofotonowego w laboratoriach badawczych ważne jest, aby poprawić rygor i odtwarzalność wyników. Metody, o których tu mowa, pomogą innym w informowaniu innych o tym, jak lepiej wykorzystać te roboty chirurgiczne do dalszego rozwoju tej dziedziny.

Ocena termiczna 
Potencjał do uszkodzeń termicznych oceniono poprzez pomiar zmiany temperatury względem wartości bazowej podczas wiercenia przy użyciu metod poziomej (Rysunek 2A), punkt po punkcie (Rysunek 2B) oraz impulsowej punkt po punkcie (Rysunek 2C). Na Rysunku 2D przedstawiono układ eksperymentalny służący do pozyskiwania danych termicznych. Do oceny termicznej wykorzystano pr...

Okna czaszkowe stały się powszechnie stosowaną techniką chirurgiczną, która umożliwia obrazowanie przyżyciowe u myszy transgenicznych. Protokół ten opisuje użycie robota chirurgicznego, który wykonuje półautomatyczne wiercenie kości w oknach czaszki i może pomóc zmniejszyć zmienność między chirurgami i częściowo złagodzić termiczne uszkodzenie bariery krew-mózg.

Ocena uszkodzeń termicznych spowodowanych kraniotomią z nawierceniem przez robota w chirurgii okienka czaszkowego u myszy

Cranial window surgery allows for the imaging of brain tissue in live mice with the use of multiphoton or other intravital imaging techniques. However, ...

Protokół ten zapewnia metodę oceny uszkodzenia naczyń krwionośnych w wyniku wiercenia okien czaszkowych. Robot chirurgiczny zapewnia lepszą spójność we wszystkich procedurach, jednocześnie zmniejszając ilość szkoleń związanych z nauką techniki. Podczas tego zabiegu zastosowaliśmy zastrzyki do czaszki, które mogą być bardzo trudne.Zalecamy intensywne szkolenie dla tych, którzy są nowicjuszami w tej technice. Aby rozpocząć, skonfiguruj system zgodnie z opisem w manuskrypcie i wykonaj kalibrację ramy zgodnie z instrukcją obsługi robota chirurgicznego. Przejdź do oprogramowania chirurgicznego i utwórz nowy projekt, wybierając opcję Rozpocznij od czystego projektu.Następnie ustaw temat jako mysz u góry, aby wyznaczyć atlas współrzędnych wiercenia, który ma być używany. Następnie wybierz rozpocznij nowy projekt i kliknij planowanie w lewym dolnym rogu, aby przejść do ekranu planowania współrzędnych wiercenia. Utwórz schemat wiercenia dla techniki okna czaszkowego, która ma być wykonana, klikając w dowolnym miejscu atlasu stereotaktycznego.Użyj bregmy jako odniesienia i wprowadź współrzędne kory ruchowej zgodnie z opisem w manuskrypcie. Naciśnij Enter na klawiaturze, aby zaktualizować wybrane współrzędne. Kliknij przycisk Zapisz cel, aby zapisać te współrzędne i wprowadzić odpowiednią nazwę.Następnie kliknij przycisk przenoszenia w lewym dolnym rogu, aby wrócić do głównego ekranu wiercenia. Kliknij narzędzia, a następnie projekt i zapisz jako opcję, aby ponownie wykorzystać ten projekt szablonu do późniejszych projektów, ponieważ automatycznie zachowa on współrzędne wiercenia. Najpierw podaj znieczulonej myszy podskórne zastrzyki z antybiotykami, cefazoliną, lekiem przeciwbólowym, karprofenem i buprenorfiną.Następnie umieść mysz na poduszce grzewczej i utrzymuj znieczulenie 0,5% do 2% izofluranu poprzez inhalację przez stożek nosowy. Zamontuj zwierzę na stereotaktycznej ramie robota chirurgicznego za pomocą dołączonych pasków słuchowych i rutynowo oceniaj parametry życiowe i głębokość znieczulenia za pomocą uszczypnięcia palca. Następnie wyszoruj obszar operacyjny glukonianem chlorheksydyny i 70% izopropanolem w celu sterylizacji.I umieść sterylną folię plastikową na myszy i ramkę stereotaktyczną, aby zachować sterylność podczas operacji. Za pomocą ostrza skalpela wykonaj jednocalowe nacięcie na linii środkowej czaszki, zaczynając od tylnej części oczu, wysusz i oczyść czaszkę za pomocą 3% nadtlenku wodoru za pomocą aplikatorów z bawełnianą końcówką. Aby przygotować ogon do łatwego wstrzyknięcia, przetrzyj go alkoholem.Używając kciuka i palca wskazującego, zegnij ogon, aby odsłonić żyłę ogonową na zgięciu ogona. Wprowadzić strzykawkę równolegle do żyły i powoli wstrzykiwać objętość niebieskiego Evansa. Po wstrzyknięciu należy odczekać pięć minut, aby umożliwić krążenie niebieskiego Evansa.Udane wstrzyknięcie jest natychmiast weryfikowane, gdy kończyny myszy i okienko chirurgiczne zmieniają kolor na niebieski. Gdy czaszka jest przygotowana do wiercenia, wróć do oprogramowania chirurgicznego i kliknij narzędzia. Następnie wybierz projekt, a następnie nowy i wybierz projekt szablonu z menu rozwijanego, aby wybrać projekt szablonu.Wybierz te same elementy protokołu. Kliknij planowanie, a następnie wybierz parametry wiercenia, które chcesz przenieść do tego nowego projektu i kliknij rozpocznij nowy projekt. Następnie popraw ćwiczenie i ramkę, aby uwzględnić nachylenie i skalowanie czaszki myszy bieżącego zwierzęcia, klikając narzędzia, a następnie wybierz opcję popraw nachylenie i skalowanie, aby otworzyć ekran poprawek.U góry ekranu upewnij się, że wiertło jest aktywne, klikając jasnoczerwony przycisk wiercenia Po wykonaniu korekty wyjdź z okna korekty, klikając zamknij w dolnej środkowej części ekranu i przejdź do ekranu wiercenia, klikając narzędzia, a następnie wybierając wiercenie, aby rozpocząć procedurę wiercenia. Potwierdź miejsce wiercenia, wybierając okno kształtu kraniotomii u góry ekranu, a następnie wyświetl szczegóły celu wiercenia w menu rozwijanym poniżej. Aby przeprowadzić ręczne wiercenie impulsowe, wyłącz funkcję automatycznego zatrzymywania, odznaczając pole wyboru obok opcji automatycznego zatrzymania w menu wiertarki, które pozwala na kontrolowanie, kiedy wiertło jest wyłączone dla pulsacji.W menu wiertła wybierz 100 mikrometrów jako stopień zaawansowania wiercenia. Otwórz menu witryny przechodzenia do szczegółów i przejdź do pierwszej witryny przechodzenia do szczegółów. Użyj przycisku postępu lub ręcznych elementów sterujących, aby opuścić wiertło, aż dotknie czaszki i naciśnij ustawioną powierzchnię, gdy wiertło dotrze do czaszki.Gdy wszystko będzie gotowe, kliknij przycisk Advance, aby rozpocząć wiercenie. A gdy wiertło przesunie się o 100 mikrometrów, naciśnij dwukrotnie Escape, aby zatrzymać wiertło. Po dwóch sekundach powtórz ten cykl dla głębokości czaszki.Dla każdego punktu wysiewu i krawędzi podczas siewu upewnij się, że ustawiłeś oponę twardą za pomocą przycisku w menu wiertła, gdy opona twarda zostanie osiągnięta. Zmierz zmiany temperatury czaszki i mózgu za pomocą termopary w połączeniu z trzema różnymi schematami wierceń połączonymi z systemem akwizycji danych, który pozwala na odczytanie pomiaru do MATLAB. Zamontuj mysz do zwłok na ramie stereotaktycznej i ustaw wiertarkę robotyczną.Ręcznie wywierć mały otwór w odległości około dwóch milimetrów od miejsca, w którym okno czaszki zostanie wykonane z boku czaszki, co pozwala na wsunięcie termopary na miejsce pod miejscem, w którym następuje wiercenie okna czaszki. Rozpocznij proces wiercenia dla każdego z trzech schematów, jak pokazano wcześniej, powodując skoki spowodowane zmianą temperatury, co wskazuje na ogrzewanie występujące w pobliżu mózgu, gdy wiertło przechodzi przez czaszkę. Potencjał uszkodzeń termicznych oceniono, mierząc zmianę temperatury w stosunku do linii bazowej spowodowaną wierceniem metodami poziomymi, punkt po punkcie i impulsem punkt po punkcie.Zarówno schematy wierceń poziomych, jak i punkt po punkcie wykazują nieistotne różnice w zmianach termicznych. Jednak przejście na metodę pulsacyjną punkt po punkcie spowodowało znacznie mniejsze nagrzewanie mózgu niż zarówno wiercenie poziome, jak i punkt po punkcie. Poziome wiercenie krawędzi trwało 300 sekund, podczas gdy wiercenie krawędzi punkt po punkcie trwało 200 sekund.Metoda pulsacyjna trwała najdłużej w przypadku siewu i siewu krawędziowego, trwając około 500 sekund każde. Aby monitorować związek między schematem wiercenia a uszkodzeniem naczyń krwionośnych, wykonano obrazowanie fluorescencyjne Evansa. Wiercenie poprzez cięcie poziome i punkt po punkcie okazało się szkodliwe dla układu naczyniowego w mózgu.W porównaniu z grupami kontrolnymi, metoda pulsacyjna punkt po punkcie miała mniej zlokalizowane uszkodzenia w punkcie początkowym i krawędziowym, ale nadal miała widoczną niebieską obecność Evansa w oknie czaszki. Podczas wiercenia ręcznego ważne jest, aby sprawdzić kraniotomię po przesunięciu wiertła, aby upewnić się, że opona twarda nie została naruszona. Oprócz okien czaszkowych, robot chirurgiczny może być używany do standardowych kraniotomii w celu poprawy wyników chirurgicznych.

assessment-thermal-damage-from-robot-drilled-craniotomy-for-cranial

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Niniejszy film i protokół demonstrują sposób implantacji pokrytego szkłem okna czaszkowego u gryzoni. Preparaty te mogą być wykorzystywane do przewlekłego obrazowania dwufotonowego neocortex in vivo w skalach czasowych obejmujących wiele miesięcy. Mogą one być również stosowane w innych rodzajach obrazowania, w tym w obrazowaniu sygnałów optycznie immanentnych.

Procedura kraniotomii w celu przewlekłego obrazowania mózgu

Przedstawiono metodę bocznego uderzenia płynnego (LFP), uznany model urazowego uszkodzenia mózgu u myszy. LFP spełnia trzy główne kryteria dla modeli zwierzęcych: poprawność, niezawodność i istotność kliniczną. Opisano procedurę składającą się z chirurgicznej kraniotomii, zamocowania adaptera oraz następującego po nich wywołania urazu, co prowadzi do powstania uszkodzeń ogniskowych i rozlanych.

Boczna perkusja płynowa: model urazowego uszkodzenia mózgu u myszy

Ten film przedstawia zabieg chirurgiczny polegający na wszczepieniu okna czaszkowego w modelu mysim w celu zapewnienia stabilnego dostępu optycznego do różnych obszarów mózgu.

Implantacja okienka obrazowania czaszki w modelu mysim: zabieg chirurgiczny polegający na wszczepieniu szkiełka nakrywkowego na bazie szkła w celu stabilnego dostępu optycznego do obszarów mózgu myszy

Ten film demonstruje procedurę wywoływania urazowego uszkodzenia mózgu u myszy w otwartej czaszce poprzez wykonanie nacięcia w linii środkowej czaszki, przewiercenie czaszki i usunięcie płata kostnego w celu odsłonięcia kory mózgowej oraz zastosowanie wysokiego ciśnienia w celu wywołania urazu. Rana jest następnie zszywana w celu przygotowania modelu myszy do kolejnych eksperymentów.

Generowanie mysiego modelu urazowego uszkodzenia mózgu za pomocą sondy impaktorowej

Ostra uraz mózgu to poważny uraz, który do tej pory nie doczekał się odpowiedniego leczenia. Mikroskopia wielofotonowa pozwala na badanie podłużne procesu rozwoju ostrego urazu mózgu i sondowanie strategii terapeutycznych u gryzoni. W protokole przedstawiono dwa modele ostrego urazu mózgu badane za pomocą dwufotonowego obrazowania mózgu in vivo.

Ostry uraz mózgu u myszy, po którym następuje podłużne obrazowanie dwufotonowe

Urazowe uszkodzenia mózgu (TBI) pozostają poważnym problemem zdrowotnym. Wykorzystując model chirurgii kontrolowanego wpływu kory mózgowej, można przeprowadzić badania nad skutkami TBI i możliwymi metodami leczenia.

Kontrolowany model uderzenia kory mózgowej w przypadku urazowego uszkodzenia mózgu

Ten protokół demonstruje metodologie dla mysiego modelu urazowego mózgu z otwartą czaszką i przeszczepu hodowanych ludzkich pluripotencjalnych komórek macierzystych do miejsca urazu. W skrócie opisano również testy behawioralne i histologiczne wyników tych procedur.

Kontrolowany model wpływu kory mózgowej uszkodzenia mózgu myszy z terapeutycznym przeszczepem ludzkich pluripotencjalnych komórek nerwowych pochodzących z komórek macierzystych

Tutaj opisujemy protokół indukcji mysiego urazowego uszkodzenia mózgu poprzez kontrolowane uderzenie w korę mózgową z otwartą głową.

Mysi model kontrolowanego wpływu na korę mózgową w celu indukcji urazowego uszkodzenia mózgu

To badanie demonstruje dostarczanie powtarzających się urazowych uszkodzeń mózgu myszom i jednoczesne wszczepienie okna czaszkowego do późniejszego przyżyciowego obrazowania EGFP wyrażonego przez neuron za pomocą mikroskopii dwufotonowej.

Przyżyciowe obrazowanie ekspresji białek fluorescencyjnych u myszy z urazowym uszkodzeniem mózgu i okienkiem czaszkowym przy użyciu mikroskopu dwufotonowego

Protokół ten opisuje dwufazową metodę chirurgiczną mającą na celu stworzenie dużego, ponownie zamykalnego, oszczędzającego dura okno czaszkowe u myszy. Technika ta umożliwia przewlekłe, wielomodalne zapisy elektrofizjologiczne z rozproszonych, głębokich sieci mózgowych, takich jak Sieć Trybu Domyślnego, przez kilka tygodni.

Protokół chirurgiczny dla dużego, zamykalnego okna czaszkowego umożliwiającego podłużne, wielomodalne rejestrowanie elektrofizjologii sieci domyślnej myszy

Dowiedz się oceniać uszkodzenia termiczne podczas kraniotomii z nawierceniem przez robota w chirurgii okienka czaszkowego u myszy. Metoda zmniejsza zmienność między chirurgami i chroni barierę krew-mózg.

Ocena uszkodzeń termicznych spowodowanych kraniotomią z nawierceniem przez robota w chirurgii okienka czaszkowego u myszy

Przeglądaj więcej filmów