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DOI: 10.3791/50149-v
Melissa J. Walker*1,2, Chandler L. Walker*1,3, Y. Ping Zhang4, Lisa B. E. Shields4, Christopher B. Shields4, Xiao-Ming Xu1,3
1Spinal Cord and Brain Injury Research Group, Stark Neurosciences Research Institute, Department of Neurological Surgery and Goodman and Campbell Brain and Spine,Indiana University School of Medicine, 2Medical Neuroscience Graduate Program,Indiana University School of Medicine, 3Department of Anatomy and Cell Biology,Indiana University School of Medicine, 4Norton Neuroscience Institute,Norton Healthcare
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Estabilização vertebral é necessário para minimizar a variabilidade, e para a produção de lesões da medula espinhal experimentais consistentes. Utilizando um aparelho de estabilização personalizado em conjunto com o dispositivo de pêndulo NYU / MASCIS, demonstramos aqui o equipamento e procedimento adequado para gerar cervical (C5) lesões na espinal hemi-contundente reprodutíveis medula em ratos adultos.
O objetivo geral deste procedimento é gerar lesão medular consistente, precisa e reprodutível usando um novo estabilizador vertebral, que pode ser usado com vários dispositivos SCI. Isso é feito dissecando cuidadosamente o tecido ao redor das vértebras cervicais, com cuidado para minimizar a hemorragia. O segundo passo é colocar o animal no dispositivo de estabilização e estabilizar as vértebras usando os braços de estabilização serrilhados.
Em seguida, faça uma laminectomia para expor a região-alvo da medula espinhal. A etapa final é montar o dispositivo de estabilização em forma de U nas massas da NYU, impactador e realizar SCI Em última análise, uma lesão constrômica reproduzível consistente da medula espinhal é gerada com o novo dispositivo de estabilização. Hoje demonstraremos o uso de nosso dispositivo exclusivo de estabilização cirúrgica acompanhado pelo impactador da medula espinhal da Universidade de Nova York para criar lesões medulares conducentes reprodutíveis consistentes.
Utilizamos este dispositivo de estabilização em nosso laboratório para gerar lesões na medula espinhal, bem como para cirurgias de transplante e microinjeção e imagem. Comece este procedimento limpando a superfície cirúrgica com etanol 70%. Coloque uma almofada de aquecimento na área cirúrgica e ligue a almofada de aquecimento.
Em seguida, coloque os cotonetes de gaze estéril e as ferramentas cirúrgicas de autoclave na área de cirurgia. Depois de cobrir a superfície com um campo cirúrgico estéril, use um esterilizador de microesferas para esterilização intercirúrgica de ferramentas cirúrgicas. Limpe também o estabilizador com etanol 70% antes e entre as cirurgias.
Agora anestesiar o rato por injeção intraperitoneal com xilazina cetamina e confirmar a profundidade da anestesia pelo estímulo de pinça do dedo do pé. Em seguida, aplique pomada protetora nos olhos do animal para evitar o ressecamento da córnea. Depois disso, raspe as costas do rato da região torácica média até a cabeça.
Em seguida, remova o pelo usando um aspirador equipado com filtro HEPA. Em seguida, aplique Betadine na área depilada como uma esfoliação cirúrgica e limpe a área com lenços umedecidos com álcool isopropílico 70%. Injete por via subcutânea 0,01 a 0,05 miligramas por quilograma de buprenorfina e cinco miligramas por quilograma de carprofeno antes do procedimento cirúrgico.
A buprenorfina deve ser administrada a cada oito a 12 horas e o carprofeno uma vez ao dia durante os primeiros quatro a sete dias após a cirurgia Depois, coloque o rato na área cirúrgica pré-aquecida. Use uma lâmina de bisturi para realizar uma incisão na linha média de três a quatro centímetros na pele, desde a base da cabeça até o meio do tórax. Em seguida, identifique a linha média da fáscia e os músculos subcutâneos anteriores à glândula hibernante na parte inferior do pescoço.
Corte o trapézio e outros músculos ao longo da linha média para reduzir a hemorragia. Encontre o tecido adiposo subjacente aos músculos na linha média. Corte os músculos paraespinhosos com carinho.
Em seguida, separe as camadas musculares usando um pequeno afastador de tecido até atingir o nível do processo torácico T dois espinhoso. Em seguida, corte o músculo conectado ao processo espinhoso T dois e utilize essa estrutura como um marco anatômico. Em seguida, remova a ponta cartilaginosa do processo espinhoso T dois para melhorar a visibilidade das vértebras cervicais.
Separe os músculos paraespinhais lateralmente dos processos espinhosos e especifique, no entanto, poupe o músculo que cobre a lâmina C3 para evitar sangramento. Em seguida, corte os músculos sobre o lábio lateralmente em direção às facetas em ambos os lados da coluna vertebral. Depois que os lábios espinhais forem expostos, coloque o animal no canal em forma de U do estabilizador.
Localize a vértebra C cinco contando os processos espinhosos do ponto de referência T dois para T um C sete, C seis e, finalmente, C cinco. Neste procedimento, posicione os dois braços de aço inoxidável do estabilizador para suspender o animal, colocando as bordas serrilhadas dos braços sob as facetas laterais das cinco a seis vértebras. Depois de prender os braços com as vértebras no lugar, ajuste o aparelho estabilizador para garantir que a coluna vertebral esteja nivelada e centralizada.
Por fim, trave os braços apertando os parafusos de aperto manual do estabilizador. Em seguida, corte os ligamentos entre os processos espinhais e os lábios em C quatro a cinco e C cinco a seis. Para localizar a margem da lâmina C cinco usando um micro ron, corte metade da lâmina no C cinco direito para SCI.
Após a laminectomia, transporte o animal com o estabilizador da mesa cirúrgica para o dispositivo de lesão. Prenda o animal junto com o estabilizador em um suporte que esteja afixado ao dispositivo de lesão. Alinhe com precisão o êmbolo com o alvo da medula espinhal usando um micromanipulador lateral sob alta ampliação.
Localize as zonas de entrada da raiz dorsal C cinco e C seis na superfície da medula espinhal dorsal exposta sem durotomia. Aponte o êmbolo para o meio dos dois DRE Zs identificados e a meio caminho entre a linha média e a borda lateral da medula espinhal. Usando um dispositivo de impacto de massas da NYU com uma ponta de 2,5 milímetros de diâmetro, produza uma contusão C cinco HEMI por uma haste de 10 gramas a 12,5 milímetros de altura de queda.
Verifique a lesão visualmente pelo hematoma na medula espinhal e verifique os parâmetros de lesão fornecidos pelo software da NYU. Em seguida, suture os músculos e tecidos moles e feche a incisão da pele com grampos cirúrgicos. Aplique pomada antibacteriana no local da cirurgia e administre 5,0 mililitros de solução salina estéril a 0,9% por via subcutânea ao animal para hidratação.
Depois, coloque o animal em um ambiente com controle de calor com comida úmida fornecida na cama e uma garrafa de água com bico longo para facilitar o acesso colocada no chão da gaiola. Preste cuidados para garantir a recuperação adequada antes de devolver o animal à gaiola de origem. Esta figura ilustra uma leitura de um impacto muito bom com medições de dados de erro percentual para impacto, velocidade da haste, altura inicial e hora de início, todos os valores estão bem dentro da janela de erro aceitável.
Por outro lado, este painel demonstra os dados produzidos por um impacto inadequado causado pela estabilização inadequada da coluna vertebral e o erro durante a zeragem da haste do impactor na superfície da medula espinhal. Antes de definir a altura da haste do impactor, Este dispositivo de estabilização imobiliza a medula espinhal. No entanto, uma grande vantagem deste dispositivo é a mobilidade que ele proporciona para transportar o animal estabilizado de uma mesa cirúrgica para uma estação de microinjeção de transplante para um dispositivo de impacto ou estação de imagem.
A estabilização dos processos vertebrais laterais permite a estabilização das vértebras específicas de interesse, o que permite uma lesão medular mais reprodutível A consistência e a reprodutibilidade são fatores cruciais para modelos experimentais de lesões medulares, a fim de minimizar a variabilidade e otimizar o esclarecimento dos efeitos da terapia, todos importantes para aplicação na tradução clínica e na busca de uma cura para a lesão medular.
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