Опосредованное сканированием гематоэнцефалического барьера на основе фокусного ультразвука: метод создания локализованных переходных отверстий в гематоэнцефалическом барьере мыши с помощью сонопорации

0 просмотров4:40 мин • July 8th, 2025

Гематоэнцефалический барьер или ГЭБ состоит из близко расположенных эндотелиальных клеток, соединенных через плотные соединения. Это образует компактное уплотнение, которое ограничивает движение молекул к мозгу. Чтобы проникнуть в ГЭБ, подготовьте мышь под наркозом, закрепив ее в положении лежа на стереотаксическом блоке.

Далее в хвостовую вену вводят катетер и промывают его раствором антикоагулянта, чтобы избежать свертывания крови. Возьмите взвесь микропузырьков – микросфер газа, заключенных в липидный слой. Введите микропузырьки в боковую хвостовую вену. Эти микропузырьки попадают в кровоток, в конечном итоге достигая мозга.

Впоследствии определите расположение головного мозга и нанесите ультразвуковой гель на соответствующее место на голове для лучшей проводимости волн. Вживите ультразвуковой датчик в отведенное место на голове мыши. Используйте датчик для подачи сильных и целенаправленных ультразвуковых волн.

Из-за акустического давления от ультразвуковых волн микропузырьки быстро расширяются и сжимаются в несколько раз. Эти колебания вызывают сонопермеацию - нарушение плотных эндотелиальных соединений - создавая локализованные отверстия в ГЭБ. Эти отверстия облегчают доставку микропузырьков в мозг.

Наконец, введите раствор, содержащий краситель, внутрисосудисто. Молекулы красителя экстравазируются из сосудов через переходные отверстия в ГЭБ. Наличие красителя в мозге мыши указывает на успешную сонопорацию.

Для введения микропузырьков для вскрытия ГЭБ введите катетер хвостовой вены 26-30 калибра и промойте вену небольшим объемом раствора гепарина. Закрепите катетер тканевой лентой, чтобы предотвратить отслоение. Если катетеризация прошла успешно, заполните катетер раствором гепарина, чтобы избежать свертывания крови.

Поместите животное на стереотаксическую платформу с регулируемой температурой, чтобы избежать переохлаждения. Зафиксируйте голову животного с помощью прикусочной планки и ушных планок и прикрепите хвост и катетер к платформе. Зафиксируйте корпус мыши ремешком.

Поместите стереотаксическую платформу с установленной мышью в режим визуализации и сделайте снимки животного. Определите, правильно ли животное размещено на платформе. Отметьте положение животного с помощью мультимодальных реперных маркеров в сочетании с конвейером обработки изображений в соответствии с точкой фокусировки датчика. Определите целевую область, поместив контур мозга поверх полученного рентгеновского снимка или используя изображения BLI для определения центра опухоли.

Перед установкой датчика защитите ноздри и рот животного лентой, чтобы ультразвуковой гель не мешал дыханию. Нанесите ультразвуковой гель на макушку головы мыши для правильной проводимости звука. Запись микропузырьковой кавитации осуществляется с помощью игольчатого гидрофона, который размещается в непосредственной близости от затылочной кости.

На основе калибровочных значений направьте датчик в правильное положение над животным. Примените предварительно настроенные настройки ко всем подключенным устройствам, чтобы нацелиться на интересующую область мозга. После того, как датчик будет размещен в правильном положении, растворите и активируйте микропузырьки, как описано производителем.

Перед введением микропузырьков промойте катетер хвостовой вены физиологическим раствором, чтобы подтвердить доступ к хвостовой вене. Запустите траекторию озвучивания и одновременно вводите микропузырьки. В то же время игольчатый гидрофон будет обнаруживать и проверять кавитацию микропузырьков в режиме реального времени. При желании введите внутрисосудистое контрастное вещество или препарат после сонопорации. Наблюдайте за животным до заранее определенного момента времени.