Контролируемая Кортикальная Модель воздействия для черепно-мозговой травмой
5 августа 2014 г.
Черепно-мозговые травмы (ЧМТ) остаются серьезной проблемой для здоровья. Используя модель хирургии контролируемого кортикального воздействия, можно провести исследование эффектов ЧМТ и возможных методов лечения.
Общая цель этой процедуры заключается в нанесении черепно-мозговых травм с использованием модели контролируемого кортикального воздействия. Это достигается путем предварительной анестезии и подготовки мыши к операции. Вторым этапом процедуры является выполнение С-краниэктомии.
Третий шаг – настройка ударной системы с нужными параметрами. Последним шагом является воздействие на мозг, подвергшийся воздействию. В конечном счете, результаты могут показать полость повреждения коры головного мозга с помощью визуализации вскрытого мозга и иммуногистохимии.
Как правило, люди, плохо знакомые с этим методом, испытывают трудности, потому что им трудно генерировать постоянные травмы головного мозга. Демонстрировать процедуру будет доктор Шан Гао, научный сотрудник нашей лаборатории. После обезболивания мышь бреют голову между ушами, очищают открытые участки кожи чередующимися скрабами из 10% йода и 70% этанола.
Далее обязательно смажьте глаза, чтобы они не пересыхали. Затем закрепите мышь в стереотаксической рамке, используя амбушюры и прикусочную пластину. Голова должна быть очень устойчивой.
Начинайте краниэктомию с продольного разреза посередине головы с помощью ножниц. Затем с помощью гемостата удерживайте кожу в сторону с помощью ватного аппликатора с ватным наконечником, очистите и обнажите кость черепа. Дайте ему высохнуть в течение минуты, прежде чем продолжить.
После высыхания с помощью щипцов надавите на череп. Следите за тем, чтобы препарат оставался неподвижным. Определите ориентиры лямбда и брегма.
Затем в их центре нарисуйте круг диаметром четыре миллиметра, который находится в полумиллиметре от средней линии. Далее сверлите по отмеченному кругу, чтобы кость легко сломалась, но не проникла до твердой мозговой оболочки. При необходимости удалите пыль.
Затем с помощью щипцов отломите круг кости, обнажив твердую мозговую оболочку. Краниэктомия С является наиболее важным этапом. Получение стабильных параметров костного окна позволит обеспечить постоянную тяжесть травмы.
Убедитесь, что правильный размер, скорость и усилие сверла используются правильно. Сверление Ударная система использует привод для выполнения удара в черепную коробку и имеет некоторые параметры, которые должны быть установлены. Установите скорость привода на три метра в секунду.
Далее закрепите привод на стереотаксической раме. С помощью микроманипуляторов привод шириной три миллиметра позиционируется в открытой области черепа. Затем отрегулируйте наконечник привода так, чтобы он был параллелен поверхности удара.
Чтобы установить нулевую точку, выдвиньте привод и опустите его до тех пор, пока наконечник не коснется места удара. Установите соответствующий Z-канал на кадре равным нулю. Теперь втяните наконечник в данном случае на один миллиметр.
Затем установите глубину деформации для соответствующей черепно-мозговой травмы, по которой будет перемещаться привод. Затем нажмите кнопку удара, чтобы нанести травму после удара. Удалите кровь аппликатором с ватным наконечником, но не прикасайтесь к ране.
Переместите мышь на теплый коврик и следите за травмой Когда кровотечение остановится, зашите рану, затем верните мышь обратно в чистую клетку на теплой подушке и дайте ей восстановиться там на ночь. После удара количество отеков, кровотечение и искривление черепа показывают истинную тяжесть травмы. Ограниченное или полное нарушение твердой мозговой оболочки приведет к значительному изменению количества кровотечения и приведет к легкой или умеренной ЧМТ.
Фиксация ткани и просмотр ее с помощью микроскопии позволяет легко отличить умеренную и тяжелую ЧМТ. Вот нис. Окрашивание L используется для сравнения контрольной группы с мышью, которая получила умеренную полость TBIA, которая распространяется глубоко в кору головного мозга.
Эта модель может быть использована для исследования таких диффамаций, а также гибели нейронов и других гистопатологических изменений, вызванных травмами головного мозга.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данной статье рассматривается модель хирургического контролируемого воздействия на кору головного мозга, используемая для изучения черепно-мозговых травм (ЧМТ). В ней описывается процедура индуцирования ЧМТ у мышей и последующий анализ повреждений мозга.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Исследование черепно-мозговых травм
- Модели на животных
Теоретическая часть
- Черепно-мозговые травмы представляют собой серьезную проблему для здравоохранения.
- Понимание механизмов ЧМТ может привести к разработке более эффективных методов лечения.
- Модель контролируемого кортикального воздействия является широко используемым методом изучения ЧМТ.
- Данная модель позволяет получать контролируемые и воспроизводимые повреждения головного мозга.
Цель исследования
- Для моделирования черепно-мозговых травм в контролируемых условиях.
- Для анализа влияния ЧМТ на структуру и функции головного мозга.
- Для изучения потенциальных методов лечения ЧМТ.
Используемые методы
- Анестезия и подготовка мыши к хирургическому вмешательству.
- Выполнение краниэктомии для обнажения головного мозга.
- Настройка системы нанесения удара с заданными параметрами.
- Нанесение удара по обнаженному мозгу для индукции повреждения.
Основные результаты
- Визуализация препарированного мозга позволяет выявить полость повреждения коры.
- Для анализа последствий травмы используется иммуногистохимический метод.
- Результаты способствуют пониманию патологии ЧМТ.
- Полученные данные могут быть использованы для разработки будущих терапевтических стратегий.
Выводы
- Модель контролируемого кортикального удара эффективна для исследования ЧМТ.
- Результаты подчеркивают важность изучения ЧМТ в контролируемых условиях.
- Необходимы дальнейшие исследования для изучения вариантов лечения.
Часто задаваемые вопросы
Значимость для отрасли
Модель контролируемого воздействия на кору головного мозга (CCI) позволяет точно и воспроизводимо индуцировать черепно-мозговую травму (ЧМТ) в доклинических системах, что способствует механистическому снижению рисков и обеспечению трансляционной преемственности при разработке нейротерапевтических препаратов. Обеспечивая количественно определяемые и масштабируемые параметры повреждения, модель CCI облегчает надежную валидацию мишеней и сравнительную оценку перспективных методов вмешательства. Данная модель имеет стратегическое значение для принятия решений на этапах первичного поиска, идентификации ведущих соединений и доклинического продвижения проектов в портфелях исследований нейротравм.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичное обнаружение и валидация мишени
- Позволяет проверять гипотезы о нейротравмах в контролируемых и воспроизводимых условиях.
- Обеспечивает функциональную валидацию молекулярных и клеточных мишеней, участвующих в патологии ЧМТ.
- Способствует снижению механистических рисков путем моделирования степени тяжести и прогрессирования повреждений, характерных для ЧМТ у людей.
- Предоставляет платформу для сравнительной оценки нейропротекторных стратегий.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает стандартизированные параметры повреждения для последующих гистологических и поведенческих анализов.
- Позволяет воспроизводимо количественно оценивать степень тяжести повреждения и терапевтический ответ.
- Поддерживает масштабируемость анализа и сопоставимость результатов между исследованиями за счет точного контроля переменных воздействия.
- Позволяет подготавливать валидированные доклинические системы для скрининга соединений и поиска биомаркеров.
Трансляционные и доклинические исследования
- Сопоставляет фенотипы повреждений с клинически значимыми признаками ЧМТ для разработки трансляционных биомаркеров.
- Обеспечивает возможность лонгитюдной оценки нейродегенерации, отека и функционального дефицита после травмы.
- Поддерживает продвижение кандидатов в нейротерапевтические препараты с поправкой на риски на основе прогностических доклинических данных.
- Обеспечивает преемственность от этапа поиска до доклинической валидации в рамках разработки методов лечения нейротравм.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Модель CCI интегрируется в континуум от этапа открытия до доклинических исследований, предоставляя воспроизводимую платформу для проверки гипотез, валидации мишеней и оценки терапевтического воздействия в исследованиях ЧМТ.
- Фундаментальная биология: позволяет проводить механистические исследования гибели нейронов, отека и дефицита памяти после контролируемого повреждения.
- Скрининг: обеспечивает стандартизированные количественные показатели для оценки потенциальных методов лечения и биомаркеров повреждения.
- Аналитика: предоставляет данные визуализации и иммуногистохимического анализа для сравнительного анализа степени тяжести повреждения и терапевтической эффективности.
- Трансляционные исследования: моделирует клинически значимые признаки ЧМТ для уточнения соответствия биомаркеров и принятия решений на доклиническом этапе.
- Корпоративное повторное использование: предлагает валидированную масштабируемую платформу, адаптируемую для различных исследовательских программ в области нейротравм.
Операционное и корпоративное влияние
- Научная ценность: повышает прогностическую достоверность и снижает механистическую неопределенность при валидации мишеней при нейротравмах.
- Операционная ценность: обеспечивает стандартизированное, воспроизводимое и масштабируемое индуцирование травм для сопоставимости данных между различными исследованиями.
- Стратегическая ценность: улучшает процесс принятия решений о продолжении или прекращении разработок (go/no-go) и эффективность использования капитала за счет обеспечения надежной доклинической оценки.
- Влияние на портфель: способствует приоритизации с учетом рисков и продвижению нейротерапевтических активов.
Особенности реализации
- Требуется технический опыт в проведении стереотаксических операций и процедур краниэктомии.
- Необходимы высокоточные инструменты для контроля параметров удара и обеспечения воспроизводимости.
- Требуется межкомандная стандартизация методов индукции травмы и аналитических конечных точек.
- Адаптация метода для разных видов животных или разной степени тяжести травмы может потребовать оптимизации протокола.
- Ограничения модели включают неполное воспроизведение всех патологий ЧМТ у человека.
