Buradaki protokol, bir mikrodiyaliz sistemi kullanarak uyanık sıçanların hipokampüsünden hücre dışı sıvının ayrıntılı bir gerçek zamanlı dinamik örneklemesini sağlar.
Yöntem makalesi
Buradaki protokol, bir mikrodiyaliz sistemi kullanarak uyanık sıçanların hipokampüsünden hücre dışı sıvının ayrıntılı bir gerçek zamanlı dinamik örneklemesini sağlar.
Çeşitli merkezi sinir sistemi (CNS) hastalıkları, hipokampal hücre dışı sıvının (HECF) bileşimindeki değişikliklerle ilişkilidir. Bununla birlikte, bilinçli sıçanlardan gerçek zamanlı olarak HECF elde etmedeki zorluk, CNS hastalığının ilerlemesinin değerlendirilmesini ve etnottıp tedavisinin etkinliğini uzun zamandır kısıtlamıştır. Cesaret verici bir şekilde, dinamik gözlem, kantitatif analiz ve küçük bir örnekleme boyutunun avantajları ile sürekli örnekleme için bir beyin mikrodiyaliz tekniği kullanılabilir. Bu, geleneksel bitkilerden ve canlı hayvanların beynindeki metabolitlerinden gelen bileşikler için hücre dışı sıvı içeriğindeki değişikliklerin izlenmesini sağlar. Bu nedenle bu çalışmanın amacı, Sprague Dawley (SD) sıçanlarının hipokampal bölgesine üç boyutlu bir beyin stereotaksik aparatı ile bir beyin omurilik sıvısı mikrodiyaliz probunu doğru bir şekilde implante etmek ve 20 kDa'dan büyük moleküler ağırlıkları kesmektir. Yüksek kaliteli HECF daha sonra bilinçli sıçanlardan, 2.87 nL / dak - 2.98 mL / dak arasında ayarlanabilir bir örnekleme hızına sahip bir mikrodiyaliz örnekleme kontrol sistemi kullanılarak elde edildi. Sonuç olarak, protokolümüz, CNS ile ilişkili hastalıkların patogenezini daha fazla araştırmak ve ilaç etkinliğini değerlendirmek için bize sınırsız olanaklar sağlayan mikrodiyaliz teknolojisinin yardımıyla uyanık sıçanlarda HECF elde etmek için etkili, hızlı ve dinamik bir yöntem sunmaktadır.
Nörodejeneratif hastalık, travmatik beyin hasarı, yüksek irtifa hipoksisine bağlı beyin hasarı ve iskemik inme gibi yüksek morbiditeleri olan santral sinir sistemi (SSS) hastalıkları, dünya çapında artan mortalitenin önemli nedenleridir 1,2,3. Belirli beyin bölgelerindeki sitokinlerin ve protein değişikliklerinin gerçek zamanlı izlenmesi, CNS hastalıklarının ve ilaç tedavisinden sonra beyin farmakokinetik çalışmalarının tanısal doğruluğuna katkıda bulunur. Geleneksel bilimsel araştırmalar, belirli maddelerin tespiti ve farmakokinetik çalışmalar için beyin dokusu homojenatı veya hayvan interstisyel beyin sıvısının manuel olarak toplanmasını kullanır. Bununla birlikte, bunun sınırlı örneklem büyüklüğü, göstergelerdeki değişiklikleri dinamik olarak gözlemleyememe ve eşit olmayan örnekleme kalitesi 4,5,6 gibi bazı eksiklikleri vardır. Bir interstisyel sıvı olan beyin omurilik sıvısı, beyni ve omuriliği mekanik hasarlardan korur. Bileşimi, kan-beyin bariyerinin (BBB) varlığından dolayı serumunkinden farklıdır7. Beyin omurilik sıvısı örneklerinin doğrudan analizi, CNS lezyonlarının mekanizmasını ve ilaç keşfini ortaya çıkarmak için daha elverişlidir. Kaçınılmaz olarak, bir şırınga yoluyla doğrudan cisterna magna ve serebral ventriküllerden manuel olarak elde edilen beyin omurilik sıvısı örnekleri, kan kontaminasyonu, rastgele numune toplama şansı, miktar belirsizliği ve neredeyse hiç çoklu gerialma olasılığı 8,9'a sahip değildir. Daha da önemlisi, konvansiyonel interstisyel beyin sıvısı örnekleme yöntemleri, hasarlı beyin bölgelerinden örnekler elde edememekte, bu da spesifik beyin bölgelerinde CNS hastalıklarının patogenezinin araştırılmasını ve hedeflenen etnotilaç tedavilerinin etkinlik değerlendirmesini engellemektedir 9,10.
Beyin mikrodiyalizi, uyanık hayvanlarda interstisyel beyin sıvısını örneklemek için kullanılan bir tekniktir11. Mikrodiyaliz sistemi, beyne implante edilen bir prob yardımıyla vasküler geçirgenliği taklit eder. Mikrodiyaliz probu yarı geçirgen bir zarla donanmıştır ve belirli beyin bölgelerine implante edilir. İzotonik yapay beyin omurilik sıvısı (ACSF) ile perfüzyondan sonra, diyalize interstisyel beyin sıvısı, küçük örneklem boyutları, sürekli örnekleme ve dinamik gözlem12,13 faydaları ile olumlu bir şekilde toplanabilir. Konum açısından, beyin mikrodiyaliz probları seçici olarak beyin yapılarına veya ilgilenilen kranial sarnıçlara implante edilebilir14. Hipokampal hücre dışı sıvıdaki (HECF) endojen bir maddenin anormal seviyelerinin gözlemlenmesi, CNS hastalıklarının oluşumunu veya hastalığın patogenezini düşündürmektedir. Birçok çalışma, şizofrenide D-amino asitler, Alzheimer hastalığında β-amiloid ve tau proteinleri, travmatik beyin hasarında nörofilament hafif zincirleri ve hipoksik iskemi ensefalopatisinde ubikitin karboksi-terminal hidrolaz L1'ler gibi CNS hastalıkları için biyobelirteçlerin beyin omurilik sıvısında analiz edilebileceğini göstermiştir15,16,17 . Beyin mikrodiyaliz örnekleme tekniğine dayanan bir kimyasal analiz yöntemi, belirli beyin bölgelerinde yayılan ve dağılan etnotilacın aktif bileşenleri gibi eksojen bileşiklerin dinamik değişikliklerini izlemek için kullanılabilir14.
Bu makale, uyanık sıçanlarda dinamik HECF ediniminin spesifik sürecini sunmakta ve numune kalitesini sağlamak için ozmotik basıncını ölçmektedir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Deneysel protokol, Chengdu Geleneksel Çin Tıbbı Üniversitesi Laboratuvar Hayvanlarının Kullanımı ve Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi'nin gerekliliklerine uygun olarak yürütülmüştür (Kayıt numarası: 2021-11). Bu çalışmada erkek Sprague Dawley (SD) sıçanları (280 ± 20 g, 6-8 haftalık) kullanıldı.
1. Beyin mikrodiyaliz probu implantasyon cerrahisi
2. Mikrodiyaliz sistemi bağlantısı ve prob kontrolü
3. Uyanık sıçandan HECF toplanması
4. HECF için ozmotik basıncın ölçülmesi
5. Numune alma sonrası mikrodiyaliz sistemi ve cihazlarının bakımı
6. Örnekleme sonrası hayvan tedavisi
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yukarıdaki deneysel protokol ve Tablo 1'de belirlenen örnekleme parametreleri takip edilerek, belirlenen örnekleme hızında su benzeri, renksiz ve şeffaf sıçan HECF elde edilmiştir (Şekil 1K). Elde edilen sıçan HECF'nin ozmotik basıncı 290-310 mOsm / L idi, bu da dolaylı olarak numunelerin kalitesini18,19 sağlayabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
SSS hastalıklarının patogenezi hala tam olarak anlaşılamamıştır, bu da yeni tedavilerin ve ilaçların geliştirilmesini engellemektedir. Çalışmalar, çoğu MSS hastalığının hipokampal lezyonlarla yakından ilişkili olduğunu göstermiştir20,21,22. Önerilen beyin mikrodiyaliz tekniği, beynin belirli bölgelerini, özellikle de hipokampüsü hedefleyebilir ve bu da onu geleneksel HECF toplama yaklaşımından ayırır. Problar, yapay bir zarın pa...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.
Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (82104533), Sichuan Eyaleti Bilim ve Teknoloji Bölümü (2021YJ0175) ve Çin Doktora Sonrası Bilim Vakfı (2020M683273) tarafından desteklenmiştir. Yazarlar, Tri-Angels D&H Trading Pte'de kıdemli bir ekipman mühendisi olan Bay Yuncheng Hong'a teşekkür etmek istiyor. Ltd. (Singapur) mikrodiyaliz tekniği için teknik hizmetler sağladığı için.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Havayla kurutma fırını | Suzhou Great Electronic Equipment Co., Ltd | GHG-9240A | |
| Hayvan anestezi sistemi | Rayward Life Technology Co., Ltd | R500IE | |
| Hayvan sıcaklığı koruyucu | Rayward Life Technology Co., Ltd | 69020 | |
| Yapay beyin omurilik sıvısı | Pekin leagene biyoteknoloji. Co., Ltd | CZ0522 | |
| Beyin mikrodiyaliz probu | CMA Mikrodiyaliz AB | T56518 | |
| Kateter | ve nbsp; CMA Mikrodiyaliz AB | T56518 | |
| Covance infüzyon demeti | Instech Laboratories, Inc. | CIH95 | |
| Protez tabanı reçineleri | Şangay Eryi Zhang Jiang Biomaterials Co., Ltd | 190732 | |
| Elektrikli kraniyal matkap | Rayward Life Technology Co., Ltd | 78001 | |
| Elektrikli tıraş makinesi | Rayward Life Technology Co., Ltd | CP-5200 | |
| Hayvanlar için serbest dolaşım tankı | CMA Mikrodiyaliz AB | CMA120 | |
| Heparin sodyum enjeksiyonu | Chengdu Haitong Pharmaceutical Co., Ltd | H51021208 | |
| Iodophor | Sichuan Lekang İlaç Aksesuarları Co., Ltd | 202201 | |
| Isofluran | Rayward Life Technology Co., Ltd | R510-22 | |
| Mikrodiyaliz kateter stylet& | nbsp; CMA Mikrodiyaliz AB | 8011205 | |
| Mikrodiyaliz toplama tüpü | CMA Mikrodiyaliz AB | 7431100 | |
| Mikrodiyaliz kollektörü | CMA Mikrodiyaliz AB | CMA4004 | |
| Mikrodiyaliz fep tüpü | CMA Mikrodiyaliz AB | 3409501 | |
| Mikrodiyaliz in vitro stand | CMA Mikrodiyaliz AB | CMA130 | |
| Mikrodiyaliz mikroenjeksiyon pompası | CMA Mikrodiyaliz AB | 788130 | |
| Mikrodiyaliz şırıngası (1.0 mL) | CMA Mikrodiyaliz AB | 8309020 | |
| Mikrodiyaliz boru adaptörü | CMA Mikrodiyaliz AB | 3409500 | |
| Emilmeyen cerrahi sütürler | Shanghai Tianqing Biological Materials Co., Ltd | S19004 | |
| Oftalmik forseps | Rayward Life Technology Co., Ltd | F12016-15 | |
| Ozmometre | Lö ser | OM 807 | |
| Sodyum hyaluronat göz damlası | URSAPHARM Arzneimittel GmbH | H20150150 | |
| Stereotaksi cihazı | Rayward Life Technology Co., Ltd | 68025 | |
| Cerrahi makas | Rayward Life Technology Co., Ltd | S14014-15 | |
| Cerrahi makas | Shanghai Bingyu Akışkan teknolojisi Co., Ltd | BY-103 | |
| Şırınga iğnesi | CMA Mikrodiyaliz AB | T56518 | |
| Tripsin çözeltisi | Boster Biyolojik Teknoloji, Ltd. | ||
| Ultrasonik temizleyici | Guangdong Goote Ultrasonic Co., Ltd | KMH1-240W8101 |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste