Методическая статья
Описана методика для широкого открытия гематоэнцефалического барьера у мышей использованием микропузырьков и ультразвука. Используя эту технику, марганца могут быть введены в мозг мыши. Поскольку марганец МРТ контрастом, который накапливается в деполяризованной нейронов, этот подход позволяет визуализации нейронной активности.
Хотя мышей являются доминирующими модельной системой для изучения генетических и молекулярных основ неврологии, функциональной нейровизуализации у мышей остается технически сложным. Один подход, активация Индуцированные Марганец-МРТ (AIM МРТ), успешно используется для отображения нейронной активности у грызунов 1-5. В AIM МРТ, Mn 2 + действует кальция аналоговых и накапливается в деполяризованной нейронов 6,7. Потому что Mn 2 + сокращает T 1 тканей собственности, регионы повышенной активности нейронов повысят в МРТ. Кроме того, Mn 2 + очищает медленно активированных регионах, поэтому стимуляция может осуществляться за пределами магнита до изображения, что обеспечивает повышенную гибкость экспериментальной. Однако, поскольку Mn 2 + с готовностью не пересекает гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), необходимо, чтобы открыть BBB ограничил использование AIM МРТ, особенно у мышей.
Одним из инструментов для открытия BBB является ииrasound. Хотя потенциально опасных, если ультразвук применяют в сочетании с газовых микропузырьков (например, агенты ультразвукового контраста), звуковое давление, необходимое для открытия BBB значительно ниже. Такое сочетание ультразвука и микропузырьков может быть использован для надежного открытия BBB, не вызывая повреждения тканей 8-11.
Здесь представлен метод для выполнения AIM МРТ с использованием микропузырьков и ультразвука, чтобы открыть BBB. После внутривенного введения микропузырьков perflutren, сфокусировано импульсного ультразвукового луча наносится на бритые головы мыши в течение 3 минут. Для простоты мы называем эту технику Открытие BBB с микропузырьков и ультразвука BOMUS 12. Использование BOMUS открыть BBB протяжении обоих полушарий головного мозга, марганца вводят весь мозг мыши. После экспериментальной стимуляции слегка седативные мышей, AIM МРТ используется для отображения нейронов ответ.
Кпродемонстрировать этот подход, в этом BOMUS и AIM МРТ используется для отображения одностороннем механическое раздражение вибриссы в легкие седативные мышей 13. Потому что BOMUS может открыть BBB всей обоих полушариях, нестимулированных часть мозга используется для контроля за неспецифической стимуляции фона. Полученные 3D-карта активации хорошо согласуется с опубликованными представления вибрисс регионов баррель поле коры 14. Ультразвуковой открытие BBB быстрый, неинвазивный, и обратимым, и, следовательно, этот подход подходит для высокой пропускной способности и / или продольных исследованиях у бодрствующих мышей.
1. Собрать и калибровку Ультразвуковая система
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Здесь был предложен метод для неинвазивного открытия BBB всей мозг мыши с помощью ультразвука и микропузырьков (BOMUS). С BBB открытым, Mn 2 + вводили и активации вызванные марганцем МРТ (AIM МРТ) был использован для изображений нейронов ответ на кратковременное возбуждение в легкие седативные мышей.
Адекватная открытия BBB была достигнута с пика негативный звуковое давление 0,36 МПа. Обратите внимание, это давление на поверхность кожи головы в центре ультразвукового луча. Измерен.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Нет конфликта интересов объявлены.
Все работы были выполнены на герцога центра в Vivo микроскопии, NIH / NIBIB национальных биомедицинских технологий ресурсный центр (P41 EB015897) и NCI мелких животных изображений ресурсов программы (U24 CA092656). Дополнительная поддержка была оказана из NSF Высшее исследовательский грант (2003014921).
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Название реагента | Компания | Номер в каталоге | Комментарии |
| Гидрофон | Сонора Medical Systems, Лонгмонт, CA | SN-251 S4 | |
| Перевод этап | Newport Corporation, Irvine, CA | ||
| Ультразвуковой датчик | Olympus NDT, Inc, Waltham MA | A306S-SU | Обзор тест лист производителя, который сопровождает датчик, чтобы найти точную частоту центра данного датчика, которая может отличаться от номинальной частоты, перечисленные в каталоге. (Например, номинальная частота наших датчик 2,25 МГц, но фактическая частота центр был 2.15 МГц). |
| Vevo изображений станции | VisualSonics, Inc Торонто, Канада | ; | |
| 50 дБ, мощность усилителя | E & I, Rochester, NY | Модель 240L | |
| Генератор сигналов | Agilent Technologies, Санта-Клара, Калифорния | модель 33220A | |
| MnCl 2 - (H2O) 4 | Сигма | Молекулярный вес зависит от партии, назвать производителем для точного измерения | |
| Perflutren липидные микросферы | Lantheus Medical Imaging, Н. Billerica, MA | DEFINITY | |
| Микросферы агитатор | Lantheus Medical Imaging, Н. Billerica, MA | VIALMIX | |
| МРТ катушку | m2m изображений корпорации, Hillcrest, OH | 35 мм диаметр квадратурной приема / передачи объема катушки | |
| МРТ системы | GE Healthcare, Milwaukeе, WI | GE EXCITE консоли операционной 7-T горизонтального отверстия магнита | |
| Среда анализа изображений | Visage Imaging, Сан-Диего, Калифорния, MathWorks, Натик MA | Амира MATLAB |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение