Подготовка электродеса стимуляции периферического нерва для хронической имплантации у крыс

Периферическая стимуляция нервов все чаще рассматривается в качестве лечения различных заболеваний, включая воспалительные заболевания и нервные расстройства. Строительство хронически имплантируемых электроприборов периферических нервных манжет для мелких лабораторных животных может быть трудоемким и дорогостоящим. Этот протокол описывает простой, недорогой подход для построения хронически имплантируемых периферических нервных стимулирующих электродов для использования у крыс.

Метод требует очень мало и легко доступных материалов и принадлежностей и сокращение числа опасных или технически востребованных шагов по сравнению с аналогичными методами, что снижает как стоимость устройства, так и время, необходимое для подготовки персонала и сборки устройств. Этот метод был разработан, чтобы позволить доклинических исследований, которые проверяют эффективность хронической стимуляции нерва Вегасе во время восстановления инсульта или других видов дисфункции метро. Начните с подготовки манжеты трубки.

Используйте лезвие бритвы, чтобы вырезать 2,5 миллиметра кусок полимерных труб. Затем вставьте скрепку или силовые наконечники через трубки и сделайте продольный проскальзывания через стену трубки на одной стороне манжеты. Снимите типсы с трубки и вставьте большую швейную иглу через середину манжеты.

Поместите иглу в пенную доску, чтобы закрепить манжету на месте во время остальных этапов сборки. Чтобы поместить шов для обеспечения закрытия манжеты во время имплантации вставьте небольшую швейную иглу через стену манжеты на средней линии примерно в пяти миллиметрах от верхней щели с одной стороны. Затем вставьте два сантиметра шестинулевой швы через глаз иглы и потяните иглу через стену трубки, чтобы нить шва в манжету.

Прокол второе отверстие через трубчатую стену примерно на пять миллиметров ниже первого отверстия вдоль средней линии манжеты. Вставьте шов через глаз иглы и потяните иглу через трубчатую стену. Нанесите небольшое количество клея УФ-лечения на короткий конец шва, простирающийся от нижнего отверстия, и потяните более длинный конец шва до тех пор, пока нижний хвост почти не заподлицо с внешней стенкой труб.

Затем вылечить клей с уф-палочкой. Повторите этот процесс, чтобы поместить еще один шов на противоположной стороне манжеты. Следующее место Платиновая проволока Иридия ведет.

Используйте небольшую швейную иглу, чтобы сделать четыре отверстия в манжете стены. Затем вставьте швейную иглу снова, на этот раз работая от экстерьера к интерьеру через первое отверстие свинца. Вставьте примерно пять сантиметров 7,5-сантиметровой платиновой проволоки иридия через глаз иглы и потяните иглу через трубу, чтобы пронизать проволоку свинцом через манжету стены.

Отрегулируйте проволоку так, чтобы примерно 4,5 сантиметра простираются на внешнюю сторону манжеты. Вставьте иглу через первое отверстие свинца снова, то через второе отверстие свинца. Вставьте точку пять сантиметров более короткого конца провода через глаз иглы и потяните иглу через трубы, чтобы нить провода привести через манжеты стен.

Повторите процесс, чтобы пронизать провод через третье и четвертое свинцовые отверстия. Используя бутановую зажигалку, аккуратно снимите изоляцию с пяти до шести миллиметров проводов, простирающихся от второго и четвертого свинцовых отверстий Затем аккуратно потяните на конец провода, простирающуюся от первого отверстия до тех пор, пока не будет промыта неинсулированная часть провода отверстием. Повторите это с другим свинцом, чтобы выровнять неинсулированный конец провода резьбой через третье и четвертое отверстия свинца.

Нанесите небольшое количество клея УФ-лечения на проволочные петли на внешней стороне манжеты при первом и третьем свинцовом отверстии. Затем используйте УФ-палочку для лечения клея и обеспечения приводит на месте. Используйте небольшой наконечник пипетки, чтобы подтолкнуть неинсулированную проволоку ведет к внутренней стене манжеты.

Потяните один миллиметр хвосты проволоки плашмя против внешней поверхности манжеты, заботясь, чтобы не короткие их вместе. Затем нанесите небольшое количество уф-клея, чтобы просто покрыть два хвоста и вылечить его. Снимите большую иглу с манжеты сборки из пены борту.

Вставьте три сантиметра длиной шесть нулевых швов через глаз иглы и потяните иглу через трубы, чтобы нить шва через дно манжеты в середине. Вставьте небольшую швейную иглу через то же отверстие средней линии, работающее от интерьера к внешнему, чтобы избежать деформации, трубки и провода приводит. Затем вставьте внешний хвост шва через глаз иглы и потяните иглу через манжету стены, чтобы создать петлю шва по краю манжеты.

Создайте вторую петлю вокруг противоположного конца манжеты, связав концы шва и половину узла на внешней стороне манжеты. При проведении узел плашмя против труб, применить небольшое количество УФ-клея на половину узла и вылечить его. Аккуратно разрежьте концы швовой нити как можно ближе к узлу.

Затем используйте бутановую зажигалку, чтобы удалить изоляцию примерно с трех миллиметров в конце каждого из проводов Platinum Iridium. Приколоть чашку стороны золотой булавкой для неинсулированного конца каждого свинца. Перед началом теста на имплантацию неуступчимое устройство, чтобы убедиться, что собранная манжета имеет impedance менее двух килограммов ohm на один килогерц.

После сборки головной крышки и имплантации электродов манжеты в соответствии с рукописными указаниями, стимулировать блуждающий нерв, пока крыса бодрствует. Подключите крысу к генератору стимулов через имплантированную крышку головы и отрегулируйте настройки стимуляции. Для VNS индуцированной реорганизации моторной корковой карты, доставить один поезд из 15 бифазных импульсов, каждый с шириной 100 микросекунд, и амплитуда 800 микро ампер с частотой 30 герц.

Стимуляционный поезд доставляется сразу после обнаружения каждого успешного давления рычага в течение 10, 30 минут тренировок. Используйте осциллоскоп для мониторинга успешной доставки текущей стимуляции. Этот протокол, был использован для хронически имплантировать блуждающий нерв манжеты электродов и головные шапки у крыс.

Во время имплантации функциональная проверка всех манжет была проведена путем тестирования на индуцированное VNS падение насыщения крови кислородом. Чтобы вызвать этот ответ, 10-секундный поезд из 30 герц импульсов, каждый с шириной 100 микросекунд, и амплитуда 800 микро ампер был доставлен через манжеты приводит. Для всех манжет, мы наблюдали VNS индуцированного прекращения дыхания в течение 10 секунд стимуляции, которая сопровождалась падением насыщения кислородом крови, по крайней мере 5%, подтверждающие функцию манжеты и надлежащей имплантации.

Чтобы проверить долгосрочную функциональность устройств, крысы были обезболены через шесть недель после имплантации, и VNS снова был применен. Для семи из девяти устройств, величина стимуляции вызвало изменение насыщения кислородом в крови, не отличается от того, что наблюдается при первоначальной имплантации, что свидетельствует о продолжении отличной работы. Остальных двух устройств, увеличивающих амплитуду стимуляции до 1,6 миллиампера, было достаточно, чтобы вызвать надежное снижение насыщения крови кислородом по крайней мере на 5%, что свидетельствует о том, что эти устройства продолжали функционировать.

Но изменения в impedance, повреждение нерва, или манжеты ориентации, возможно, привело к снижению производительности. Для дальнейшего тестирования долгосрочной функциональности хронически имплантированных устройств, вторая группа крыс была обучена по упрощенной версии квалифицированного достижения задачи давления рычага. Крысы должны были достичь двух сантиметров за пределами тренировочной кабины, чтобы полностью угнетать рычаг, а затем освободить его в течение двух секунд.

В соответствии с предыдущими исследованиями, демонстрирующими, что стимуляция блуждающего нерва приводит к расширению соответствующих представлений моторной карты, VNS обработанные крысы выставлены значительно больше проксимальных представлений forelimb, чем Шам лечение крыс. Этот протокол может быть легко адаптирован для размещения хронических экспериментов стимуляции в других лабораторных видов или в других периферических нервных сайтов, в том числе седалищных или сакральных нервов. Например.