30 июля 2007 г.
В этом докладе, мы предлагаем новое применение светоотверждаемых стоматологических смол для монтажа базе электродных или микродиализа зонды в хронических опытах. Этот материал позволяет осуществлять прямую связь с черепом.
В хронических электрофизиологических экспериментах или при проведении микродиализа широко используются самоотверждаемые стоматологические смолы в качестве основания для крепления электрода или микродиализного зонда. Поскольку эти акриловые составы не связываются с поверхностью кости, в качестве анкеров используются винты. Однако в небольших экспериментах с животными, такими как FIE или грызуны, череп очень хрупок и не может надежно удерживать анкеры.
Иногда такие винты для фиксации лодыжек вызывают инфекцию и воспаление тканей. В данном отчете мы предлагаем новый способ применения светоотверждаемого стоматологического композита в качестве основы для крепления. Этот материал обеспечивает возможность прямой фиксации к костям черепа.
Таким образом, необходимость в анкерных винтах отсутствует, что позволяет значительно сократить область хирургического вмешательства. Общий вес зонда, направляющей канюли, корпуса и монтажного основания составил менее одного грамма. Предыдущий опыт показывает, что эффект прикрепления сохраняется более двух месяцев.
Этот метод также может быть использован для других лабораторных животных, таких как грызуны, рыбы и другие. Видеозапись была проведена для двух реализаций в двух группах. В данной видеодемонстрации были выбраны и использованы лучшие кадры для каждого этапа протокола.
Это стереотаксический аппарат и камера для контролируемого восстановления. Это инструменты для проведения хирургического вмешательства. Слева расположен Prime PR и микроманипулятор.
Его аксессуары расположены справа. Если программа прайминга недоступна, вместо нее можно использовать микрошпатель. Это набор для отверждения стоматологической смолы.
В этих флаконах находились праймер AP и адгезив. Мы выбрали данный продукт, так как он представляет собой самоактивируемую систему с двойным отверждением. При выборе альтернативных вариантов, пожалуйста, скорректируйте подробную процедуру в соответствии с инструкциями к изделию; инструмент в форме пистолета слева представляет собой прибор для засвечивания.
Вы можете собрать самодельный светодиодный блок, как показано справа. Подробную информацию см. в документации. После этого была проведена хирургическая анестезия, затем была удалена часть тканей в области хирургического вмешательства, и голова была зафиксирована в стереотаксической раме.
Перед введением электрофизиологических электродов (EVA) кончики электродов обрабатывали DI-инъекцией для предотвращения болевых ощущений. Голова животного была зафиксирована в раме, после чего угол наклона головы был соответствующим образом отрегулирован. Стерилизацию воздуха в операционном поле проводили с помощью йода, а микропипетку закрепили на держателе электрода.
Данная микропипетка использовалась для создания реперной точки в неудачном эксперименте. В качестве реперной точки использовалась лямбда-точка (Lambda Y point). Для обнажения реперной точки был выполнен небольшой разрез кожи.
Отметьте место, используя стеклянную микропипетку, заполненную красителем. Сделайте разрез кожи, чтобы обнажить черепную поверхность. Протрите поверхность кости ватной палочкой, чтобы удалить остатки крови. Для обеспечения прочного соединения поверхность должна быть чистой и сухой.
После разметки целевой области с помощью тонких пинцетов была выполнена малая краниотомия. Для проведения краниотомии также можно использовать микродот или костные щипцы. Затем массивную микротрубку извлекли из держателя, после чего к держателю закрепили канюлю или электрод.
Кончик направляющей канюли был совмещен с контрольной точкой, после чего его осторожно переместили к целевой точке. С помощью иглы калибра 30 G был выполнен минимальный надрез серого вещества. Направляющая канюля была перемещена в целевую позицию.
Для второго этапа обработки поверхности кости был применен праймер Supp. Данный праймер состоит из жестких компонентов A и B. По одной капле каждого компонента наносили на планшет и перемешивали кистью. Праймер наносили кистью на область контакта. Поверхность направляющей канюли также обрабатывали праймером.
Для распределения и высушивания праймера использовали струю воздуха с низким давлением, после чего кисть заменили и нанесли адгезив на область обработки. Этот адгезив чувствителен к свету, поэтому во время процедуры данная область должна быть прикрыта. Поверхность направляющей канюли также была обработана салфеткой с адгезивом.
Обеспечьте подачу умеренно нагретого воздуха и исключите воздействие видимого синего света для ускорения химической реакции связующего агента. Для защиты глаз оператора следует использовать прозрачные оранжевые защитные очки. При необходимости следует избегать прямого воздействия света на глаза животных.
Алюминиевое отверстие используется для защиты глаз животных. Небольшое количество композитной смолы наносили на поверхность черепа и направляющую канюлю с помощью обычного пробки. Затем использовали видимый синий свет для полимеризации смолы с целью последующей фиксации.
Перед каждым креплением наносили связующий агент. Область хирургического вмешательства постоянно выравнивали для обеспечения качественной видеозаписи. Тем не менее, следует избегать сильного выравнивания, поскольку это может сократить время, в течение которого материалы остаются пластичными.
Для обеспечения полной реакции режима рекомендуется постепенное закрепление и выравнивание. Форму можно корректировать до тех пор, пока она не станет видимой. Для предотвращения инфекций назначались антибиотики или в область хирургического вмешательства наносили мазь.
После завершения операции стереоадаптер был извлечен из держателя электрода. Стереоадаптер был удален. Вместо него была установлена фиксирующая планка (DAMing cane), после чего животное было освобождено из стереотаксической рамы.
Наконец, животное переместили в камеру контрольного содержания при летнем режиме для восстановления после анестезии. Это был день после операции. По сравнению с применением традиционного самоотверждаемого материала, внедренная методика обладает несколькими важными преимуществами.
Во-первых, оно напрямую связывается с костью. Самозатвердевающий акрил может быть прикреплен к кости с помощью проволоки, но он не прилипает к ней. Напротив, светоотверждаемый композит способен напрямую связываться с костью.
Он также обладает адгезией к некоторым материалам, включая пластик и металлы (при использовании соответствующего праймера по металлу). Способность создавать связь с различными материалами обеспечивает широкий спектр применения. Кроме того, материал удобен в работе, в то время как окно обработки традиционных смол относительно короткое.
В течение нескольких минут состав обладает высокой текучестью, что затрудняет его быструю обработку. Однако после начала химической реакции процесс ускоряется за счет экзотермического эффекта. Из-за выделения тепла смола затвердевает за короткий промежуток времени.
Временные окна обработки для правильно отверждаемой смолы значительно шире и регулируемы. В целом, смолы сохраняют стабильность с самого начала и до момента правильного отверждения. Третья стадия реакции отверждения не сопровождается выделением тепла.
Реакция полимеризации самоотверждаемой смолы является экзотермической. При большой толщине фиксирующего основания это тепло накапливается и может вызвать повреждения. Реакция полимеризации светоотверждаемой смолы не сопровождается выделением тепла, а сам материал биосовместим.
Стоимость материалов и специального оборудования, такого как осветительный блок, может стать проблемой. В дополнительном документе мы представляем самодельный светодиодный осветительный блок, изготовление которого не требует больших затрат. Подробности приведены в соответствующем документе.
Данный метод применим для имплантации электродов или микрозондов другим экспериментальным животным, таким как рыбы, мыши, кролики, кошки и обезьяны.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном отчете представлено новое применение светоотверждаемых стоматологических смол для надежного крепления электродов или микродиализных зондов в хронических экспериментах. Предлагаемый материал обеспечивает прямое прикрепление к черепу, что позволяет преодолеть ограничения традиционных методов.
Прямая фиксация электродов или микродиализных зондов с использованием светоотверждаемого стоматологического адгезивного композита позволяет решить критическую проблему в исследованиях хронической нейрофизиологии на моделях мелких животных с хрупким черепом. Данный подход устраняет необходимость в использовании фиксирующих винтов, что снижает сложность хирургического вмешательства и минимизирует риск воспаления тканей. Этот метод повышает непрерывность и надежность экспериментов в рамках доклинических нейробиологических исследований и процессов оценки устройств.
Данный метод фиксации применим на всех этапах — от первоначального поиска до доклинической валидации устройств и биомаркеров, особенно в исследованиях в области нейробиологии и нейрофармакологии.