Sıçan Modelinde Transkraniyal Odaklanmış Ultrason kullanarak Kan-beyin bariyeri MRG eşliğinde bozulması

Bu prosedürün genel amacı, kan-beyin bariyerini lokal olarak bozmak ve normalde beyin damar sistemi ile sınırlı olan moleküllerin dokuya geçişine izin vermektir. Bu, önce hayvanı hazırlayarak ve sırtını odaklanmış bir ultrason dönüştürücüsünün ve üç eksenli dönüştürücü konumlandırma sisteminin üzerindeki bir su banyosuna yerleştirerek gerçekleştirilir. Prosedürün ikinci adımı, konumlandırma sistemine hedefleme bilgisi sağlamak için MRI görüntülerinin elde edilmesidir.

Prosedürün üçüncü adımı, mikro kabarcık çözeltisini hazırlamak ve enjekte etmektir. Prosedürün son adımı, ultrason parametrelerinin ayarlanması ve ultrasonun verilmesidir. Sonuçta, kontrastlı T bir ağırlıklı MRG ile Sonikasyonlu konumlarda kan-beyin bariyerinin geçirgenliğini gösteren sonuçlar elde edilebilir.

Bu tekniğin etkileri, beyin ve CNS bozukluklarının tedavisine kadar uzanır, çünkü kan-beyin bariyerinin bu lokal ve tekrarlanabilir bozulması, daha önce ilaç tedavisine zayıf yanıt veren durumlar için farmakolojik müdahalelerin araştırılmasına izin verir. Genel olarak, bu yönteme yeni başlayan insanlar mücadele edeceklerdir çünkü baloncukları tutmak ve enjekte etmek, baloncukları hedefe ulaşmadan önce kırmaktan kaçınmak için sabır ve özen gerektirir. Hayvan hazırlığını gösteren bir gezinti gösterilecektir.

Laboratuvarımızdan bir teknisyen Uygun bir kalibre edilmiş ultrason dönüştürücü seçin. Daha sonra, 1.5 Tesla veya üç Tesla MRI yatağında Degas deiyonize su ile doldurulmuş bir su banyosu oynar, ultrason dönüştürücüsünü tanka MRI uyumlu, üç eksenli bir konumlandırma aşamasına veya su yüzeyine bakan bir sisteme monte edin. Su banyosu, izofluran gazı ile anestezi yapıldıktan sonra hayvanları tutmak için bir üst plakaya sahip olmalı, kürkü başın ve boynun üstünden tıraş etmelidir.

Ardından tüy dökücü bir krem kullanarak kalan kürkü çıkarın. Kuyruk damarına üç yollu durdurma musluğuna sahip 22 gauge bir kateter yerleştirin ve kateterde pıhtı oluşumunu önlemek için heparin salin karışımı ile yıkayın. Kas içi enjeksiyon yoluyla enjekte edilebilir anestezikler verin ve hayvanı flor izinden çıkarın.

Deneyin başlamasından 10 dakika önce, sıkışmış hava kabarcıkları olasılığını en aza indirmek için hayvanın başının üstüne az miktarda ultrason jeli uygulayın. Daha sonra anestezi uygulanmış hayvanı başın üst kısmı ile ultrason konumlandırma sistemine sırtüstü yatırın. Üst plakadaki bir delikten su banyosuna temas edin.

Baş, varsa bir ısırma çubuğu veya çene boyunca sıkıca yerleştirilmiş bant kullanılarak yerinde tutulabilir. Ardından bacakları konumlandırma sistemine bantlayın. Hayvanı sıcak tutmak için bir havlu veya battaniye ile örtün.

Deney boyunca. Uygun tarama parametrelerini kullanarak beynin temel eksenel T iki ağırlıklı ve T bir ağırlıklı MR görüntülerini elde edin. T iki ağırlıklı taramadan hedefi seçin, ventriküllerden ve beyin orta hattından kaçının ve bir orta beyin derinliği seçin.

Dönüştürücü odağını hedef konuma taşıyın. Üreticinin protokolüne göre kesin mikro kabarcıkları etkinleştirin ve yavaşça küçük bir hacmi bir mililitrelik şırıngaya çekin. 18 gauge bir iğne kullanarak, pistonu hafifçe ileri geri hareket ettirmek yerine şırıngada sıkışan havayı çıkarın.

Bu, mikro kabarcıkları kırabileceğinden, gerekli hacimde mikro kabarcıkları bir tuzlu su şırıngasına yavaşça enjekte ederek mikro kabarcıkları normal salin içinde 10 ila bir tuzlu su oranında mikro kabarcıklara seyreltin. Eşit bir görünüm elde edilene kadar mikro kabarcıkları ve salini iyice karıştırmak için şırıngayı yavaşça ters çevirin. Gerekli doz hacmini, kilogram mikro kabarcıklar başına 0.02 mililitre veya çözeltinin kilogramı başına 0.2 mililitre olarak hesaplayın.

10 ila bir seyreltmede. Sürekli dalga sonikasyonu yerine düşük görev döngüsü patlamaları kullanarak sonikasyon parametrelerini ayarlayın. Hayvanın kafasının hala suya bağlı olup olmadığını kontrol edin.

Mikro kabarcıkları aynı anda yavaşça kuyruk ven kateterine enjekte ederken sonikasyona başlayın. Daha sonra sonikasyonu takiben 0.5 mililitre normal salin ile yıkayın. Kuyruk ven kateteri yoluyla bir MRI kontrast maddesi enjekte edin, ardından 0,5 mililitre tuzlu su yıkama yapın.

Kontrast tepe noktası geçene kadar T bir ağırlıklı görüntüleme gerçekleştirin. Sonikasyon. Başarılı bir şekilde bozulan bölgeler, çevredeki dokudan daha fazla gelişme gösterecektir. Burada ödemin göstergesi olan sonikasyon bölgelerinde yüksek sinyali kontrol etmek için T iki ağırlıklı görüntüleme gerçekleştirin.

Tipik FUST öncesi ve sonrası tek ağırlıklı MR görüntüleri burada gösterilmektedir. Farklı odak açıklıklarına sahip, kontrastı geliştirilmiş T bir ağırlıklı görüntü. Özellikle parlak kontrast geliştirmeyi gösteren bir ve iki konumlu dört sonikasyonlu konum gösterilir.

Birinci ve ikinci konumlar ayrıca, ödemi gösteren FUS sonrası T iki ağırlıklı görüntüleme kullanarak yüksek sinyal gücü gösterir. T iki ağırlıklı ödemin derecesi bazen burada sagital dilimlerde, CET bir ağırlıklı ve T iki ağırlıklı sagital dilimlerde güneşlenme yoluyla daha kolay görselleştirilebilir. Birinci ve üçüncü konumlar, FUS ödemi birinci konumda görünür, ancak üçüncü konumda görülmez.

Yakalanan akustik emisyon verilerinin spektral analizi, kararlı kavitasyon meydana geldiğinde harmonik emisyonları ve/veya alt ve ultra harmonik emisyonları gösterebilir. 551.5 kilohertz'de 10 milisaniyelik tek bir patlama sırasında yakalanan veriler, temel frekansın yanı sıra harmonikleri ve hem alt hem de ultra harmonikleri gösterir. Daha yüksek sonikasyon frekanslarının kullanılması, burada gösterildiği gibi daha küçük odak noktası boyutu nedeniyle daha lokalize açıklıklarla sonuçlanır.

Daha küçük açıklık bölgeleri oluşturmak için daha yüksek frekanslar kullanılabilir, bu da daha az kafatasına yakın etki ile orta beyin araştırmasına izin verir. Bu prosedürü denerken, mikro kabarcıkların dikkatli bir şekilde ele alınmasının iyi sonuçlar elde etmek için kritik öneme sahip olduğunu unutmamak önemlidir. Bu teknik rafine edildikten sonra, araştırmacılar beyindeki belirli bir hedefe terapötik bir ilaç vermenin etkinliği nedir gibi diğer soruları yanıtlamaya başlayabilirler.