-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

TR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools

Language

tr_TR

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Neuroscience
Klinik Öncesi Odaklanmış Ultrason Sistemi ile Sıçanlarda Kan-Beyin Bariyeri Açıklığının İzlenmesi
Klinik Öncesi Odaklanmış Ultrason Sistemi ile Sıçanlarda Kan-Beyin Bariyeri Açıklığının İzlenmesi
JoVE Journal
Neuroscience
Author Produced
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Neuroscience
Monitoring Blood-Brain Barrier Opening in Rats with a Preclinical Focused Ultrasound System

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

Full Text
1,058 Views
03:32 min
September 13, 2024

DOI: 10.3791/66793-v

Kisoo Kim1,2, Marco Gallus3, Tianrun Xiao1, Akshay S. Parchure4, Bhavya R. Shah4, Hideho Okada3, Chris Diederich5, Eugene Ozhinsky*1, Kazim Narsinh*1

1Department of Radiology & Biomedical Imaging,University of California, San Francisco, 2Department of Biomedical Engineering,Kyung Hee University, 3Department of Neurological Surgery,University of California, San Francisco, 4University of Texas Southwestern Medical Center, 5Department of Radiation Oncology,University of California, San Francisco

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study describes a protocol that combines magnetic resonance imaging (MRI) with low-intensity pulsed focused ultrasound (FUS) to investigate blood-brain barrier (BBB) opening in living rats. Utilizing jugular vein catheterization, the approach allows for rapid medication delivery and precise monitoring of BBB dynamics.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Imaging Techniques
  • Blood-Brain Barrier Research

Background

  • Understanding BBB permeability is crucial for treating neurological disorders.
  • Focused ultrasound (FUS) has been shown to alter BBB integrity in a controlled manner.
  • Dynamic contrast-enhanced MRI (DCE-MRI) allows real-time monitoring of BBB opening.

Purpose of Study

  • To develop a reliable protocol for studying BBB opening in a preclinical setting.
  • To enhance reproducibility and precision in BBB research.
  • To evaluate the real-time effects of sonication parameters during procedures.

Methods Used

  • Combined MRI and low-intensity pulsed focused ultrasound protocols.
  • Rat model with jugular vein catheterization for medication administration and monitoring.
  • Sonication of the left hippocampus while continuous monitoring acoustic emissions.
  • Use of gadolinium-based MRI contrast agents for imaging post-procedure.

Main Results

  • Significant increases in MRI signal intensity at target regions following gadolinium administration.
  • Dynamic contrast-enhanced MRI showed peak signal changes occurring 7-8 minutes post-agent injection.
  • Visualization of BBB opening was successfully obtained with T1 and T2 weighted images.

Conclusions

  • This study demonstrates a practical approach for exploring BBB dynamics using combined MRI and FUS techniques.
  • The protocol facilitates safer and more effective treatments for various neurological conditions.
  • Implications extend to understanding BBB mechanisms in drug delivery and neurological disease models.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of using this rat model?
The rat model enables rapid medication administration and stable monitoring during focused ultrasound procedures, allowing precise control of experimental conditions.
How is the jugular vein catheterization implemented?
Jugular vein catheterization allows for quick and reliable delivery of contrast agents and microbubbles necessary for the FUS and MRI procedures.
What types of imaging outcomes are obtained?
Dynamic contrast-enhanced MRI provides real-time data on BBB changes, while T1 and T2 weightings capture critical alterations following FUS interventions.
Can the method be adapted for other delivery routes?
While this study focuses on jugular vein catheterization, adaptations could potentially explore other routes for medication administration, depending on research needs.
What are key limitations of this protocol?
The study highlights the need for careful control of sonication parameters and monitoring to prevent potential brain damage during BBB opening procedures.
How does this study contribute to drug delivery research?
By elucidating the mechanisms of BBB opening, this protocol may enhance the efficacy of drug delivery systems targeting the central nervous system.

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.

Fokuslu ultrason işlemi sırasında hızlı ilaç uygulaması ve stabil kavitasyon monitörizasyonu sağlayan juguler ven kateterizasyonu olan bir sıçan modeli kullandık. Bu model, mikro kabarcık infüzyonunun ve kontrast madde dağıtımının hassas kontrolüne izin verir. BBB açılış çalışmalarını iyileştirmeye ve klinik öncesi araştırmalarda tekrarlanabilirliği artırmaya yardımcı olabilir.

Küçük hayvan modellerinde, sonikasyon parametrelerinde ve mikro kabarcık türlerinde BBB açıklığının tekrarlanabilirliğinin ve hassasiyetinin sağlanması, olası beyin hasarının önlenmesi ve güvenli ve başarılı tedavilerin sağlanması için akustik emisyonların izlenmesi. Başlamak için, anestezi uygulanmış bir farenin saçını çıkarın. Uygun anesteziyi onayladıktan sonra, Bregma'nın sıçan kafatasındaki konumuna keskin bir işaretçi yerleştirin ve sistemdeki konumu kaydedin.

Daha sonra, sıçan kafatasına ultrason jeli uygulayın ve su bağlantı torbasını, jelin üzerine bir megahertz frekansına sahip bir dönüştürücü ile birlikte yerleştirin. Kontrol bilgisayarında, önceden kaydedilmiş fare görüntülerini yüklemek için Yükle'ye tıklayın. Ardından, prosedür için odak noktalarının sayısını ve akustik basıncı seçin.

Ardından, dönüştürücünün bir patlama periyodu içinde noktalar arasında geçiş yapabildiğinden emin olmak için tedavi modülündeki Hareket testine tıklayın. Beş mililitrelik bir şırıngayı katkı maddesi içermeyen% 0.9 sodyum klorür çözeltisi ile doldurun. Şimdi, pimi şişenin lastik tıpasının ortasına yerleştirin.

Sivri uç durdurucuya tam olarak girene kadar sıkıca bastırın. Havalandırmalı dağıtım pimini şırıngaya bağlayın, durdurucuya yerleştirin ve ardından beş mililitrelik şırınganın tamamını şişeye boşaltmak için piston çubuğunu itin ve tüm içeriği karıştırmak için şişeyi 20 saniye kuvvetlice çalkalayın. Şırıngayı ters çevirin ve süspansiyonun istenen hacmini yavaşça içine çekin.

Bir fareye mikro kabarcıklar vermek için bir infüzyon pompası kullanın ve beynin sol hipokampüsünde sonikasyon yapın. Sonikasyonu tamamladıktan sonra, fareyi bir masanın üzerine preklinik 3T kriyojen içermeyen tarayıcının içine yüzüstü pozisyonda yerleştirin. Daha sonra, T1 ağırlıklı manyetik rezonans gradyan eko sekansından sonra gadolinyum bazlı MRG kontrast maddeleri enjekte edin ve gadolinyum sonrası görüntüler elde edin.

Gadolinyum uygulamasını takiben, üç deneyde hedef bölgelerde manyetik rezonans sinyal yoğunluğunda önemli bir artış gözlendi. Dinamik kontrastlı MRG, sinyal yoğunluğundaki en önemli değişikliğin kontrast madde bolus enjeksiyonundan yedi ila sekiz dakika sonra meydana geldiğini ortaya koydu. T1 ağırlıklı ve T2 ağırlıklı görüntülerde kan-beyin bariyeri açıklığı bölgesi görülürken, gadolinyum uygulamasından önce T1 haritasında önemli bir değişiklik kaydedilmedi.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

Kan-Beyin Bariyeri BBB Fokuslu Ultrason Preklinik MRG Mikrokabarcık Gadolinyum Kontrast Maddeleri Vasküler Geçirgenlik Hayvan Modeli Stereotaktik Kılavuzlu Dönüştürücü Terapötik Girişimler Nörolojik Bozukluklar

Related Videos

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

07:42

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

Related Videos

18.3K Views

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

04:40

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

Related Videos

3.1K Views

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

08:58

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

Related Videos

4.9K Views

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

08:02

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

Related Videos

5.2K Views

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

08:37

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

Related Videos

4.1K Views

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

06:29

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

Related Videos

4.7K Views

Ultrasonik Kan-beyin bariyeri bozulması ve Manganez kontrastlı MRG kullanma İşlevsel beyin görüntüleme

08:36

Ultrasonik Kan-beyin bariyeri bozulması ve Manganez kontrastlı MRG kullanma İşlevsel beyin görüntüleme

Related Videos

15.3K Views

Vivo kan - beyin bariyerini geçirgenliği tahlil Fluorescently kullanarak farelerde izleyiciler etiketli

09:35

Vivo kan - beyin bariyerini geçirgenliği tahlil Fluorescently kullanarak farelerde izleyiciler etiketli

Related Videos

25.8K Views

Kan - beyin bariyerini bozulma iskemik inme, bir fare modeli Vivo içinde değerlendirilmesi

12:19

Kan - beyin bariyerini bozulma iskemik inme, bir fare modeli Vivo içinde değerlendirilmesi

Related Videos

11.9K Views

Bariyer geçişleri patojenler veya ilaçlar ve onların etkileşim beyin ile çalışmak için bir insan kan-beyin arabirim modeli

07:52

Bariyer geçişleri patojenler veya ilaçlar ve onların etkileşim beyin ile çalışmak için bir insan kan-beyin arabirim modeli

Related Videos

9.1K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code