Name: Sıçan Modelinde Transkraniyal Odaklanmış Ultrason kullanarak Kan-beyin bariyeri MRG eşliğinde bozulması (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-03-13T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 42 s
Description: Öğrenin, mikrobaloncuk destekli odaklanmış ultrason ile sıçan modelinde kan-beyin bariyerinin MRG eşliğinde geçici olarak bozulması yöntemini. Bu teknik, beyne hedefli ilaç teslimatı için umut vadeden invaziv olmayan bir yaklaşım sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarlar, hayvan bakımı ile yardım için Shawna Rideout-Gros ve Alexandra Garces teşekkür ve onun teknik yardım için Wu Ping olacaktır. Bu iş için hibe desteği hiçbir altında Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından sağlandı. EB003268 ve Kanada Araştırma Sandalyeler Programı.

1. Ultrason ve MR Kurulum Bir MR-uyumlu üç eksenli odaklanmış ultrason sistemi (FUS Instruments, Inc, Toronto, Ontario, Kanada) bu çalışmada kullanılmıştır. İki farklı ultrason dönüştürücüler kullanılmıştır: entegre bir ev inşa 551,5 kHz küresel odaklı dönüştürücü (eğrilik yarıçapı = 60 mm, dış çapı = 75 mm, iç çapı = 20 mm) ve 1.503 MHz, 8-dizi sektörü PZT hidrofon (Imasonic A.Ş., Voray-sur-L&#39;Orgnon, Fransa) tek bir eleman küresel odaklı dönüştürücü (= 0.8, diyafram = 10 cm FN) olarak sürülür. Bir MR-uyumlu PVDF alıcı 8 551,5 kHz transdüktör kullanılan edildiğinde akustik emisyon kaydetmek için kullanıldı. Farklı donanım kullanılması durumunda, aşağıdaki önerilmiştir: <ol><li> 0,25 MHz -1.5 MHz merkez frekansı ve 1 veya daha az bir f-sayı (eğrilik / diyafram yarıçapı) ile uygun, kalibre ultrason probu seçin. </li><li> Bir su banyosu fi yerleştirin1.5 T veya 3 T MR yatakta sıcak, vakum gazından arındırılmış, de-iyonize su ile lled. Su banyosu hayvanları tutabilecek bir üst plaka olmalıdır. Su yüzeyine bakacak şekilde, bir MRI uyumlu üç eksenli konumlandırma aşamasında veya sistem 9 tankında ultrason probu monte edin. </li><li> Bir penetrasyon paneli üzerinden ultrason sürüş donanımları için dönüştürücü kablo çalıştırın. </li><li> Bir fonksiyon jeneratör ve güç amplifikatör kullanarak dönüştürücü sürüş sinyal üretir. Yansıyan elektrik gücü en aza indirmek için harici bir eşleştirme devre kullanın. </li><li> Transdüser odak uzaklığı bilerek, su yüzeyinde dönüştürücü odağı yerleştirin ve görünür bir su çeşme oluşturmak için su yüzeyine ses dalgalarına maruz. Adımlar 1.6 ve 1.7 oluşturulan su çeşme kullanarak odağı kayıt nasıl açıklar. MRG ile odak jel ve görüntüleme çıkan sıcaklık artışı emici bir ısı sonicating içerir odak, yerini daha kesin bir yöntem, 9 bulunabilir &lt;/&gt; Sup. </li><li> MR görüntüleri görünür olacak bir kalem kullanarak odak konumu işaretleyin. Bu odak içinde yerleştirildiği zaman su ile doldurur bir merkezi deliğe sahip bir plaka kullanılarak yapılabilir. Transdüktörün eksenel yönde koordinat su yüzeyine tespit edilebilir ise su dolu deliği, MRI görünür olacak ve iki düzlemde fokal koordinatları sağlayacaktır. </li><li> , Bir 3-düzlem yerelleştiricisinin dizisi kullanılarak görüntü odak işaretleyici ve MRI koordinat sisteminde odak konumu kaydeder. </li><li> Akustik emisyon izlemek için dönüştürücü odak yönelik su banyosunda pasif bir kavitasyon dedektörü (PCD) olarak kullanılan bir MR-uyumlu hidrofon 8 bağlamak, ya da entegre hidrofon bir dönüştürücü kullanın. </li><li> 2 Hz (örneğin ATS460, AlazarTech, Pointe-Claire, Quebec, Kanada) PRFs az 10 ms kadar patlamaları kadar yakalamak için yeterince hızlı olan bir kapsam kartına PCD kabloları çalıştırın. Kablolar pene için topraklanmalıdırtration panel veya RF kalkan gürültüyü en aza indirmek için. </li></ol> 2. Hayvan Hazırlık <ol><li> Isofluorane gaz kullanarak hayvanları uyuşturmak. Bbb isofluorane bozulması 10 üzerinde bir etkiye sahip olduğu için, hayvan deney başlamadan önce gaz 10 dakika kapalı alınmalıdır. Kuruma veya diğer yaralanma korneayı korumak için anestezi başlangıcında her bir gözü de göz yağlayıcı pomad. </li><li> Bir elektrik ustura kullanarak hayvanın baş ve boyun üst kürk tıraş, sonra bir tüy dökücü krem ​​(örneğin Nair, Church &amp; Dwight Co, Princeton, NJ, ABD) kullanılarak kalan kürk kaldırmak ve sabunla yıkayın ve kafa derisi su. </li><li> Bir bridine yıkama tarafından izlenen bir betadin deri fırçalayın ile kuyruk hazırlayın. Kuyruk veni görselleştirmek için alkol ile son wipedown gerçekleştirin. </li><li> Kuyruk damara 3-yollu bir 22 gauge kateter takma ve pıhtı oluşumunu engellemek için heparin / tuzlu su karışımı (33 U / ml) ile yıkayınkateter. </li><li> Intramüsküler enjeksiyon yoluyla enjektabl anestezik (40-50 mg / kg ketamin, 10 mg / kg xylazine) teslim ve isofluorane gelen hayvan çıkarın. </li><li> Üst plaka (Şekil 1) bir delikten su banyosunda temas başın üst ultrason konumlandırma sistemi üzerinde anestezi hayvan sırtüstü yerleştirin. Ultrason küçük bir miktarı belki sıkışıp airbubbles olasılığını en aza indirmek için hayvanın kafanın üst uygulanan jel. </li><li> Konumlandırma sistemi Teyp bacaklar. Kafası Ya bir lokma çubuğunu kullanarak yerinde tutulur, varsa, veya bant çene boyunca sıkıca yerleştirilmiş olabilir. </li><li> Bir havlu ve sıcak tutmak için su battaniye dolaşımdaki hayvan örtün. </li></ol> 3. Hedef Seçimi <ol><li> Bazal eksenel T beynin 2-ağırlıklı ve T 1 ağırlıklı MR görüntüleri elde edin. 1.5 T sc uygun, kafa ölçekli RF-alma yüzeyi bobin MRI ve özel kullanıyorsanızbir parametre olabilir: T 2 ağırlıklı: FSE, TE = 60 ms, TR = 2000 ms Ağırlıklı T 1: FSE, TE = 10 ms, TC = 500 ms </li><li> T hedef seçin 2-ağırlıklı taramalar, ventriküller ve beyin orta hat kaçınarak, ve bir orta beyin derinliğini seçebilmek. </li><li> Hedef konuma dönüştürücü odağı taşıyın. </li></ol> 4. Mikro Hazırlık Definity mikro kabarcıklar (Lantheus Tıbbi Görüntüleme, MA, ABD) BBBD 2,5,7 uyarılan mikrokabarcık aracılı FUS için çeşitli gruplar tarafından kullanılmaktadır. Diğer mikrokabarcık türleri için uygun bir dozaj literatürde 11,12 bulunabilir. <ol><li> Definity mikro kabarcıklar etkinleştirin ve yavaş yavaş 18-gauge iğne ile bir 1 ml şırınganın içine küçük bir hacme kadar çizin. </li><li> Yavaşça ileri geri hareket ettirerek piston enjektör sıkışmış havayı çıkarın. Bu kabarcıkları gibi şırınga vurmayın. </li><li> Normal olarak Definity seyreltilir<html> tuzlu su yavaş yavaş bir şırıngaya Definity gerekli hacmi enjekte etmek Definty 10:01 salin oranında bir tuzlu su. Bir infüzyon iletim kullanıldığında, Definity 50:1 veya 100:1 &#39;e kadar, daha da seyreltilmiş olabilir. </li><li> Hafifçe daha da görünüm elde edilinceye kadar iyice Definity ve tuzlu karıştırmak için şırıngayı ters çevirin. Baloncuklar süspansiyon akıp başlamıştır derhal enjeksiyondan önce şırınganın Nazik inversiyon da gerekli olabilir. </li><li> 0,02 mL / kg Definity, veya 0,2 mL / kg çözeltisi (10:01 seyreltme) göre gerekli doz birimi hesaplamak. </li></ol> 5.. Ultrason Teslimat <ol><li> Düşük görev döngüsü patlamaları değil, sürekli dalga sonications kullanarak, sonication parametreleri ayarlayın. 0.5 MHz&#39;de Uygun sonication parametreleri yerinde basıncı 0.23 MPa, 1 Hz PRF, 2 dakika 10 ms patlamaları vardır. toplam sonication zaman. In situ baskılara uygun 1,5 MHz 0,45-0,5 Mpa civarında düşecek. </li></ol>_content &quot;farklı frekanslarda&gt; Uygun baskıların 0.46 13 mekanik bir dizini kullanarak tahmin edilebilir. <ol start="2"><li> Canlının kafası hala su birleştiğinde olduğundan emin olun. </li><li> Kuyruk damarından kateter yavaşça kabarcıkların enjekte edilir ve 0.5 ml serum fizyolojik ile yıkayın. Enjeksiyon başlaması ile eş zamanlı sonikasyon başlayın. </li></ol> 6. Tedavisinin MRG Değerlendirilmesi <ol><li> Sonikasyon ardından, 0.5 ml serum fizyolojik floş ardından kuyruk damarından kateter yoluyla (örneğin 0.2 ml / kg Omniscan, GE Healthcare) bir MR kontrast madde enjekte edilir. </li><li> Buna zirve geçti kadar T 1 ağırlıklı görüntüleme gerçekleştirin. Başarılı bir şekilde bozulmuştur Sonikasyon siteleri çevre dokulara daha fazla geliştirme gösterecektir. </li><li> Ödemi kontrol etmek için T 2 ağırlıklı görüntüleme gerçekleştirin. Sonikasyon sitelerinde Yüksek sinyal ödem göstergesidir. </li></ol> 7. TemsilciSonuçlar MR kontrast ajanlar başarıyla odaklı ultrason kullanılarak ve kabarcıkların dolaşan BBB ile teslim edilebilir. Şekil 2 tipik öncesi ve sonrası FUS T 1-w görüntüleri gösterir. Şekil 2B bir kontrastlı (CE) T 1-w dört sonike yerlerde farklı odak açıklıklar ile görüntü gösterir. Sonikasyon 1 ve 2, özellikle parlak kontrastlanma gösterirler. Şekil 3 konumlarda 1 ve 2 de ödemi gösteren T 2-w yüksek sinyali ile haberleşmek için görülebilir. T ölçüde 2-w ödem bazen sagital dilimleri daha kolay görüntülenebilmekte. Şekil 4 CE-T 1-w ve T 2-w sajital dilimleri sonikasyon yerleri vasıtasıyla 1 ve 3 gösterir. Ödem konumu 1 değil 3 yerde de görülebilir. Yakalanan akustik emisyon verileri (Şekil 5) spektral analizi harmonik emisyonlar ve / veya stabil kavitasyon oluşmasını ultra / alt harmonik emisyonlar gösterebilir. Harmonalt ve ultraharmonic emisyonu sadece kabarcık etkinliği 14 bir sonucu olarak oluşabilir ederken ics Ayrıca, doku linearitenin ortaya çıkabilir. Yüksek basınçlarda eylemsizlik kavitasyon gösteren geniş bant emisyonları da tespit edilebilir. Ancak bu eylemsizlik kavitasyon 11 olmadan sonications fazla kırmızı kan hücresi ekstravazasyonlar ve microdamage büyük miktarlarda ile ilişkili bulunmuştur. Küçük fokal spot boyutu nedeniyle daha yerel açıklıklar yüksek sonikasyon frekansları sonuçlarının kullanımı. Şekil 6 daha yüksek frekanslar açıklığın küçük bölgeler oluşturmak için kullanılabileceğini göstermektedir. Bu, daha az yakın kafatası etkileri olan etkileri orta beyin soruşturma sağlar. <img alt="Şekil 1.." src="/files/ftp_upload/3555/3555fig1.jpg" /> Şekil 1. Deneysel kurulum. <spBir class = &quot;pdflinebreak&quot;&gt; <img alt="Şekil 2." src="/files/ftp_upload/3555/3555fig2.jpg" /> Şekil 2. Ön (sol) ve sonrası (sağ) tedavisi T 1-w dört sonikasyon yerlerde iyileştirme gösteren bir sıçan beyin görüntüleri. <img alt="Şekil 3." src="/files/ftp_upload/3555/3555fig3.jpg" /> Şekil 3. Ön (sol) ve sonrası (sağ) tedavisi T 2-w T sonikasyon 1 ve 2 de 2-w ödem gösteren bir sıçan beyin (Şekil.2 aynı hayvan) görüntüleri. <img alt="Şekil 4." src="/files/ftp_upload/3555/3555fig4.jpg" /> Şekil 4. Tedavi sonrası sagital T 1-w (sol) ve T 2-w (sağ) aynı sıçan beyninden görüntü olarak Şek. 2 ve 3. Konumu 1 açılış (solda) T 2-w ödem (sağda) ile ilişkilidir. Yer 3 açılış (solda) ancak T 2-w ödemi. </p&gt; <img alt="Şekil 5." src="/files/ftp_upload/3555/3555fig5.jpg" /> Şekil 5. 551,5 kHz tek bir 10 ms patlama sırasında yakalanan verileri Frekans spektrumu. Temel frekans (f 0) yanı sıra, harmonik (2 f 0) ve alt / ultraharmonics (0,5 f 0, 1,5 f 0) görülebilir. <img alt="6 Şekil." src="/files/ftp_upload/3555/3555fig6.jpg" /> Şekil 6. Tedavi sonrası CE-T 1-w aksiyel (sol) ve 1.503 MHz dört yerlerde sonicated bir sıçan beyin sagital (sağda) görüntüler. Bu frekansta BBB açıklıklar daha fazla lokalize olduğu görülmektedir.

<ol><li>Kinoshita, M., McDannold, N., Jolesz, F. A., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+localized+delivery+of+Herceptin+to+the+mouse+brain+by+MRI-guided+focused+ultrasound-induced+blood-brain+barrier+disruption%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Noninvasive localized delivery of Herceptin to the mouse brain by MRI-guided focused ultrasound-induced blood-brain barrier disruption.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 103, 11719-11723 (2006).</li>
<li>Jordão, J. F., Ayala-Grosso, C. A., Markham, K., Huang, Y., Chopra, R., McLaurin, J., Hynynen, K., Aubert, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antibodies+targeted+to+the+brain+with+image-guided+focused+ultrasound+reduces+amyloid-beta+plaque+load+in+the+TgCRND8+mouse+model+of+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Antibodies targeted to the brain with image-guided focused ultrasound reduces amyloid-beta plaque load in the TgCRND8 mouse model of Alzheimer's disease.</a> PLoS One. 5 (5), e10549-e10549 (2010).</li>
<li>Liu, H. -L., Hua, M. -Y., Chen, P. -Y., Chu, P. -C., Pan, C. -H., Yang, H. -W., Huang, C. -Y., Wang, J. -J., Yen, T. -C., Wei, K. -C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood-brain+barrier+disruption+with+focused+ultrasound+enhances+delivery+of+chemotherapeutic+drugs+for+glioblastoma+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Blood-brain barrier disruption with focused ultrasound enhances delivery of chemotherapeutic drugs for glioblastoma treatment.</a> Radiology. 255, 415-425 (2010).</li>
<li>Hynynen, K., McDannold, N., Vykhodtseva, N., Jolesz, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+MR+imaging-guided+focal+opening+of+the+blood-brain+barrier+in+rabbits%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Noninvasive MR imaging-guided focal opening of the blood-brain barrier in rabbits.</a> Radiology. 220, 640-646 (2001).</li>
<li>Choi, J. J., Wang, S., Tung, Y. -S., Morrison, B., Konofagou, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecules+of+various+pharmacologically-relevant+sizes+can+cross+the+ultrasound-induced+blood-brain+barrier+opening+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Molecules of various pharmacologically-relevant sizes can cross the ultrasound-induced blood-brain barrier opening in vivo.</a> Ultrasound Med. Biol. 36, 58-67 (2010).</li>
<li>Pardridge, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+blood-brain+barrier%3A+bottleneck+in+brain+drug+development%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroRx%22%5BJournal%5D)">The blood-brain barrier: bottleneck in brain drug development.</a> NeuroRx. 2, 3-14 (2005).</li>
<li>Bing, K. F., Howles, G. P., Qi, Y., Palmeri, M. L., Nightingale, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood-brain+barrier+%28BBB%29+disruption+using+a+diagnostic+ultrasound+scanner+and+Definity+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Blood-brain barrier (BBB) disruption using a diagnostic ultrasound scanner and Definity in mice.</a> Ultrasound Med. Biol. 35, 1298-1308 (2009).</li>
<li>O'Reilly, M. A., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+PVDF+receiver+for+ultrasound+monitoring+of+transcranial+focused+ultrasound+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">A PVDF receiver for ultrasound monitoring of transcranial focused ultrasound therapy.</a> IEEE Trans. Biomed. Eng. 57, 2286-2294 (2010).</li>
<li>Chopra, R., Curiel, L., Staruch, R., Morrison, L., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+MRI-compatible+system+for+focused+ultrasound+experiments+in+small+animal+models%5BTitle%5D)+AND+%22Med.+Phys%22%5BJournal%5D)">An MRI-compatible system for focused ultrasound experiments in small animal models.</a> Med. Phys. 36, 1867-1874 (2009).</li>
<li>McDannold, N., Zhang, Y., Vykhodtseva, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood-Brain+Barrier+Disruption+and+Vascular+Damage+Induced+by+Ultrasound+Bursts+Combined+with+Microbubbles+can+be+Influenced+by+Choice+of+Anesthesia+Protocol%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Blood-Brain Barrier Disruption and Vascular Damage Induced by Ultrasound Bursts Combined with Microbubbles can be Influenced by Choice of Anesthesia Protocol.</a> Ultrasound Med. Biol. , (2011).</li>
<li>McDannold, N., Vykhodtseva, N., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+disruption+of+the+blood-brain+barrier+with+focused+ultrasound%3A+association+with+cavitation+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Targeted disruption of the blood-brain barrier with focused ultrasound: association with cavitation activity.</a> Phys. Med. Biol. 51, 793-807 (2006).</li>
<li>Yang, F. -Y., Liu, S. -H., Ho, F. -M., Chang, C. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+ultrasound+contrast+agent+dose+on+the+duration+of+focused-ultrasound-induced+blood-brain+barrier+disruption%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Acoust.+Soc.+Am%22%5BJournal%5D)">Effect of ultrasound contrast agent dose on the duration of focused-ultrasound-induced blood-brain barrier disruption.</a> J. Acoust. Soc. Am. 126, 3344-3349 (2009).</li>
<li>McDannold, N., Vykhodtseva, N., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood-brain+barrier+disruption+induced+by+focused+ultrasound+and+circulating+preformed+microbubbles+appears+to+be+characterized+by+the+mechanical+index%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Blood-brain barrier disruption induced by focused ultrasound and circulating preformed microbubbles appears to be characterized by the mechanical index.</a> Ultrasound Med. Biol. 34, 834-840 (2008).</li>
<li>Neppiras, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acoustic+Cavitation%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+Reports+%28Review+Section+of+Physics+Letters%29%22%5BJournal%5D)">Acoustic Cavitation.</a> Physics Reports (Review Section of Physics Letters). 61, 159-251 (1980).</li>
<li>O'Reilly, M. A., Huang, Y., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+standing+wave+effects+on+transcranial+focused+ultrasound+disruption+of+the+blood-brain+barrier+in+a+rat+model%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">The impact of standing wave effects on transcranial focused ultrasound disruption of the blood-brain barrier in a rat model.</a> Phys. Med. Biol. 55, 5251-5267 (2010).</li>
</ol>

K. Hynynen ve R. Chopra FUS Araçların kurucuları, Inc R. Chopra, A. ve K. Waspe Hynynen hissedarlar FUS Aletleri, Inc K. Hynynen FUS aletleri, Inc araştırma desteği alan

Hayvan ve mikro kabarcık hazırlanması, bu prosedürün en kritik yönleri vardır. Hayvanın kafasına saç tamamen ultrason ışın zayıflattığı önlemek için kaldırılmalıdır. BBB isofluorane anestezi altında bozulabilir, ancak tutarlı açılış ulaşmak için daha zor olur. Bunları kırma önlemek için, yukarı çizerken kabarcıkların zaman bakım ve küçük ölçü ele alınmalıdır, büyük çaplı iğneler kullanılmalıdır. Benzer şekilde, mantıklı kuyruk damarından kullanılabilir küçük ölçer kateter (22 çap önerilir) k...

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog numarası </td></tr><tr><td> Küçük Hayvan Odaklanmış Ultrason Sistemi </td><td> FUS Instruments, Inc </td><td> RK-100 </td></tr><tr><td> Definity </td><td> Lantheus Tıbbi Görüntüleme </td><td></td></tr><tr><td> Omniscan </td><td> GE Healthcare </td><td></td></tr></tbody></table>

sıçan modelinde transkraniyal odaklanmış ultrason kullanarak kan-beyin bariyeri mrg eşliğinde bozulması

MRI-guided Disruption of the Blood-brain Barrier using Transcranial Focused Ultrasound in a Rat Model

Kan-beyin bariyeri (KBB) odaklanmış ultrasonu (FUS) bozulması BBB 1-5 engellemeyi için giderek incelenmiştir tekniktir. Daha az boyutu 6 yaklaşık 500 Da fazla molekül ile beyin doku içine vaskülatürün gelen moleküllerin geçişini sınırlar olarak bbb beyin bozukluklarının tedavisi için farmasötik önemli bir engel teşkil etmektedir. FUS bağlı BBB bozulması (BBBD) kimyasal bir avantajı yüksek oranda lokalize olmakla BBBD indüklenmesi anlamına gelir geçici ve 4 reversibl olup sahiptir. FUS endüklenen BBBD aksi yeterli bir konsantrasyonda dokuya teslim olmaz beyin, ilgili terapötik ajanları çok çeşitli etkisini araştırmak için bir araç sağlar. Ultrason parametreleri geniş bir yelpazede BBB 2,5,7 bozarak başarılı kanıtlanmış ise de, hassas hedefleme ile başarılı ayrılmasını sağlamak üzere deneysel prosedür birkaç önemli adımlar vardır. Bu protocol özetliyor nasıl kritik hayvan hazırlık ve deneme mikrokabarcık işleme adımları odaklanarak, sıçan modelinde BBBD oluşturulan MR güdümlü FUS ulaşmak için.

Kan-beyin bariyeri (KBB) ve Mikro-aracılı odaklanmış ultrason bozulması beyinde non-invaziv hedeflenen ilaç dağıtımı için umut verici bir tekniktir<sup&gt; 1-3</sup&gt;. Bu protokol bir sıçan modelinde MR güdümlü transkranial BBB bozulması için deneysel prosedür özetlenmektedir.

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

Odaklanmış ultrason (FUS) ile kan-beyin bariyerinin (KBB) bozulması, KBB'yi aşmak için giderek daha fazla araştırılan bir tekniktir1-5. KBB, bir...

Bu prosedürün genel amacı, normalde beyin damar yapısıyla sınırlı kalan moleküllerin dokuya geçişine izin vermek için kan-beyin bariyerini lokal olarak bozmaktır. Bu işlem, öncelikle hayvanın hazırlanması ve sırt üstü pozisyonda, odaklanmış bir ultrason dönüştürücüsü ile üç eksenli dönüştürücü konumlandırma sisteminin üzerindeki bir su banyosuna yerleştirilmesiyle gerçekleştirilir. Prosedürün ikinci adımı, konumlandırma sistemine hedefleme bilgisi sağlamak amacıyla MRI görüntüleri elde etmektir.Prosedürün üçüncü adımı, mikro kabarcık solüsyonunun hazırlanması ve enjekte edilmesidir. Prosedürün son adımı ise ultrason parametrelerinin ayarlanması ve ultrasonun uygulanmasıdır. Sonuç olarak, kontrastla desteklenmiş T1 ağırlıklı MRI aracılığıyla, sonikasyon uygulanan bölgelerde kan-beyin bariyerinin geçirgenliğini gösteren sonuçlar elde edilebilir.Bu tekniğin etkileri, kan-beyin bariyerinin yerel ve tekrarlanabilir şekilde bozulması, daha önce ilaç tedavisinele düşük yanıt veren durumlar için farmakolojik müdahalelerin araştırılmasına olanak tanıdığından, beyin ve MSS bozukluklarının tedavisine kadar uzanmaktadır. Genel olarak, bu yöntemde yeni olan kişiler zorluk yaşayacaklardır; çünkü kabarcıkların hedef bölgeye ulaşmadan önce patlamasını önlemek için kabarcıkların taşınması ve enjekte edilmesi sabır ve özen gerektirir. Hayvan hazırlığının gösterimi ayrıca sunulacaktır.Laboratuvarımızdan bir teknisyen uygun kalibre edilmiş bir ultrason transduseri seçer. Ardından, 1,5 Tesla veya üç Tesla MRI cihazının tablası üzerinde, gazı alınmış deiyonize su ile doldurulmuş bir su banyosu kullanılır; ultrason transduseri, tank içinde su yüzeyine bakan MRI uyumlu üç eksenli bir konumlandırma tablasına veya sistemine monte edilir. Su banyosu, hayvanları tutmak için bir üst plakaya sahip olmalıdır; isoflurane gazı ile anestezi uygulandıktan sonra başın ve boynun üst kısmındaki tüyler tıraşlanır.Ardından, kalan tüyleri epilasyon kremi kullanarak temizleyin. Kuyruk venine üç yollu musluklu 22 gauge bir kateter yerleştirin ve kateterde pıhtı oluşumunu önlemek için heparinli salin karışımı ile yıkayın. Enjekte edilebilir anestezikleri kas içi enjeksiyon yoluyla uygulayın ve hayvanı izoflorin ortamından çıkarın.Deneyin başlamasından 10 dakika önce, hapsolmuş hava kabarcığı olasılığını en aza indirmek için hayvanın başının üst kısmına az miktarda ultrason jeli uygulayın. Ardından, anestezi altındaki hayvanı, başının üst kısmı üst plakadaki bir delik aracılığıyla su banyosuyla temas edecek şekilde ultrason konumlandırma sistemine sırtüstü yerleştirin.Baş, varsa bir ısırma çubuğu veya çene üzerine sıkıca yerleştirilen bir bant kullanılarak sabitlenebilir. Ardından bacakları konumlandırma sistemine bantlayın. Hayvanı sıcak tutmak için bir havlu veya battaniye ile örtün.Deney süreci boyunca, uygun tarama parametrelerini kullanarak beynin bazal aksiyel T2 ağırlıklı ve T1 ağırlıklı MR görüntülerini edinin. Ventriküllerden ve beyin orta hattından kaçınarak ve orta beyin derinliğini seçerek, T2 ağırlıklı taramalardan hedef bölgeyi belirleyin.Transduser odağını hedef konuma getirin. Üretici protokolüne uygun olarak definitif mikrobaloncukları aktive edin ve bir mililitrelik şırıngaya yavaşça küçük bir hacim çekin. 18 gauge bir iğne kullanarak, pistonu hafifçe ileri geri hareket ettirerek (vurmak yerine) şırıngadaki hapsolmuş havayı uzaklaştırın.Bu işlem mikrobaloncukları parçalayabileceğinden, gerekli mikrobaloncuk hacmini bir şırınga normal saline yavaşça enjekte ederek, 10 birim salineye 1 birim mikrobaloncuk oranında seyrelterek hazırlayın. Homojen bir görünüm elde edilene kadar, mikrobaloncukları ve salineyi iyice karıştırmak için şırıngayı nazikçe ters çevirin. Gerekli doz hacmini, kilogram başına 0,02 mililitre mikrobaloncuk veya kilogram başına 0,2 mililitre solüsyon üzerinden hesaplayın.10'ta bir seyreltmede. Sonikasyon parametrelerini, sürekli dalga sonikasyonu yerine düşük görev döngüsü patlamaları kullanarak ayarlayın. Hayvanın başının hâlâ suyla temas ettiğini kontrol edin.Mikrokabarcıkları kuyruk ven kateterinden yavaşça enjekte ederken aynı anda sonikasyona başlayın. Ardından, sonikasyonun ardından 0,5 mililitre normal salin ile yıkayın. Kuyruk ven kateteri aracılığıyla bir MRI kontrast maddesi enjekte edin ve ardından 0,5 mililitre salin ile yıkayın.Kontrast pik noktası geçene kadar T bir ağırlıklı görüntüleme yapın. Sonikasyon. Başarıyla yıkıma uğramış bölgeler, çevre dokuya göre daha yüksek kontrastlanma gösterecektir. Sonikasyon bölgelerinde ödemin göstergesi olan yüksek sinyali kontrol etmek için T iki ağırlıklı görüntüleme yapın.Tipik FUST öncesi ve sonrası T1 ağırlıklı MR görüntüleri burada gösterilmiştir. Belirgin fokal açıklıklara sahip, kontrastla güçlendirilmiş bir T1 ağırlıklı görüntü görülmektedir. Birinci ve ikinci konumların özellikle parlak kontrast artışı gösterdiği, sonikasyon uygulanmış dört konum gösterilmiştir.Birinci ve ikinci bölgeler, FUS sonrası T2 ağırlıklı görüntülemede ödemi belirten yüksek sinyal gücü göstermektedir. T2 ağırlıklı ödemin kapsamı bazen sagital kesitlerde daha kolay görselleştirilebilir; burada, sonikasyon üzerinden T1 ağırlıklı ve T2 ağırlıklı sagital kesitler yer almaktadır. Birinci ve üçüncü bölgeler gösterilmiştir; birinci bölgede FUS sonrası ödem görülürken, üçüncü bölgede görülmemektedir.Yakalanan akustik emisyon verilerinin spektral analizi, stabil kavitasyon meydana geldiğinde harmonik emisyonlar ve/veya alt ve ultra harmonik emisyonlar gösterebilir. 551,5 kilohertz'de tek bir 10 milisaniyelik patlama sırasında yakalanan veriler, temel frekansın yanı sıra harmonikleri ve hem alt hem de ultra harmonikleri göstermektedir. Daha yüksek sonikasyon frekanslarının kullanımı, burada gösterildiği gibi, daha küçük odak noktası boyutu nedeniyle daha lokalize açıklıklara yol açar.Kafatasıya yakın etkileri azaltarak orta beyin incelemelerine olanak tanımak için, daha küçük açıklık bölgeleri oluşturmak amacıyla daha yüksek frekanslar kullanılabilir. Bu prosedür uygulanırken, iyi sonuçlar elde etmek için mikro kabarcıkların dikkatli yönetilmesinin kritik olduğunu unutmamak önemlidir. Bu teknik geliştirildikten sonra araştırmacılar, beyindeki spesifik bir hedefe terapötik madde iletiminin etkinliği nedir gibi diğer soruları yanıtlamaya başlayabilirler.

mri-guided-disruption-blood-brain-barrier-using-transcranial-focused

Research

JoVE Journal

Medicine

Tıp

Bu videoda, mikro kabarcık aracılı odaklanmış ultrason (FUS) kullanarak geçici açıklıklar oluşturarak kan-beyin bariyerini (BBB) geçici olarak bozma yöntemi açıklanmaktadır. Bu geçici lokal BBB açıklıkları sonunda daha büyük boyutlu ilaç moleküllerini doğrudan beyin parankimine iletmek için kullanılabilir.

Fokus Ultrason Tabanlı Mikrokabarcık Aracılı Kan-Beyin Bariyeri Açma: Sonoporasyon Yoluyla Farenin Kan-Beyin Bariyerinde Lokalize Geçici Açıklıklar Oluşturma Tekniği

Mikrobubble ajanları ile odaklanmış ultrason odaklama odak ve geçici kan beyin bariyeri açabilirsiniz. Bu teknik, kan beyin bariyeri boyunca çok çeşitli ajanlar sunmak için kullanılmıştır. Bu makale, MRI kılavuzu olsun veya olmadan kemirgen beynine lokalize teslimat için ayrıntılı bir protokol sağlar.

Bir Sıçan Modelinde Odaklanmış Ultrason Kullanarak Konuma Özgü Kan Beyin Bariyeri Açılışına Tezgah Üstü Yaklaşım

Kan-beyin bariyeri (BBB) mikrobubble aracılı odaklanmış ultrason (FUS) ile geçici olarak bozulabilir. Burada, ultrason olmayan uzmanlar için erişilebilen modüler bir FUS sistemi kullanarak yüksek verimli BBB açma in vivo için adım adım bir protokol açıklıyoruz.

Kemirgenlerde Kan-Beyin Bariyeri Açıklığı için Yüksek Verimli Görüntü Destekli Stereotaktik Nöronavigasyon ve Odaklanmış Ultrason Sistemi

Protokolün amacı beyinde non-invaziv nöronal lezyonlar üretmek için bir yöntem sağlamaktır. Yöntem manyetik rezonans güdümlü Odaklı Ultrason kullanır (MRgFUS) geçici ve odak noktası olarak Kan Beyin Bariyeri açmak için, beyin parankim dolaşan bir nörotoksin sunmak için.

Beyin Devrelerinin İnvaziv Olmayan Bağlantısının Hedefli Nöronal Yaralanma

Bu protokol, odaklanmış ultrason kan beyin bariyeri (BBB) açılması, ortaya çıkan gen ekspresyonunun değerlendirilmesi ve histolojik testlerle kemogenetik reseptörlerin nöromodülasyon aktivitesinin ölçülmesi yoluyla gen iletimi için gerekli adımları tanımlar.

Beyin Yapılarını Hedeflemek ve Kemogenetik Nöromodülasyonu Değerlendirmek için Odaklanmış Ultrason Kaynaklı Kan-Beyin Bariyeri Açılması

Bu protokol, kan-beyin bariyer geçirgenliğini artırmak için odaklanmış ultrason ve mikrobubble tedavileri sırasında kemirgen beyninin gerçek zamanlı in vivo multifoton floresan görüntülemesini sağlayan cerrahi ve teknik prosedürleri açıklar.

Kan-Beyin Bariyer Geçirgenliğini Artırmak için Odaklanmış Ultrason ve Mikrobubble Tedavilerini Görselleştirmek için Gerçek Zamanlı Intravital Multifotoğraf Mikroskopisi

Kan-omurilik bariyerinin (BSCB) bozulması, mikrokabarcıkların intravenöz uygulaması ve düşük yoğunluklu odaklanmış ultrason (LIFU) uygulaması ile başarılı bir şekilde sağlanabilir. Bu protokol, ekipman kurulumu, mikro kabarcık enjeksiyonu, hedef lokalizasyonu ve BSCB bozulma görselleştirmesi dahil olmak üzere bir kemirgen modelinde LIFU kullanılarak BSCB'nin açılmasını detaylandırır.

Bir sıçan modelinde düşük yoğunluklu odaklanmış ultrason kullanılarak kan-omurilik bariyerinin bozulması

Bu çalışma, kan-beyin bariyeri (BBB) açıklığını izlemek için juguler ven kateterizasyonu ile canlı sıçanları kullanan kombine manyetik rezonans görüntüleme (MRI) ve düşük yoğunluklu darbeli odaklanmış ultrason (FUS) protokolünü açıklamaktadır.

Klinik Öncesi Odaklanmış Ultrason Sistemi ile Sıçanlarda Kan-Beyin Bariyeri Açıklığının İzlenmesi

Kemik metastazının patogenezine, anjiyojenez önemli bir proses ve bu nedenle görüntüleme ve tedavi için bir hedef temsil eder. Burada siteye özel meme kanseri kemik metastazı bir sıçan modeli sunmak ve non-invaziv görüntü anjiyogenez için stratejiler...

Manyetik Rezonans Görüntüleme, Volumetrik Bilgisayarlı Tomografi ve Ultrason Kullanımı Meme Kanseri Kemik metastazı bir Nude Rat Model Angiogenezis Multi-modal Görüntüleme

Kan-beyin bariyeri bozulması, beyin bazı ilaçların ulaştırılması, yardımcı olur. Mannitol fiziksel bariyer düzenini bozacak içi arterially kan damarları çevreleyen daralır hücreleri teslim.

Kan-beyin bariyer bozulması arasında Rat Modeli Nörovasküler Therapeutics Hedefli izin ver için

Öğrenin, mikrobaloncuk destekli odaklanmış ultrason ile sıçan modelinde kan-beyin bariyerinin MRG eşliğinde geçici olarak bozulması yöntemini. Bu teknik, beyne hedefli ilaç teslimatı için umut vadeden invaziv olmayan bir yaklaşım sunar.

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

Daha fazla video keşfet