6 Kasım 2020
Burada, hafif ila orta dereceli travmatik beyin hasarının nörobiyolojik ve patofizyolojik etkilerini araştırmak için kemirgenler için bir patlama dalgası modeli protokolü sunuyoruz. Patlamaya bağlı hafif ila orta dereceli travmatik beyin hasarının güvenilir ve tekrarlanabilir bir şekilde üretilmesini sağlayan basınç sensörleriyle donatılmış, gazla çalışan, tezgah üstü bir kurulum kurduk.
Bu protokol, açık alanda bir spor yaralanması veya patlamaya maruz kalmanın insan deneyimini özetleyen, invaziv olmayan bir kapalı kafa beyin hasarı üretir. Bu protokolün birincil avantajı, birçok TBI formuna özgü hızlanma / yavaşlama olaylarını yakalamak için başın hareketine izin vermesidir. Bu model, TBH'nın çeşitli faktörlerinin insan deneyimini özetlemeyi amaçlamaktadır ve klinik olarak anlamlı TBH sekellerinin değerlendirilmesine izin vermektedir.
Modelin hızlanma/yavaşlama etkileri nedeniyle, klinik olarak gözlemlenen yaygın TBH formlarına özgü faktörleri ve deneyimleri yeniden üretiyoruz. Kurulum için gerekli tüm çalışma parçalarını edinerek başlayın ve bunları, hayvan deneyleri için onaylanmış bir laboratuvar alanında sağlam, temizlemesi kolay paslanmaz çelik bir yüzeye sabitlenmiş makine kayar masalarına ayrı ayrı monte edin. PVC boru kalkanını, hayvanın vücudu tamamen kaplanacak ve sadece başın dışarı çıkmasına izin verecek şekilde şok tüpü kurulumuna dik olarak sabitleyin.
İlgili güvenlik düzenlemelerine uygun olarak kuruluma yakın bir gaz tüpünü duvara monte edin. Deney için gerekli tüm malzemeleri hazırladıktan sonra, parametreleri etüdün amacına göre ayarlayarak kurulumun doğru kurulum için kontrol edin. Polyester membranı dikkatlice kesin ve tahrik ve sürücü bölümleri arasına yerleştirin.
Bağlantı cıvatalarını sıkarak sabitleyin. TBI indüksiyonu sırasında patlama dalgası özelliklerini izlemek için şok tüpünün çıkışına 120 derecelik bir açıyla üç basınç sensörü yerleştirin. Mikrometreyi kullanarak, şok tüpü aparatının ucundan olan mesafenin her bir konu için doğru olduğundan emin olun.
Tutarlı yaralanma değerlendirmesine izin vermek için kemirgenin baş pozisyonunu çalışmalar içinde sabit tutun. Yazılımın grafiksel kullanıcı arayüzünü kullanarak, basınç sensörlerinden kaydı başlatın. Tamamen anestezi uygulanmış kemirgeni, periferik organları patlama dalgasından korumak için yastıklamalı PVC boru kalkanına yerleştirin.
Başını baş yerleştirme alanına yerleştirin ve aşağıdan bir gazlı bezle destekleyin. Oksipital kondil koruyucu kalkanın kenarı ile aynı hizada olacak şekilde her bir kemirgenin anatomisine göre baş hizalamasını belirleyin. Membranı yırtan bir basınç artışı ve basınç dalgasının oluşumunu doğrulayan yüksek bir patlama oluşturmak için basınçlı gaz tankının ana valfini açın.
Zar, deneyden sonra çıkarıldığında görsel olarak yırtılacaktır. Patlamayı duyduktan hemen sonra gaz akışını kapatın. Kemirgeni cihazdan çıkarın ve doğrudan şok tüpünün bitişiğindeki düz bir yüzeye yan yatırın.
Doğrultma refleksini geri kazanır kazanmaz, kendi ev kafesine yerleştirin ve önümüzdeki 24 saat boyunca olumsuz reaksiyonlar için izleyin. Kokuyu gidermek ve bir sonraki deneye hazırlanmak için kurulumu deterjanla temizleyin. Tepe basınçları, kafa yerleştirme bölgesindeki membran kalınlığı ve şok tüpü aparatının çıkışı ile uyumlu olarak artmış ve ölçeklenebilir olduklarını göstermiştir.
76.2 mikrometre zarı ile üretilen bir patlama dalgasına maruz kalan fareler, sahte kontrollere kıyasla düzeltme refleks süresinde önemli bir artış sergiledi, bu da bu patlama dalgasının bilinç kaybına neden olduğunu düşündürdü. Buna karşılık, 50.8 mikrometre zarından bir patlama dalgasına maruz kalan fareler, hafif bir TBI formunun göstergesi olan refleks süresini düzeltme süresinde önemli bir artış göstermedi. 76.2 mikrometre membranı ile bir patlama dalgasına maruz kalmak, TBI ile indüklenen farelerin vücut sıcaklığında, sahte kontrollerine kıyasla ilk bir saat içinde önemli bir azalmaya neden oldu ve bu da önemli bir fizyolojik etki olduğunu düşündürdü.
76.2 mikrometre membranı ile travmatik beyin hasarına maruz kalan fareler, sahte kontrollere kıyasla TBI'dan bir gün sonra toplam vücut ağırlığında akut zamana bağlı bir azalma ve lokomotor aktivitede önemli bir azalma sergiledi. Tekrarlanabilir patlama dalgası üretimi için membranı yeterince sabitlemek önemlidir. İn vivo deneyden önce, patlama dalgası basınç sensörleri kullanılarak yakalanmalı ve değerlendirilmelidir.
Akut doğrultma, refleks süresi, lokomosyon ve/veya bilişin daha karmaşık davranışsal değerlendirmeleri gibi nörolojik değerlendirmeler TBH protokolünü takiben yapılabilir. Nöroinflamasyon ve / veya nöropatoloji, ilgili biyokimyasal testler kullanılarak da değerlendirilebilir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu çalışma, hafif ila orta şiddette travmatik beyin hasarının (TBI) nörobiyolojik ve patofizyolojik etkilerini incelemek için tasarlanmış, kemirgenler için bir blast dalgası modelini detaylandırmaktadır. Protokol, sporla ilişkili TBI ve blast maruziyeti ile benzer koşulları taklit ederek, tekrarlanabilir blast kaynaklı yaralanmalar oluşturmak için basınç sensörlerine sahip, gazla çalışan, masaüstü bir düzenek kullanmaktadır.
İnsanlardaki hafif travmatik beyin hasarını (TBI) yeniden canlandıran güvenilir preklinik modeller, translasyonel nörobilim ve nöroterapötik keşifler için temel teşkil etmektedir. Ölçeklenebilir bu blast dalgası kemirgen modeli, kapalı kafa TBI'nın kontrollü ve tekrarlanabilir şekilde indüklenmesini sağlayarak, nöroprotektif stratejiler için mekanistik risk azaltma ve hedef doğrulamayı destekler. Modelin tekrarlanabilirliği ve kantitatif çıktıları, onu TBI araştırma süreçlerinde erken aşama portföy elemesi ve öngörüsel güvenilirlik için kritik bir araç konumuna getirmektedir.
Bu model, keşiften preklinik aşamaya kadar olan sürekliliğe entegre olarak TBI terapötikleri için hipotez testine, öncü bileşik tanımlamaya ve translasyonel doğrulamaya olanak tanır.