Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Rose Bengal Photothrombosis av Confocal optisk avbildning Published: June 23, 2015 doi: 10.3791/52794

Introduction

Den beskrivna tekniken medger visualisering av cellulära svar in vivo omedelbart efter induktion av Rose Bengal photothrombosis i en intakt mus. Rose Bengal (4,5,6,7-tetraklor-2 ', 4', 5 ', 7'-tetraiodofluorescein) är ett fotokänsligt färgämne som används för att inducera ischemisk stroke i djurmodeller (mus och råtta). Efter en bolusinjektion av RB genom svansvenen och efterföljande belysning genom en förtunnad skalle med en 564 nm laserljus, är en tromb inducerad orsakar en fysiologisk slaganfall 1. Metoden beskrevs ursprungligen av Rosenblum och El-Sabban 1977, och senare anpassas av Watson i mitten av 1980-talet 1,2. I korthet, är Rose Bengal bestrålas med grönt excitationsljus (561 nm laser i vårt fall), som genererar produktion av reaktiva syrespecies, som därefter aktiverar vävnadsfaktor, en initiator av koagulationskaskaden. Induktion av koagulationskaskaden ger en ischemisk lesjon som är patologiskt relevanta för klinisk stroke 3.

Stroke har en komplex patofysiologi på grund av samspelet mellan många olika celltyper inklusive nervceller, glia, endotel och immunförsvaret. Att välja den bästa tekniken för att studera en särskild cellulär process kräver flera överväganden. Experimentella tekniker faller i stort sett in i tre kategorier: in vitro, in vivo och in silico med var och en har fördelar och nackdelar In vitro-studier har det primära nackdelen med att avlägsna celler från sin naturliga miljö och kan därför inte återge effekter ses i en intakt,. levande djur. In vivo-tekniker ge förbättrad experimentell replikering av sjukdomstillstånd med ökad translationell betydelse. I silico hänvisar generellt till datormodellering av en sjukdom eller cellulär process, och samtidigt allt mer används för att studera potentiella läkemedelsinteraktioner för examenpel måste alla uppgifter som inkommit fortfarande testas i levande celler eller vävnad.

Den idealiska modellen för stroke i laboratoriemiljö bör visa liknande patologiska funktioner till de som sågs i den mänskliga befolkningen. Även om det finns gemensamma fysiologiska egenskaper av stroke i den mänskliga befolkningen, det finns också många skillnader beroende på vilken typ av skada upplevt. Stroke i den mänskliga befolkningen sker som små eller stora kärl ocklusioner, hemorragiska skador och artär till artär eller hjärt-emboli som resulterar i varierande infarktvolymer samt skillnader i mekanismer i samband med varje patologi. Fördelen med att använda djur stroke modeller är genereringen av reproducerbara infarkter som efterliknar egenskaperna hos människa stroke. De vanligaste djur stroke modeller inkluderar artärocklusion använder: mellersta cerebral artär ocklusion (emboli eller endovaskulära glöd metoder) vilka modeller distala kortex och photothrombosis modellen. Fördelarna end nackdelar med varje modell har granskats på annat håll (se 4 och 5). Globala ischemiska modeller (MCAO), medan relativt lätt att utföra är mindre relevanta för människors slaget än är fokala strokemodeller. Dessutom är dessa metoder är mycket variabel i inducering reproducerbara hjärninfarkt lesioner. Den photothrombosis modellen är mycket reproducerbar så länge försöks styr sina experiment väl, vilket ger en klar fördel gentemot kortex modeller. Men på grund av mikrovaskulaturen förolämpa modellen har beskrivits för att visa en minimal ischemisk halvskugga, det område där celler tros vara salvageable 6,7. Dessutom kan vasogent ödem och cytotoxiskt ödembildning också induceras efter bestrålning av avbildningsområdet. Trots dessa begränsningar tekniken har gett ny insikt i många fysiologiska processer efter stroke 8, 9, 10, 11.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Obs! Alla djurförsök har godkänts av Institutional Animal Care och användning kommittén vid University of Texas Health Science Center i San Antonio och överensstämde med de anländer riktlinjer.

1. anesthetizing för kortikal Framställning

  1. Placera musen i en induktionskammare med 2-3% isofluoran blandas med syre för att inducera anestesi. Observera andningsfrekvensen minskar när musen induceras. Nyp tass på musen för att bestämma om mus är redo att flytta till noskonen. Obs: Anestesi nivå är ett avgörande steg i en in vivo förberedelse och försiktighet bör iakttas att inte framkalla en nivå som kommer att orsaka global ischemi.
  2. När musen är tillräckligt sövd, överföra djuret till operation / imaging plattform och placera musen näsa i noskonen och tillämpa 1-1,2% isofluoran att upprätthålla en bedövad tillstånd. Se till att musen ligger på en co temperaturntrolled värmedyna för att bibehålla kroppstemperatur (37 ° C +/- 0,5 ° C) under hela de återstående förfarandena. Placera veterinär salva över ögonen för att förhindra torrhet under narkos.
  3. Övervaka fysiologi av musen med användning av en pulsoximetrisystem användning svansen eller fot klämma försedd med systemet. Kontrollera att andningsfrekvensen hålles mellan 50-65 andetag / min. Kontrollera att hjärtfrekvensen ligger på mellan 300-450 bpm och syremättnad hålls mellan 97-98% för att säkerställa långsiktig överlevnad av djuret.
  4. När musen är tillräckligt sövd, raka håret över kraniet med hjälp av elektriska Clippers, avlägsna kvarvarande hår och ren med Betadine, följt av en etanolpinne. Upprepa denna procedur upp till tre gånger för att säkerställa en steril operations miljö.

2. Kirurgisk procedur

  1. Med hårbotten fullt rengöras och rakat, göra en 5 mm snitt i hårbotten av musen för att avslöja hjärn fissures och lokalisera bregma.
  2. Använd en steril bomulls applikator för att ta bort eventuella kvarvarande fascia liggande kraniet.
  3. Limma en skräddarsydd rostfria ringen (Figur 1) med vävnadslim på benet överliggande parietal cortex med hjälp av stereotaktiska koordinaterna för Bregma: -1 till -3 mm och i sidled: 2-4 mm. Obs: Limmet ställer typiskt inom 2 min efter placeringen av ringen på benet.
  4. Fäst ringen till en stereotaxisk hållare (fig 2) för att stabilisera mus och för att förhindra rörelse under avbildning.
  5. Under en kirurgisk kvalitet dissekera mikroskop, långsamt borra ett 1-2 mm sektion i kraniet med hjälp av en varvtalsreglerad dremel-liknande verktyg (Meisinger 3,9 mm borr) och se till att hålla området nivå som det borras. Uppnå detta med hjälp av ett sicksackmönster. För att undvika värmeuppbyggnad, ställa borrhastigheten till lågt och ta täta pauser.
  6. När hjärn skallen blir skinande i utseendet, fortsätter gallringav skallen med användning av en skalpellblad med användning av samma sicksackmönster för att hålla den uttunnade ytnivån för att underlätta ett smidigt avlägsnande av tunna skikt av kranial skalle. Med användning av spetsen av skalpellblad göra små linjära slag med lätt tryck för att avlägsna tunna skikt av ben i taget. Fortsätt med detta till vaskulaturen är klart synlig genom dissektionsmikroskop.
  7. Om försökspunk igenom eller bryta skallen under gallring processen avliva djuret på grund av sannolikt skada den underliggande cortex.
    Anm: Musen skalle skall vara ca 300 ^ m i tjocklek och är sammansatt av två tunna skikt av kompakt ben (en extern och en intern skikt) och ett skikt av spongiöst ben inlagt mellan de två skikten av kompakt ben. Det yttre skiktet av kompakt ben och de flesta av det spongiösa benet avlägsnas inom 5 mm borrområdet resulterar i en cirka 50 um skikt av kompakt ben kvar (se figur 2B). Visualizring av vaskulaturen kommer att säkerställa att den slutliga intakt förtunnad skalle skall vara ca 50 ^ m i tjocklek. Skallen är därför fortfarande närvarande när förtunnas till denna tjocklek.

3. Mikroskop Set-up

  1. Använd en inverterad mikroskopsystem (konventionella, konfokala eller två foton system) som har en objektiv inverter. Obs: Det är också möjligt att använda en vanlig upprätt mikroskop. Den begränsande faktorn blir utrymmet mellan scenen och målen. Modifieringar av scenen kan vara nödvändigt att utföra denna inställning.
  2. Säkra kirurgiska / avbildning plattform för en skräddarsydd skede som ligger undan basen av mikroskop. Obs: Plattformen är tillverkad med användning av en laboratorie jack för att medge vertikal rörelse av det kirurgiska / avbildning plattform under målet. Laboratoriet domkraften är monterad på en platta fäst på fyra cylindriska stavar. (Se figur 2).
  3. Placera den objektiva inverteraren innehållande en 20XMålet över hjärn fönstret. Använd en extern ljuskälla för att hitta hjärn fönstret genom att titta genom okularen i mikroskop och placera målet i bildområdet. Obs: avbildningsområdet kommer att betecknas med närvaron av vaskulaturen.
  4. För vattenbaserade mål, använder artificiell cerebrospinalvätska (aCSF) (130 mM NaCl, 30 mM KCl, 12 mM KH 2 PO 4, 200 mM NaHCOs 3, 30 mM HEPES och 100 mM glukos) som medium på grund av potentiella läckage in i hjärnskålen under avbildning (Figur 3).

4. Rose Bengal Dye Förberedelse, administration och induktion av stroke

  1. Bered en färsk 20 mg / ml lösning av Rose Bengal i artificiell cerebrospinalvätska (aCSF); filtrera och sterilisera före administrering. Återanvänd inte eller förvara Rose Bengal när det har varit blandade. Gör en färsk lösning för varje experiment.
  2. Ge en 0,1 ml svansvenen injektion av Rose Bengal medan skonservering kraniella fönstret med en 561 nm laser för att säkerställa adekvat injektion av lösningen. Obs: Rose Bengal kommer att visualiseras inom 5 sekunder efter injektion i kärlsystemet i hjärnan. Hela kärlet bör fyllas med Rose Bengal.
  3. Efter tillräcklig injektion av Rose Bengal färgämne välja ett lämpligt kärl för trombos baseras på fartyg diameter (40-80 pm) för att säkerställa reproducerbarhet av en viss skada volym. Skilja mellan artärer och vener genom att titta på riktningen av blodflödet: artärer kommer att flytta från större diameter på fartyg med mindre diameter, vener flyttar från mindre fartyg med större diameter. Detta är enkelt genom visualisering när Rose Bengal injiceras.
  4. Ändra inställningen mikroskopet enligt följande:
    1. Öka uppehållstiden. Anmärkning: Detta kommer att variera beroende på mikroskopsystemet utnyttjas.
    2. Öka lasereffekten till 100%.
    3. Samla tidssekvensbilder på 1 bild / sek med hjälp avmaximal skanningshastighet.
  5. Skanna musen tills en stabil koagel bildas inuti kärlet. Obs! Detta typiskt uppnås inom 5 minuter av kontinuerlig scanning (se figur 4).
  6. Efter induktion av koagelbildning med Rose Bengal, avlägsna musen från avbildningsområdet tillbaka till dissektionsmikroskop. Ta försiktigt bort den rostfria ringen från hjärn skallen. Undersök hjärn fönster för blödning. Om blödning uppstår, avsluta experimentet.
  7. Använd 6,0 ​​monofilamentsutur att stänga snittet över skallen. Placera antibiotisk salva längs suturen linjen för att förhindra infektion. Injicera Buprenex (0,05 mg / kg) subkutant varje 12 h under tre dagar för smärtlindring.
  8. Återgå musen till en återvinningskammaren efter avlägsnande från bedövningen tills helt vaken och fritt rörliga.
  9. Återgå musen till en ren bur för ytterligare undersökning vid ett senare tillfälle.

5. Längs Imaging på senare dagar

  1. Används följande metoder för att utföra längsgående avbildning på senare dagar efter photothrombosis.
    1. Bedöva musen som beskrivs i avsnitt 1 av metoderna.
    2. Vid tillräcklig anestesi åter öppna hårbotten genom att ta bort eventuella kvarvarande suturer att öppna huden ligger över tidigare borrade bildfältet.
    3. Använd en steril bomulls applikator för att ta bort eventuella kvarvarande fascia liggande kraniet.
    4. Limma en skräddarsydd rostfria ringen (Figur 1) med vävnadsadhesiv till benet som ligger över det föregående bildfältet.
    5. Fäst ringen till en stereotaxisk hållare (fig 2) för att stabilisera mus och för att förhindra rörelse under avbildning.
    6. Leta reda på kärl ligger till grund för tidigare tunnas skallen. Använd svansveninjektion av FITC-dextran för att verifiera närvaron av den tidigare inducerade koagel.
    7. Använd 6,0 ​​monofilamentsutur att stänga inprecision över skallen. Placera antibiotisk salva längs suturen linjen för att förhindra infektion. Spruta Buprenex (0,05 mg / kg) subkutant varje 12 timmar under tre dagar för smärtlindring.
    8. Återgå musen till en återvinningskammaren efter avlägsnande från bedövningen tills helt vaken och fritt rörliga.

6. Kontroll av Stroke Induktion (Post-mortem)

  1. Vid avslutningen av en undersökning, kontrollera slagvolymen med hjälp av 2,3,5-trifenyltetrazoliumklorid (TTC) färgning som visas i Figur 5. Hela metod kan hittas i 12.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Syftet med denna metod var att inducera en ischemisk stroke i djurmodeller (mus och råtta) efter en bolusinjektion av RB genom svansvenen och efterföljande belysning av en förtunnad skalle med en 561 nm laserljus. Bilderna i fig 4 demonstrerar utvecklingen av koagelbildning inom ett enda kärl efter bestrålning av området vid 0, 1, 1,5 och 2 min. Före koagelbildning hela kärlet är vit på grund av fririnnande Rose Bengal. Efter induktionen av bestrålning av kärlet finns det en uppenbar mörkfärgning i portioner om kärlet och indikerar induktionen av koagelbildning (frames 1 och 1,5 min). Efter fullständig ocklusion finns det en markant ansamling av färgämnet Rose Bengal (vitt område) som föregår koagel (svart område) inuti kärlet. Den 2 minuters ramen visar fullständig ocklusion av artären.

För att kontrollera förekomsten av en ischemisk stroke TTC färgning kan utnyttjas. TTC är en commonly används fläck för detektion av hjärninfarkt genom bildandet av röda formazan TTC produkter i frisk vävnad. Avsaknaden av formazanproduktion (vit vävnad) indikerar infarktområdet. De områden som anges av rutorna i Figur 5 visar de typiska skadestorlekar erhållna 1 och 5 dagar från två separata djur efter en blodpropp som produceras i ett kärl ca 80mm i diameter. Bildanalys sker på en plan bädd scanner och användningen av ImageJ programvara. Regioner av intresse kan dras inom ImageJ för att mäta arean av slagvolymen för varje hjärna.

Figur 1
Figur 1:. Rostfritt stål ring Tre vyer (topp, sido- och bottenvyer) visas av det rostfria stålring hållare som appliceras på skallen av musen för att fästa den till stereotaktisk innehavaren.


Figur 2:. Mikroskop avbildning plattform setup för RB photothrombosis Den kirurgiska / avbildning plattformen innehåller en hållare till anestesi rör med noskonen och en stereotaxisk hållare till rostfria ringen som är fäst vid skallen av djuret för att minska rörelse hos djuret under avbildning. Plattformen är placerad på toppen av och säkras till laboratoriet uttaget för att medge vertikal rörelse för positionering av mus under mikroskopobjektivet. Laboratoriet uttaget är sedan fäst vid ett mikroskop skede, vilket tillåter horisontell rörelse. Mikroskopets objektbord placeras ovanpå och fäst vid fyra cylindriska stavar.

Figur 3
Figur 3: Bild på imaging / kirurgisk plattform konstruktion och orientering under målet inverter. (A) Panelen till vänster visar en representativ bild av positioneringen av en sövd mus (anestesi noskon avlägsnades kort för att ta bilden). Observera användningen av en anpassad stålring för att fästa mus skallen att minska bidraget från andningsartefakter under hela avbildningsförfaranden. Bilden till höger visar en bild av kortikala fönstret under ett dissektionsmikroskop. (B) Skiss av den tunna skallen beredning från en koronal vy som visar skikten i skallen i förhållande till dura mäter och tjockleken hos den förtunnade området i förhållande till den fullständiga skallen tjocklek.

Figur 4
Figur 4: Bild på Rose Bengal Koagelbildning Representativa bilder av ett enda kärl innehållande Rose Bengal färgämne som injicerades genom svansen vei.n hos musen. Bilderna visar fortskridandet av koagelbildning i kärlet efter bestrålning av området vid 0, 1, 1,5 och 2 min. Notera ansamling av Rose Bengal färgämne (vit) som föregår koagel (svart) i 2 min ramen visar fullständig tilltäppning av artären.

Figur 5
Figur 5: 2,3,5-trifenyltetrazoliumklorid (TTC) bild av RB inducerad skada Representativa bilder visas på Dag 1 och 5 efter photothrombosis induktion.. Mössen avlivades och hjärnorna avlägsnas snabbt och skivas till 1mm koronala sektioner och färgades med TTC enligt standardmetoder. TTC är en vanligen använd färgning för detektion av hjärninfarkt genom bildandet av röda formazan TTC produkter i frisk vävnad. Avsaknaden av formazanproduktion (vit vävnad) indikerar infarktområdet. Denarealer som anges av rutorna visar de typiska skadestorlekar erhölls efter en blodpropp som produceras i ett kärl cirka 80 mikrometer i diameter.

Figur 6
Figur 6: Schematisk representation av Rose Bengal photothrombotic förfarande.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Förmågan att omsätta experimentella stroke patofysiologi från djur till människa har plågats med misslyckande. Men användningen av djurmodeller, såsom photothrombosis modellen möjliggör ökad förståelse av stroke patofysiologi och utforskandet av nya behandlingsmetoder för att ge neuroprotektion efter en stroke. Små kortikala stroke och microinfarctions produceras av photothrombotic modellen är kliniskt relevant för subklinisk eller "tyst" stroke 13-15, som har en hög förekomst och drabbar cirka 4 procent av USA: s befolkning (cirka 11 miljoner människor) varje år 16. Tyst stroke har inte de klassiska strokesymtom som förekommer i en större stroke, såsom förlamning, känselbortfall och talsvårigheter, såsom sett i mitten cerebral artär (MCA) ocklusion eller transitorisk ischemisk attack (TIA) 17. Dessutom är tyst stroke skiljer sig från lakunär stroke, somorsakas av tilltäppning av en enda penetrerande artär i djupare hjärnstrukturer eller inom hjärnstammen och även kliniskt manifesteras med motor, sensorisk eller blandade underskott 18. Patienter med subklinisk eller "tyst" stroke vanligtvis inte visar några yttre symptom och är ofta omedvetna om att de har även drabbats av en stroke. Tysta stroke resulterar i en subklinisk minskning av kognitiv funktion som uppvisas av underskott i minnet, beslutsfattandet, och förändringar i beteende. Med tiden, flera tysta slag leder till kliniskt signifikanta tecken på minnesförlust kallas vaskulär eller multiinfarktdemens. Däremot kan tyst stroke hjärnskador detekteras med hjälp av neuroradiologiska, och placerar en patient med risk för TIA och större stroke i framtiden 19.

Den photothrombosis Modellen medger framställning av en reproducerbar in vivo-modell av trombos i en intakt, bedövades musen med det ljuskänsliga färgämnet Rose Bengal (RB) i kombination med konfokalmikroskopi. Det finns många fördelar med in vivo-photothrombosis modell. En fördel med denna metod är förmågan att fördefiniera placeringen av slaget med hjälp av stereotaktiska koordinater; tillåter en att studera specifika cellpopulationer över djur. Dessutom är reproducerbarheten av lesionsstorleken och volym väl kontrollerad användning av denna metod genom att variera intensiteten hos laserljuset och styrning för fartygsstorlek som bestrålas 20. Denna metod gör det också möjligt för detaljerad studie av förändringar i peri-infarkt neurotransmission och motsvarande kontra cortex 4. Även en enda tyst stroke orsakar minimala underskott, reproducerbarhet av denna modell gör det möjligt för förmågan att inducera flera tysta slag inom specifika områden, som kan användas för att efterlikna olika hjärn dysfunktioner såsom vaskulär demens. Utveckling av en tröskel mellan flera tysta slag och kliniskt tydliga underskott kunde fastställas i specific områden i hjärnan genom användning av denna metod också. Slutligen möjliggör longitudinella studier i samma djur som gör det möjligt för både akuta och kroniska effekter som skall iakttas modellen.

Det finns emellertid vissa nackdelar med att använda photothrombosis modellen. En nackdel innefattar produktion av en lesion som noteras som att ha en liten ischemisk halvskugga i jämförelse med andra modeller av fokal stroke 4. För det andra är det möjligt vasogent och cytotoxiskt ödem på grund av de skador som kan uppstå under induktionen av photothrombosis, som mer liknar traumatiska hjärnskador än fokal stroke 4.

När du använder photothrombosis modellen finns ett antal faktorer som måste övervakas hela experimentet. Det är viktigt att det fysiologiska tillståndet hos djuret övervakas under alla avbildningsförfaranden. Det är väl känt att anestesinivån kan påverka den fysiologiska stATU-enheter av djuret, med över anesthetizing orsakar minskad hjärtfrekvens och syretillförsel till djuret. Detta är en viktig faktor, eftersom detta skulle minska tillgången på syre till hjärnan vilket leder till global ischemi. Därför är användningen av ett system övervakar den fysiologiska statusen hos djuret kommer att möjliggöra samtidig icke-invasiv registrering av: arteriell syremättnad (SpO 2); Hjärtfrekvens; Andningsfrekvens; Puls Dilatation (indikator för lokalt blodflöde och signalkvalitet); Breath Dilatation (surrogat för intraplueral tryck); och kärntemperatur hos möss och råttor. Det blir allt viktigare att kontrollera för anestesi blandar ihop när man arbetar med någon djurmodell för att minska oväntade blandar ihop översätta experimentella resultat till vård klinisk stoke. Valet, längd och djup anestesi kan ha en drastisk inverkan på djurmodell av experimentell stroke. Studier har visat att anestesimedel kan minska infarkt size och kan även ge ett visst skydd mot cerebral ischemi 21-23,24. Dessutom har förändringar i produktionen av reaktiva syreradikaler även visats i en studie som jämförde användningen av halotan och propofol 25. Denna FÖRBRYLLA är viktigt eftersom en av de primära hypoteser i nervcellsdöd associerad med stroke är produktionen av reaktiva syreföreningar.

En komplikation med att använda in vivo-mikroskopi för att studera svaret hos hjärnan till en stroke är begränsningen av bilddjupet uppnås. I vårt laboratorium med användning av konfokalmikroskopi avbildningsdjup som kan uppnås är i området av 100 till 200 ^ m, under användning av en två-foton-mikroskop kan öka detta djup till mellan 400-500 | j, m. Dessa blandar ihop håller lindras genom utvecklingen av målen med ökad arbetsavstånd och minskande storlek. Exempelvis kan gradienten brytningsindex (GRIN) mikrolinser är microendoscopes with diametrar mellan 35-1,000 pm och är den minsta hittills. Denna typ av sond kan inte sättas in i vävnaden utan att orsaka invasiv skador och har låga numeriska öppningar. På grund av den låga NA upplösningen är sämre jämfört med traditionella optiska mål mikroskopi 26.

Sammanfattningsvis inducerar Rose Bengal photothrombosis modell en infarkt av liten storlek och är användbar för att studera den cellulära responsen till en infarkt i både de akuta och kroniska faser i en väldefinierad cellulär population. Denna modell visar väsentliga cellulära egenskaper ses med fokal ischemi efter MCAO och därför är användbar vid bedömning neuroprotektiva / neuroregenerative terapier.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna förklarar att de inte har några konkurrerande ekonomiska intressen.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Reagents
Rose Bengal Sigma 330000
Isoflurane Anesthetic MWI Veterinary Supply 088-076
Vetbond 1469SB 1469SB
aCSF  126 mM NaCl, 2.5 mM KCl, 1.25 mM NaH2PO4, 2 mM MgCl2, 2 mM CaCl2, 10 mM glucose and 26 mM NaHCO3 (pH 7.4).
Name Company Catalog Number Comments
Equipment
Dissecting Scissors Bioindustrial Products 500-410
Operating scissors 14 cm Bioindustrial Products 12-055
Forceps Dumont High Tech #5 style, straight Bioindustrial Products TWZ-301.22
LabJack 132X80 Optosigma Co 123-6670
Platform for Labjack 8X 8 Optosigma Co 145-1110
Ear bar holder from stereotaxic setup Stoelting/Cyborg 51654
Dispomed Labvent Rodent anesthesia machine DRE, Inc. 15001
Tech IV Isoflurane vaporizer DRE, Inc. 34001
F Air Canister DRE, Inc 80120
Bain circuit breathing tube DRE, Inc 86111B
Rodent adapter for bain tube DRE, Inc 891000
O2 regulator for oxygen tanks DRE, Inc CE001E
Rodent induction chamber DRE, Inc 15004C
Ethicon Silk 6-0; 18 in with P-3 needle Suture Express 1639G
Objective inverter Optical Adapter LSM technologies
Foredom drill Dual voltage 110/120 Foredom 134.53
Meisinger 3.9 mm drill bit Meisinger (Ref#310 104 001 001 009)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Watson, B. D., Dietrich, W. D., Busto, R., Wachtel, M. S., Ginsberg, M. D. Induction of reproducible brain infarction by photochemically initiated thrombosis. Annals of Neurology. 17, 497-504 (1985).
  2. Rosenblum, W. I., El-Sabban, F. Platelet aggregation in the cerebral microcirculation: effect of aspirin and other agents. Circulation Research. 40, 320-328 (1977).
  3. Owens, A. P. 3rd, Mackman, N. Sources of tissue factor that contribute to thrombosis after rupture of an atherosclerotic plaque. Thrombosis Research. 129, Suppl 2. S30-S33 (2012).
  4. Carmichael, S. T. Rodent models of focal stroke: size, mechanism, and purpose. NeuroRx : the journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics. 2, 396-409 (2005).
  5. Manual of stroke models in rats. , 332 CRC Press. (2009).
  6. Herz, R. C., Kasbergen, C. M., Hillen, B., Versteeg, D. H., de Wildt, D. J. Rat middle cerebral artery occlusion by an intraluminal thread compromises collateral blood flow. Brain Research. 791, 223-228 (1998).
  7. Brint, S., Jacewicz, M., Kiessling, M., Tanabe, J., Pulsinelli, W. Focal brain ischemia in the rat: methods for reproducible neocortical infarction using tandem occlusion of the distal middle cerebral and ipsilateral common carotid arteries. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism : Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 8, 474-485 (1988).
  8. Zheng, W., et al. Purinergic receptor stimulation reduces cytotoxic edema and brain infarcts in mouse induced by photothrombosis by energizing glial mitochondria. PloS One. 5, e14401 (2010).
  9. Zheng, D. M., Wewer, J., Lechleiter, J. P. 2Y. 1R. -initiated IP3R-dependent stimulation of astrocyte mitochondrial metabolism reduces and partially reverses ischemic neuronal damage in mouse. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 33, 600-611 (2013).
  10. Witte, O. W., Stoll, G. Delayed and remote effects of focal cortical infarctions: secondary damage and reactive plasticity. Advances in Neurology. 73, 207-227 (1997).
  11. Hagemann, G., Redecker, C., Neumann-Haefelin, T., Freund, H. J., Witte, O. W. Increased long-term potentiation in the surround of experimentally induced focal cortical infarction. Annals of Neurology. 44, 255-258 (1998).
  12. Kramer, M., et al. TTC staining of damaged brain areas after MCA occlusion in the rat does not constrict quantitative gene and protein analyses. Journal of Neuroscience Methods. 187, 84-89 (2010).
  13. Blinder, P., Shih, A. Y., Rafie, C., Kleinfeld, D. Topological basis for the robust distribution of blood to rodent neocortex. Proceedings of the National Academy of Sciences. 107, 12670-12675 (2010).
  14. Nishimura, N., Rosidi, N. L., Iadecola, C., Schaffer, C. B. Limitations of collateral flow after occlusion of a single cortical penetrating arteriole. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 30, 1914-1927 (2010).
  15. Nishimura, N., Schaffer, C. B., Friedman, B., Lyden, P. D., Kleinfeld, D. Penetrating arterioles are a bottleneck in the perfusion of neocortex. Proceedings of the National Academy of Sciences. 104, 365 (2007).
  16. Blum, S., et al. Memory after silent stroke: Hippocampus and infarcts both matter. Neurology. 78, 38-46 (2012).
  17. Heinsius, T., Bogousslavsky, J., Van Melle, G. Large infarcts in the middle cerebral artery territory Etiology and outcome patterns. Neurology. 50, 341-350 (1998).
  18. Wardlaw, J. What causes lacunar stroke. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. 76, 617-619 (2005).
  19. Inoue, Y., et al. Ischemic stroke under anticoagulant therapy]. Rinsho shinkeigaku. Clinical Neurology. 50, 455-460 (2010).
  20. Tiannan Wang, W. C., Xie, Y., Zhang, W., Ding, S. Controlling the Volume of the Focal Cerebral Ischemic Lesion through Photothrombosis. American Journal of Biomedical Sciences. 2, 33-42 (2009).
  21. Head, B. P., Patel, P. Anesthetics and brain protection. Current Opinion in Anaesthesiology. 20, 395-399 (2007).
  22. Kirsch, J. R., Traystman, R. J., Hurn, P. D. Anesthetics and cerebroprotection: experimental aspects. International Anesthesiology Clinics. 34, 73-93 (1996).
  23. Koerner, I. P., Brambrink, A. M. Brain protection by anesthetic agents. Current Opinion in Anaesthesiology. 19, 481-486 (2006).
  24. Gelb, A. W., Bayona, N. A., Wilson, J. X., Cechetto, D. F. Propofol anesthesia compared to awake reduces infarct size in rats. Anesthesiology. 96, 1183-1190 (2002).
  25. Bhardwaj, A., Castro, I. A., Alkayed, N. J., Hurn, P. D., Kirsch, J. R. Anesthetic choice of halothane versus propofol: impact on experimental perioperative stroke. Stroke; A Journal Of Cerebral Circulation. 32, 1920-1925 (2001).
  26. Barretto, R. P., Messerschmidt, B., Schnitzer, M. J. In vivo fluorescence imaging with high-resolution microlenses. Nature Methods. 6, 511-512 (2009).

Tags

Medicin Rose Bengal enda kärl stroke, lakunär stroke photothrombosis tyst stroke
Rose Bengal Photothrombosis av Confocal optisk avbildning<em&gt; In Vivo</em&gt;: En modell av enda kärl Stroke
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Talley Watts, L., Zheng, W.,More

Talley Watts, L., Zheng, W., Garling, R. J., Frohlich, V. C., Lechleiter, J. D. Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo: A Model of Single Vessel Stroke. J. Vis. Exp. (100), e52794, doi:10.3791/52794 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter