October 1st, 2020
İnme, minimal tedavi seçenekleri olan ve kaybedilen beyin dokusunu yenilemek için mevcut klinik tedavinin olmadığı küresel bir sorundur. Burada kemirgenlerin motor korteksinde hassas fototropotik inme oluşturma yöntemlerini ve daha sonra inmeden sonra doku yenilenmesi üzerindeki etkilerini incelemek için hidrojel biyomalzemelerin enjeksiyonunu açıklıyoruz.
Hidrojel iskelelerin bir kemirgen iskemik inme modeline tekrarlanabilir enjeksiyonu, malzemelerin ve diğer terapötiklerin beyin onarımını, rejenerasyonunu ve davranışsal iyileşmeyi nasıl etkilediğinin incelenmesine izin verir. Beyin materyal etkileşimlerini incelemek için fototrombotik inme modelini kullanmanın temel avantajları, tekrarlanabilir konum ve boyuttur. Bu, malzemelerin görüntüleme olmadan strok çekirdeğine enjekte edilmesine izin verir.
Fototrombotik inme modeli, insanlarda inmeden yaygın olarak etkilenen beynin bir bölgesinde, motor kortekste iskemik inme için uygun bir model olacak şekilde tasarlanmıştır. Ve uzvun motor kontrolü olan inme için ilgili bir davranışsal okuma sağlamak. Bir biyopolimer hidrojel gibi bir aday terapötiği değerlendirmek için.
Anestezi uygulanmış bir farede ayak parmağını sıkıştırmaya yanıt verilmediğini onaylayın. Ardından, ne kadar Rose bengal boyasının enjekte edileceğini belirlemek için fareyi tartın ve lazerle donatılmış stereotaksik bir cihaza sabitleyin. Cerrahi alanı tıraş ettikten ve dezenfekte ettikten sonra, cildi kulaklar ve gözler arasına yerleştirmek için forseps kullanın ve ciltte yanal bir ila iki santimetre orta hat kesisi yapmak için yükseltilmiş cilde bir bıçak yerleştirin.
Cildi ayırın ve bregmayı bulmak için forsepsleri parietal kemiklere hafifçe bastırın. Bregmayı bir nokta ile etiketlemek için cerrahi bir işaretleyici kullanın. Ve lazer güvenlik gözlüğü takarak, lazeri farenin kafatası üzerinde hareket ettirin ve stereotaksik cihazı 90 derecelik bir açıyla sabitleyin.
10 mili watt ön ayarını seçin ve lazeri açın. Lazer doğrudan bregma üzerine gelene kadar X ve Y eksenine ayarlayın. Dijital ekran konsolundaki X ve Y'yi sıfırlayın ve lazeri bregmadan 1.8 milimetre sola hareket ettirin.
Lazerin kafatasına dokunmasına izin vermeden lazeri kafatasına mümkün olduğunca yaklaştırın. Lazer yerindeyken, kapatın ve uygun hacimde Rose bengal boyasını intratoneal olarak enjekte etmek için tek kullanımlık 29 gauge iğne kullanın. Boyanın yedi dakika boyunca sistemik olarak dolaşmasına izin vermek için hemen bir zamanlayıcı başlatın.
Boya dolaşırken, lazeri açmadan 40 miliwatt için ön ayarı seçin. Zamanlayıcı kapandığında, lazeri açın ve zamanlayıcıyı 13 dakikaya ayarlayın. Zamanlayıcı tekrar kapandığında, lazeri tekrar 10 miliwatt'a değiştirin.
Bu noktayı cerrahi işaretleyici ile işaretleyin ve lazeri kapatın. Lazeri kaldırın ve 90 derecelik açıyla kilidini açın, böylece fareden uzaklaştırılabilir. Cerrahi alana gerektiği gibi steril salin uygulamak için pamuk kullanın ve kafatasının yüzeyine dik olarak küçük patlamalar halinde işareti delin.
Farenin yanına küçük bir mendil yerleştirin ve cildi birbirine yaklaştırmak ve yukarı doğru çekmek için forsepsleri kullanın. Mendilin ucunun ucuna büyük miktarda cerrahi yapıştırıcı damlatın ve umutsuzca cilde cerrahi yapıştırıcı uygulayın. Cildi forseps ile 10 saniye boyunca bir arada tutun, ardından ciltte ek açıklık görünmeyene kadar yapıştırıcı uygulamaya devam edin.
İnme bölgesine hidro jel enjeksiyonu için, enjeksiyon pompalarını stereotaksik cihaza takın. Ardından akış hızını dakikada bir mikrolitreye ve hacmi mikrolitre cinsinden istenen enjeksiyon miktarına ayarlayın. Beynin üzerindeki kesiği tekrar açın ve kafatasındaki kalıntıları temizlemek için tuzlu suya batırılmış pamuk kullanın.
Beyaz, sarı bir doku çemberi ve matkaptan çıkan çapak deliği görünecektir. Enjeksiyon pompasını farenin üzerinde 90 derece açıyla kilitleyin. Cam şırıngayı steril tuzlu su ile temizleyin.
Ve iğneyi çıkarın. Şırıngayı 10 mikrolitre hidrojel ile geri yüklemek için 25 mikrolitrelik pozitif yer değiştirmeli bir pipet kullanın ve jeli şırınganın önüne kadar itmek için pistonu kullanın. Şırıngayı tekrar monte edin.
Ve jel iğneden gözle görülür şekilde sızana kadar itmeye devam edin. Şırıngayı pompaya yükleyin ve şırıngayı çapak deliğinin üzerine yönlendirmek için pompayı ve X ve Y yönlerini hareket ettirin. İğne deliğin üst kısmına değene kadar pompayı Z yönünde hareket ettirin.
Ve dijital ekran konsolundaki Z'yi sıfırlayın. Şırıngayı Z yönünde 0,75 milimetre hareket ettirin ve dakikada bir mikrolitre akış hızında dört ila altı mikrolitre hidrojel enjekte etmek için pompa konsolunda başlat düğmesine basın. Hidro jelin tamamı teslim edildiğinde, jelin çapraz bağlanmaya başlamasına izin vermek için beş dakikalık bir zamanlayıcı ayarlayın.
Beş dakika sonra, şırıngayı yavaşça yukarı çekmek için Z düğmesini çevirin. İğne kafatasından yeterince uzakta olduğunda, pompanın kilidini açın ve çıkarın. Daha sonra cildi kafatasının üzerine kapatın ve fareyi anesteziden iyileşene kadar izlemeli temiz bir kafese yerleştirin.
Uygun deneysel son noktada, beyni açığa çıkarmak için kafatasının parçalarını dikkatlice çıkarmak için künt ince forseps kullanın. Gerektiği gibi inme bölgesi üzerindeki kemiği kesmek için küçük cerrahi makas kullanın. Hasattan sonra, dokuyu %30 sakarozun içine yerleştirmeden önce beyni 16 ila 24 saat boyunca gece boyunca 10 ila 15 mililitre% 4 para formaldehit içine yerleştirin.
Beyin, tüpün dibine battığında kriyo bölümü için hazır olacaktır. İnme indüksiyonundan beş gün sonra, enfarktüs cerrahi sırasında ve TTC ve immünohistokimyasal olarak boyanmış slaytların görüntülenmesi ile görüntülenebilir. İki X lens ile lazer çapındaki bir artış, yalnızca lazer kullanılarak tek bir milimetrelik bölüme kıyasla 2,5 milimetreyi aşan strok lezyonunda görsel bir artışa yol açar.
İnmeden beş gün sonra inme lezyonuna hyaluronik asit bazlı hidrojel mikropartikül enjeksiyonu, inme çekirdeğine hücre göçünü kolaylaştıran gözenekli bir iskele ile mikro ve tavlanmış partiküllerin oluşmasına neden olur. İskele olarak kullanılan dokular alınabilir ve moleküler, hücresel veya doku düzeyinde analiz için kullanılabilir. Yani tek hücreli bir RNA dizisidir.
Akış sitometrisi veya berraklık. Ayrıca davranışsal iyileşmeyi değerlendirmek için davranışsal analiz yapılabilir. Bu yaklaşım, inme boşluğuna bir aday terapötik olan bir biyopolimer hidrojel verir.
Bu inmede potansiyel bir boşluktur. Nakli kabul edebilecek bir ölü doku alanı. Ek olarak, bu boşluk, beynin inme sonrası en fazla plastisiteye maruz kalan bölgesine, peri enfarktüs dokusuna bitişiktir.
Bu nedenle, bir biyopolimer hidrojel gibi bir aday terapötik, beynin gerçekten iyileşme ve felç için hedef olan kısmına hücreler veya küçük moleküller iletebilir.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Bu çalışma, kemirgenlerde kesin bir fototrombotık inme modeli oluşturma ve hidrojel biyomalzemelerini kullanma yöntemini ayrıntılı olarak açıklayarak inme tedavisi zorluğunu ele almaktadır. Bu yaklaşım, inme sonrası doku yenilenmesi ve davranışsal iyileşme üzerinde bir araştırma yapılmasına olanak tanır.
Stroke remains a leading cause of long-term disability with limited therapeutic options for tissue regeneration. This protocol enables precise delivery of hydrogel biomaterials to the stroke core using a reproducible photothrombotic model, supporting mechanistic evaluation of regenerative candidates. The approach provides a standardized platform for assessing how biomaterials influence brain repair, cell migration, and functional recovery in preclinical discovery.
The method fits within the discovery continuum from target validation to preclinical evaluation by enabling controlled delivery and readout of regenerative therapeutics in a disease-relevant neural environment.