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Itoforese em tempo real com tetrametilamônio para quantificar fração de volume e tortuosidade do ...
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JoVE Journal Neuroscience
Real-time Iontophoresis with Tetramethylammonium to Quantify Volume Fraction and Tortuosity of Brain Extracellular Space

Itoforese em tempo real com tetrametilamônio para quantificar fração de volume e tortuosidade do espaço extracelular cerebral

Full Text
12,842 Views
10:45 min
July 24, 2017

DOI: 10.3791/55755-v

John Odackal*1, Robert Colbourn*2,3, Namrita Jain Odackal4, Lian Tao5, Charles Nicholson5, Sabina Hrabetova2

1Department of Medicine,University of Virginia, 2Department of Cell Biology,SUNY Downstate Medical Center, 3Neural and Behavioral Science Graduate Program,SUNY Downstate Medical Center, 4Division of Neonatology,University of Virginia, 5Department of Neuroscience and Physiology,New York University School of Medicine

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This protocol describes real-time iontophoresis, a method that measures physical parameters of the extracellular space (ECS) of living brains. It allows for the quantification of ECS volume fraction and tortuosity, making it ideal for studying acute reversible changes to brain ECS.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Electrophysiology
  • Brain Physiology

Background

  • The extracellular space (ECS) plays a crucial role in brain physiology and disease.
  • Understanding ECS parameters can provide insights into brain function.
  • Real-time measurement techniques are essential for studying dynamic changes in the ECS.
  • Iontophoresis is a technique that can be challenging for beginners due to electrode properties.

Purpose of Study

  • To quantify the volume fraction of the ECS in brain tissue.
  • To measure the tortuosity of the ECS.
  • To explore the relationship between ECS parameters and brain physiology.

Methods Used

  • Real-time iontophoresis technique.
  • Use of tetramethylammonium (TMA) in the ACSF solution.
  • Microelectrode manipulation for accurate measurements.
  • Continuous flow of ACSF at two milliliters per minute.

Main Results

  • Successful measurement of ECS volume fraction and tortuosity.
  • Real-time characterization of ECS parameters achieved.
  • Insights into the dynamic nature of ECS in living brains.
  • Identification of troubleshooting steps for iontophoretic microelectrodes.

Conclusions

  • Real-time iontophoresis is a valuable method for ECS study.
  • Understanding ECS parameters can enhance knowledge of brain physiology.
  • Visual demonstrations are crucial for effective technique application.

Frequently Asked Questions

What is real-time iontophoresis?
Real-time iontophoresis is a method used to measure the physical parameters of the extracellular space in living brains.
What parameters can be measured using this technique?
The technique allows for the quantification of the extracellular space volume fraction and tortuosity.
Why is this method important?
It provides insights into the relationship between the extracellular space and brain physiology and disease.
What challenges do beginners face with this method?
Beginners may struggle with the iontophoretic microelectrode, which can change properties during experiments.
What is the role of TMA in this procedure?
TMA is used in the ACSF solution to facilitate the measurement of ECS parameters.
How is the ACSF solution prepared?
The ACSF containing TMA is run through the submersion chamber at a rate of two milliliters per minute.

Este protocolo descreve a iontoforese em tempo real, um método que mede os parâmetros físicos do espaço extracelular (ECS) dos cérebros vivos. A difusão de uma molécula inerte liberada no ECS é utilizada para calcular a fração de volume ECS e tortuosidade. É ideal para estudar alterações reversíveis agudas na ECS cerebral.

O objetivo geral deste procedimento é quantificar a fração de volume e a tortuosidade do espaço extracelular no tecido cerebral. Este método responde a questões-chave sobre a relação entre o espaço extracelular e a fisiologia e a doença. A principal vantagem dessa técnica é que ela permite a caracterização em tempo real de dois parâmetros importantes do espaço extracelular.

Geralmente, indivíduos novos neste método terão dificuldades porque o microeletrodo iontoforético exibe uma tendência a mudar suas propriedades durante os experimentos e freqüentemente requer solução de problemas durante os experimentos. A demonstração visual deste método é crítica, pois a manipulação precisa de um microeletrodo seletivo de íons, um eletrodo iontoforético em várias etapas, é necessária para obter uma gravação bem-sucedida. Para iniciar este procedimento, execute o ACSF contendo tetrametilamônio, ou TMA, através da câmara de submersão a dois mililitros por minuto.

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Neurociência Número 125 Cérebro difusão espaço extracelular iontoforese em tempo real microeletrodos seletivos de íons tortuosidade fração volumétrica

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