18 Ocak 2013
Ekstrasellüler sırasında nöral agonistleri ve antagonistleri İyontoforez In vivo Kayıtları bir nöronun mikroçevrede işlemek için güçlü bir yoldur. Bu manipülasyonlar en kolay piggy-back multibarrel elektrotlar aracılığıyla yapılabilir. İşte biz onları üretmek ve işitsel kayıtları sırasında onlara nasıl kullanılacağı açıklanmıştır.
Bu prosedür, nöral aktivite eş zamanlı olarak kaydedilirken beyindeki mikrodevrelere farmakolojik ajanların iyonaporetik olarak uygulanmasını amaçlamaktadır. İlk olarak, tek hücre kaydı için tek kanallı bir cam elektrot çekin ve ucunu bükün. Ayrıca, çok kanallı bir cam elektrot çekin ve ucunu istenen çapta kırın.
İki elektrodun birleştirme işlemine geçiniz. Nihai olarak, üretilen elektrot, talep üzerine nöral mikrodevreleri manipüle etmek amacıyla farmakolojik ajanların ontik olarak uygulanabildiği hücre dışı in vivo kayıtlar için kullanılır. Merhaba, benim adım Dr. Achim Klu ve laboratuvarımız bugün size piggyback çok kanallı elektrotların nasıl üretileceğini gösterecek.
Bu elektrotlar, nöronal agonist ve antagonistlerin bir nöronun mikroçevresine iyonofor yoluyla iletilmesi ve böylece bir nöronun nöral devrelerinin in vivo olarak manipüle edilmesi için kullanılabilir. Merhaba, ben Dr. An Zillow. Dr. Ah him Crow laboratuvarında doktora sonrası araştırmacıyım ve bugün prosedürü ben göstereceğim. Tek kanallı bir elektrot için, filamanlı tek kanallı bir cam kılcal boru kullanın ve ucu yaklaşık 1 ila 2 µm çapında ve 10 ila 12 mm şaft uzunluğunda olacak şekilde çekin.
Çekilen elektrotların direncini, bunları üç molar sodyum klorür ile doldurup standart bir Ω metre ile %0,9'luk salin çözeltisinde test ederek ara ara doğrulayın. Elektrot tuz çözeltisiyle doldurulduğunda, çözelti hızla kurur ve elektrodu kullanılamaz hale getirir. Bu nedenle, bu testi yalnızca gerektiğinde gerçekleştirin.
Piggyback üretimi için kullanılmayacak olan bazı elektrotları seçin. Tam bir çok kanallı elektrot oluşturmak için, camı toplam çapı yaklaşık 10 mikrometre veya daha az olacak şekilde bir pipet ucu formunda çekin. Doğru çekilmiş bir uca sahip elektrot, işlemin başarısı için kritik öneme sahiptir.
Uç kısmının uzun ve ince olmasının yanı sıra, hâlâ sert olması ve istenen uç çapına kolayca kırılabilmesi gerekir. Uç, bir sonraki adımda doğru çapta kırılacaktır. Bu nedenle, havuzlama işlemi sırasında kesin uç boyutu, elektrot ucunun uzun ve nispeten ince olması gereken genel şeklinden daha az kritiktir.
Şimdi, tek namlulu elektrodu yaklaşık 45 derecelik bir açıyla, ucu aşağıya bakacak şekilde tutun ve alevin içinden nispeten hızlı bir şekilde geçirin. Alevin, elektrot ucundan yaklaşık 10 mm uzaklıktaki geçiş bölgesindeki camı eriterek yaklaşık 20 derece bükmesini sağlayın. Çok namlulu elektrodu bir cam lam üzerindeki modelleme kili yatağına yerleştirin ve ardından mikroskop tablalarına yerleştirin.
Slayt tutucu. Mikroskop tablasının XY manipülatörlerini kullanarak, elektrot ucunu pleksiglas parçaya doğru nazikçe hareket ettirin. Ucun kırılmasını mikroskop okülerleri aracılığıyla gözlemleyin. Elektrot düzeneğinin kurulumu burada gösterilmektedir.
Çok namlulu elektrot, mikroskop tablasındaki bir cam lam üzerinde tutulur. Tek namlulu elektrot ise kullanıcının tek namlulu pipeti çok namlulu pipetin üzerine yüksek hassasiyetle indirmesine olanak tanıyan manuel, çok eksenli bir manipülatör ile tutulur. Tek namlulu elektrodu, ucu çok namlulu ucun ucundan yaklaşık 5 ila 10 µm kadar dışarı çıkacak şekilde, beş namlunun düzenlemesiyle oluşan çok namlulu elektrodun oluğuna doğrudan indirin.
İki elektrodun şaftlarını siyanoakrilat kullanarak birbirine yapıştırın. Uçların en distal konumundan başlayarak, üzerinde bir damla yapıştırıcı bulunan bir kürdanı elektrod şaftları boyunca elektrod uçlarına doğru yavaşça hareket ettirin. Yapıştırıcının elektrod uçlarına çok yakın uygulanması, uçların tıkanmasına neden olacak ve elektrodu en azından kısmen işlevsiz hale getirecektir.
Az miktarda diş simanı karıştırın. Kuruması için yaklaşık 15 dakika bekleyin. Ardından, tamamlanan piggyback elektrodunu dikkatlice çıkarın.
Önce mikro manipülatör tutucudan, ardından lamdan ayırın. Elektrodu kullanmadan hemen önce, her bir boruyu ilgili ilaçla geri doldurmaya hazırlanın. Beşli boru konfigürasyonunun dört dış borusunu seçilen dört ilaçla, merkez boruyu ise dengeleme borusu olarak 3 M sodyum klorür ile doldurun.
Ardından, tek gövdeli kayıt elektrodunu üç molar sodyum klorür ile doldurun. Şimdi iyon forezi pompa modüllerini açın ve tüm gövdeleri test edin. Her pompa modülünün elektrot test fonksiyonu, elektrot gövdesinin derin beyin kayıtları için işlevsel olup olmadığını belirlemeye yardımcı olacaktır.
Tek bir namlu kayıt elektroduyla birlikte monte edilmiş tamamlanmış bir beş namlulu elektrot, yaklaşık yedi milimetrelik uzun bir şafta sahiptir. İyontoferez ile birlikte yaygın olarak çeşitli sinaptik agonistler ve antagonistler kullanılır ve glisin reseptör antagonistleri gibi ilaçlarla glisin inhibisyonu bloke edilir. Trick nine hidroklorür tipik olarak nöronlardaki ateşlemeyi artırır.
Bu örnek veri, bir işitsel nöronun boşalma hızı ile yoğunluk fonksiyonunu ölçmekte ve hayvanın kulaklarına iletilen, yoğunluğu artan sinüzoidal ses uyaranlarına verilen yanıtları göstermektedir. Daha yüksek şiddetli sesler, katı dokuz uygulaması öncesinde daha yüksek spike hızlarıyla sonuçlanmıştır. Nöronların hız-yoğunluk fonksiyonu düşük spike hızları göstermektedir.
15 nano amp değerinde başlangıç bir iontoforez akımının uygulanması, ejeksiyon akımında hafif bir artışı stimüle eder. Kademeli olarak yükselen ejeksiyon akımları, nörondaki giderek daha fazla glisin reseptörünü bloke ederek kademeli olarak daha yüksek ateşleme hızlarına yol açar. 45 nano amp akımda, söz konusu nöronun tüm glisin reseptörlerinin striktinin hidroklorür tarafından bloke edildiği görülmektedir.
Ejeksiyon akımının daha fazla artırılması ve daha katı dokuzların serbest bırakılması başka bir değişikliğe yol açmamıştır. İyontoforesin sonlanmasının ardından nöronların boşalma hızı seviye fonksiyonunda, nöral yanıtların yaklaşık 25 dakika sonra bazal seviyeye tamamen geri dönmesi gerçekleşir. Bu toparlanma süreci, ejekte edilen ilacın türüne ve miktarına bağlıdır.
Ferre ilacının kayıt bölgesinin çevresine difüze olacağı ve komşu nöronlardaki reseptörleri de bloke edebileceği unutulmamalıdır. Bu videoyu izledikten sonra, dört farklı farmakolojik ajanın zaman kontrollü iletiminin yanı sıra, düşük gürültülü derin beyin kayıtları elde etmek için bir kayıt elektrodunun çok namlulu bir ilaç elektroduyla nasıl birleştirileceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.
Bu makale, in vivo kayıtlar sırasında nöral agonist ve antagonistlerin iontoforezi için kullanılan piggy-back çok kanallı elektrotların üretim ve kullanım sürecini açıklamaktadır. Bu elektrotlar, nöral aktivite kaydedilirken bir nöronun mikroçevresinin manipüle edilmesine olanak tanır.
Bu yöntem, spesifik nöral yolakları izole ederek hedef doğrulamayı destekler ve in vivo ortamda sinaptik girdilerin kesin, geri döndürülebilir manipülasyonuna olanak tanır. Devre fonksiyonunun zaman kontrollü farmakolojik sorgulamasını mümkün kılarak preklinik modellerdeki öngörü güvenini artırır. Bu yaklaşım, moleküler hedefleri fizyolojik çıktılarla ilişkilendirerek erken keşif aşamasındaki mekanistik risklerin azaltılmasına yardımcı olur.
Bu yöntem, özellikle nörobilim odaklı programlarda, öncü bileşik optimizasyonu öncesinde hedeflerin fonksiyonel validasyonuna olanak tanıyarak erken keşif iş akışlarına entegre olur.