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Artigo de método

Microinjeção de Drogas com Registro Eletrofisiológico em Cérebro de Rato

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8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

Fonte: Lai, J., et al. Registro eletrofisiológico simultâneo e microinjeções de agentes inibitórios no cérebro de roedores. J. Vis. Exp. (2015)

Este protocolo descreve a montagem e o uso de um injetor para administração precisa de medicamentos em regiões cerebrais específicas de um rato anestesiado, seguido pelo monitoramento da atividade neuronal por meio de sinais elétricos registrados.

Protocolo

Todos os procedimentos envolvendo modelos animais foram revisados pelo comitê institucional local de cuidados com animais e pelo conselho de revisão veterinária JoVE.

1. Montagem da pipeta de injecção de gravação

  1. Puxe um capilar de vidro de aproximadamente 7 cm de comprimento (1 mm de diâmetro externo) usando um extrator de pipeta.
  2. Quebre a ponta capilar e verifique a abertura sob um microscópio óptico. Confirme se o diâmetro interno está entre 30 μm e 40 μm.
  3. Insira um fio de prata de 7 cm de comprimento no capilar de vidro com aproximadamente 1 cm saliente da extremidade não cônica da pipeta de vidro.
  4. Dobre o excesso de filamento ortogonalmente ao capilar de vidro.
  5. Aplique uma gota de adesivo plástico flexível na haste de uma agulha hipodérmica de 30 G.
  6. Insira uma agulha hipodérmica de 30 G na pipeta de vidro de acordo com os esquemas apresentados na Figura 1.
  7. Adicione uma segunda camada de cola para garantir uma vedação adequada da junção entre a pipeta de vidro e a agulha hipodérmica.
  8. Deixe a pipeta secar com a ponta voltada para cima por cerca de 12 horas para garantir a cura adequada da cola. O resultado final é mostrado na Figura 2.

NOTA: Este procedimento é feito em experimentos agudos e a esterilização da ponta da pipeta não é necessária.

2. Preparação Animal

  1. Coloque o rato em uma caixa de anestesia.
  2. Induzir a anestesia com isoflurano a 4% por 5 a 10 min.
  3. Coloque o animal em uma mesa estereotáxica com uma almofada de aquecimento e sonda retal para manter uma temperatura corporal de 37 °C. Use um cone nasal com isoflurano a 2% para manter a anestesia. Prenda a cabeça do rato usando barras auriculares e um suporte de dentes.
  4. Aplique pomada oftálmica ou colírio, incluindo gotas de atropina a 1%, para ajudar na dilatação da pupila. Para evitar o ressecamento, aplique gotas lubrificantes aproximadamente a cada 30 minutos.
  5. Raspe a cabeça e limpe-a com 10% de iodopovidona.
  6. Para anestesia local, injete 0,5 ml de lidocaína a 2% sob o couro cabeludo em 2-3 locais, levantando a pele e inserindo a ponta da agulha.
  7. Confirme um nível adequado de anestesia realizando uma pinça no dedo do pé e observando a falta de movimento. Além disso, a frequência cardíaca deve ser monitorada para garantir que esteja dentro dos valores normais (300 a 400 batimentos/min).
  8. Incise o couro cabeludo em linha reta ao longo da mediana com uma lâmina de bisturi #10 para expor as suturas coronal e sagital.
  9. Revele os pontos Lambda e Bregma afastando o tecido que cobre o crânio com uma espátula cirúrgica.
  10. Nivele o crânio para que as posições Bregma e Lambda fiquem no mesmo plano.
  11. Para definir o ponto de referência, use um dispositivo estereotáxico com um tubo de vidro montado para colocá-lo logo acima de Bregma. Este será o "zero" para as coordenadas de medida ântero-posterior e médio-lateral.
  12. Defina o ponto de interesse movendo a montagem estereotáxica para as coordenadas necessárias, observe as coordenadas estereotáxicas e desenhe um quadrado ao redor da área alvo que marca onde a craniotomia será realizada.
  13. Use uma broca cirúrgica com uma broca esterilizada ao longo do quadrado marcado lentamente, sem pressão, para remover o material ósseo. Tenha cuidado para não perfurar por muito tempo na mesma área, pois isso produzirá calor e causará lesões no córtex.
  14. Quando o osso que delimita a craniotomia se tornar suficientemente fino, remova cuidadosamente a seção craniana com uma pinça para expor o córtex.
  15. Freqüentemente, irrigue o córtex exposto com líquido cefalorraquidiano artificial para evitar a dessecação do tecido.
    nota: A remoção da dura-máter é desnecessária no rato, pois a ponta do injetor é resistente o suficiente para penetrar.

3. Enchimento e montagem do sistema de injeção

  1. Encha a microsseringa de 5-10 μl por aspiração com óleo mineral.
  2. Encha a agulha hipodérmica com a pipeta de vidro fixa com uma solução de Chicago Sky Blue (CSB) a 0,5% e ácido γ-aminobutírico (GABA) a 300 μM ou uma solução de lidocaína a 2% com CSB 9 a 0,5%. Dilua todas as soluções com solução salina.
    1. No caso de uma substância abundante, encha com uma seringa comum e use as técnicas preventivas usuais para evitar a formação de bolhas de ar.
    2. No caso de substâncias mais caras, o óleo mineral pode ser usado para encher a injeção e o agente químico pode ser introduzido por aspiração. A diferença de densidade entre óleo mineral e água é relativamente alta, portanto, essa substância é uma boa candidata para injetar soluções aquosas.
      nota: Um corante pode ser adicionado para confirmar a separação entre os dois líquidos.
  3. Para encher a pipeta de injeção, aspire uma seringa de 1 ml com a solução e injete-a lentamente na pipeta.
  4. Preste muita atenção aos vazamentos nas regiões indicadas na Figura 1, limpando essas áreas e observando os vazamentos injetando a solução lentamente com a seringa.
  5. Retire a seringa de 1 ml. Ao fazer isso, mantenha uma leve pressão no êmbolo para que o vácuo não remova a solução da pipeta de injeção.
  6. Aspire a microsseringa com óleo mineral e fixe-a firmemente à pipeta de injeção cheia. Em seguida, limpe cuidadosamente qualquer excesso de solução da injeção montada com gaze.
  7. Injete um volume muito pequeno, o suficiente para ver uma pequena gota se formar na ponta da pipeta de vidro, para verificar se a ponta não está bloqueada.
  8. Monte o injectrode no sistema de microbomba e certifique-se de que está bem fixado.
  9. Posicione cuidadosamente a ponta injetada nas coordenadas alvo e abaixe a ponta até a superfície do córtex.
  10. Abaixe lentamente o injectrode usando o aparelho estereotáxico até a estrutura-alvo (colículo superior) usando as coordenadas anatômicas apropriadas.
  11. Cubra o córtex exposto com ágar quente para evitar a dessecação do tecido.

4. Injeção e Inativação Reversível

  1. Defina a bomba de microinjeção para injetar 400 a 800 nl a 40 nl/min e pressione Executar para iniciar a injeção. Observe que a taxa de pico mostrará uma redução durante a injeção.
    NOTA: Na configuração experimental, a atividade neural se recuperou dentro de uma hora após o término da entrega do GABA. Qualquer dispositivo mecânico calibrado pode ser usado para aplicar pressão na seringa de microinjeção e conduzir a injeção.
  2. Depois de adquirir os dados eletrofisiológicos, eutanasiar usando um método aprovado pela Comunidade de Ética Animal local.

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Resultados

figure-results-1
Figura 1: Representação esquemática do conjunto injectrode. Uma microsseringa (A) é conectada à pipeta de registro-injeção, que consiste em uma agulha hipodérmica de 30 G (B) aderida a um fio de prata (C) dentro de uma pipeta de vidro (D). As regiões circuladas (E-F) destacam as áreas que podem ser suscetíveis a vazamentos.

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Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Bomba de injeção (UltraMicroPump III)WPI#UMP3
Console de injeção (controlador Micro4)WPI#SYS-MICRO4
Seringa HamiltonHamliton(80301) 701LT 10 μL SYRSeringas entre 5 e 10 μL usadas
Adesivo de cianoacrilato em gelCola KrazyKG86648RA forma de gel é mais fácil de aplicar na haste da agulha hipodérmica 30G
Pipetas de vidroWPI#TW100F-4Parede fina, 1 mm OD, 0,75 mm de diâmetro interno com pipetas de filamento usadas
Extrator de pipeta de agulha 720Kopf720
Fio de prataSistemas AM, Inc.Rolamento 782500Nu 0,010 "
Ágar
Tubos capilares
Seringa
Azul celeste de Chicago (CSB)
Ácido γ-aminobutírico (GABA)
lidocaína
Gotas de atropina
Isoflurano
Almofada de aquecimento
Mesa estereotáxica
#10 lâmina de bisturi
óleo mineral

Etiquetas

Montagem do InjectrodePosicionamento EstereotáxicoSistema de MicrobombaColículo SuperiorSolução de GABAÓleo MineralCobertura de ÁgarMonitoramento da Atividade Neuronal