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Neuroscience

Maßgeschneiderte Mikrodialysesonde Entwurf

Published: July 21, 2015 doi: 10.3791/53048

Summary

Mikrodialyse ist eine häufig verwendete Technik in neurowissenschaftlichen Forschung. Daher kommerziellen Sonden sind in der großen demand.In diese Arbeit eine Sondenanordnung ist detailliert, um eine zuverlässige, konzentrisch, maßgeschneiderte Mikrodialysesonde bauen für weniger als $ 10 erläutert.

Abstract

Mikrodialyse ist eine häufig verwendete Technik in neurowissenschaftlichen Forschung. Daher kommerziellen Sonden sind in der großen Nachfrage auf physiologische, pharmakologische und pathologische Veränderungen im Liquor zu überwachen. Leider sind die kommerziellen Sonden teuer für Forschungsgruppen in öffentlichen Einrichtungen. In dieser Arbeit wird eine Sondenanordnung im Detail erläutert, um eine zuverlässige, konzentrisch, maßgeschneiderte Mikrodialysesonde für weniger als $ 10 zu bauen. Die Mikrodialysesonde besteht aus einer Polysulfon-Membran mit einer molekularen Trenngrenze von 30 kDa. Sonde in vitro Rückgewinnung von Substanzen mit unterschiedlichen Molekulargewicht (im Bereich von 100-1,600 Da) und verschiedene physikalisch-chemische Eigenschaften werden verglichen. Die Sonde liefert ein in vitro-Rückgewinnung von etwa 20% für die kleinen Verbindungen, Glucose, Lactat, Acetylcholin und ATP. In vitro Einziehungen für Neuropeptide mit einem Molekulargewicht zwischen 1,000-1,600 Da betragen 2-6%. Während somit die höheren Molekular wacht der Neuropeptide abgesenkt in vitro Recovery-Werte, Dialyse von Verbindungen im unteren Bereich (bis zu 500 Da) der Molekulargewichte hat keinen großen Einfluss auf die In-vitro-Rückgewinnungsrate. Das vorliegende Verfahren ermöglicht Nutzung einer Dialysemembran mit anderen cut-off-Wert und Membranmaterial. Daher hat diese maßgeschneiderte Sondenanordnung den Vorteil, dass genügend Flexibilität, um Substanzen in einem breiten Molekulargewichtsbereich dialysiert. Hier stellen wir eine Mikrodialysesonde mit einer Austauschlänge von 2 mm, die anwendbar für die Mikrodialyse in Mäuse- und Rattenhirnregionen ist. Jedoch kann Abmessungen der Sonde leicht größeren Wechsellängen angepasst, um in größeren Tieren verwendet werden können.

Introduction

Mikrodialyse ist eine häufig verwendete Technik in neurowissenschaftlichen Forschung. Während der letzten 50 Jahre hat sich die minimal-invasive Mikrodialyse-Technik kontinuierlich verbessert, um eine gut etablierte Methode, um lokale Konzentrationen von kleinen molekularen Verbindungen in den extrazellulären Raum überwacht werden. Fast jeder interstitiellen Gewebsflüssigkeit kann in sich frei bewegenden Tieren untersucht werden.

Gaddum führte die Push-Pull-Technik, die in den 1960er Jahren. Er verändert einen Ansatz von Feldberg et al., In dem Tubocurarin wurde durch eine Kanüle endet in den lateralen Ventrikel und das Sammeln des Abwassers auch über eine Kanüle 1 perfundiert. GADDUM entwickelte das Push-Pull-Verfahren, bei dem eine Kanüle aus zwei konzentrischen Nadeln aus Stahl wurde in verschiedenen Bereichen des Gehirns mit einer Lösung perfundiert und implantiert, während gleichzeitig das Entfernen der Neurotransmitter aus den Neuronen um die Spitze 2 freigegeben. Leider Gewebe damage von der Kanüle um die Spitze verursacht beschränkt die Anwendung dieses Verfahrens. Als Weiterentwicklung dieses Verfahrens, Bito und Mitarbeitern wurde ein Dialysebeutel Verfahren, wobei die gesammelte Lösung wurde aus dem umgebenden Gewebe durch eine Dialysemembran getrennt sind. Sie implantiert eine Dialysesack in das subkutane Gewebe des Hundes Hals. Der Inhalt der Dialysebeutel proteinfrei und könnte viele Wochen später für Ionen und Aminosäuren 3 analysiert werden. Die nächste Entwicklung war die dialytrode, eine primitive Mikrodialysesonde, die ursprünglich durch Delgado 1972 4 beschrieben. Schließlich Ungerstedt und Kollegen verbessert das Design der Mikrodialysesonde so, dass es kleiner und weniger Gewebe 5 verdrängt.

Eine konzentrische Mikrodialysesonde verhält sich ähnlich wie eine Blut Kapillare. Das System wird ständig durch eine Lösung mit der ionischen Zusammensetzung des umgebenden Gewebeflüssigkeit, während ohne die interessierenden Analyten perfundiert. The Dialysemembran an die externe Lösung oder Gewebe ausgesetzt semipermeabel. Es ermöglicht die passive Diffusion von Substanzen in die Sonde entlang ihrer Konzentrationsgradienten 6. Die Durchlässigkeit ist abhängig von vielen Variablen, wie Molekulargewicht, Form, Ladung und pH-Wert der Verbindung ist. Es ist auch begrenzt durch die Eigenschaften des Membranmaterials, der Porengröße der Membran und Fließgeschwindigkeit 7.

Die 1 und 2 zeigen eine konzentrische Mikrodialysesonde. Die Perfusionsflüssigkeit tritt über eine Einlassleitung in die Metallhülse, die das Quarzglas umgibt. Im Inneren der Metallhülse, Bäche es entlang der Quarzglas und überlässt es an seiner Spitze. In dem Raum zwischen der Dialysemembran und dem Polytetrafluorethylen (PTFE) -tubing (wie Teflon) fließt der Perfusionsflüssigkeit dann nach oben. Hier Diffusion von Substanzen aus dem Gewebe stattfindet, der die Membran umgibt. Das Dialysat verläßt die Sonde durch die PTFE-Schläuche, die verbunden ist, um Rohraustritt und gesammelt werden können.

Die Mikrodialysetechnik hat mehrere Vorteile im Vergleich zu anderen in vivo-Techniken. Die Sonde bildet eine physikalische Barriere mit der Folge, dass das Dialysat enthält keine Enzyme oder Zellen. Daher gibt es keine Notwendigkeit zur Reinigung des Eluats vor der Analyse und keine enzymatischen Abbau von Analyten erfolgt. Oxidative Abbau kann während des Durchgangs von Analyten in der Rohrleitung auftreten, aber das kann oft durch Zugabe eines Antioxidationsmittel (zB Ascorbinsäure) zum Perfusat verhindert werden. Alternativ oxidative Schädigung Neuropeptide, beispielsweise, wurde effizient durch Ersatz der Auslassschlauch mit einer Spitze zu dem Dialysat 8 sammeln drückt. Das Dialysat kann direkt mit nahezu jeder Art von Analyseverfahren untersucht und mehrere Analyten gleichzeitig gesammelt werden. Dieses System kann bei wachen Tieren verwendet werden, und fast alle Gehirnregionen könnenuntersucht. Darüber hinaus ist die Infusion von Medikamenten durch die Sonde möglich ist (Retrodialyse). Jedoch gibt es auch Grenzen der Mikrodialysetechnik. Die etwas geringer Zeitauflösung bietet keine Echtzeit-Informationen über Neurotransmitter Änderungen. Denn es ist eine invasive Technik, verursacht Sondenimplantation chirurgischen Trauma und Anästhesie, die die Neurotransmitter-Konzentration beeinflussen können, wird bei diesem Schritt 7,9,10 erforderlich.

Die Konzentration der Verbindung im Dialysat enthält nur eine kleine Menge der tatsächlichen Wirkstoffkonzentration in der extrazellulären Flüssigkeit. Für die Berechnung der unbekannten Konzentration der Verbindung in der extrazellulären Flüssigkeit weist relativen in vitro Wiederherstellung zu berechnen. Bestimmung der individuellen relativen in vitro Rückforderungen für jede Probe und jede Verbindung ist vor Beginn der in vivo-Experiment notwendig. Zu diesem Zweck ist die Sonde in einer Lösung, die das eingetauchteAnalyten von Interesse, während der Perfusionsflüssigkeit ist die gleiche Lösung ohne den interessierenden Analyten. Nach der Bestimmung der Verbindungskonzentrationen im Dialysat, müssen diese Daten, um ihre Konzentration in der umgebenden Flüssigkeit bezeichnet werden. In vitro-Rückgewinnungsbestimmungen aus mehreren Stoffen kann gleichzeitig 9 implementiert werden.

Viele neurowissenschaftlichen Forschergruppen nutzen die Mikrodialyse-Technik, um Neurotransmitter und Metabolite in den extrazellulären Raum von verschiedenen Hirnarealen zu untersuchen. So sind Handels Sonden in der großen Nachfrage in der neurowissenschaftlichen Forschung Umwelt. Ein großer Vorteil der handelsüblichen Sonden ist die hohe Funktionssicherheit. Der Versuchsaufbau für kommerzielle Sonden ist gut etabliert und für viele bekannte Neurotransmitter und Metaboliten validiert. Jedoch, während die im Handel erhältlichen Mikrodialyse Ausrüstung ist teuer und hat eine geringere Flexibilität in der Anwendung 11, thist Arbeit eine Mikrodialysesonde Montage ist im Detail vorgestellt, die für jede Anwendung angepasst werden kann, und kann für weniger als $ 10 hergestellt werden. Dieses maßgeschneiderte Sonde ist eine konzentrische Mikrodialysesonde für Untersuchungen in verschiedenen Gehirnbereichen 8 getestet.

In-vitro-Sonde Ausbeuten von Substanzen mit unterschiedlichen Molekulargewicht (im Bereich von 100-1,600 Da) und mit unterschiedlichen physikalisch-chemischen Eigenschaften, verglichen werden. In vitro Bestimmung der Rückgewinnung von Glucose, Lactat und Acetylcholin mit einem Molekulargewicht von weniger als 200 Da, ATP mit einem Molekulargewicht von etwa 500 Da und die Angiotensin-II-Neuropeptide, die Substanz P und Somatostatin mit einem Molekulargewicht von mehr als 1.000 Da ausgeführt wird.

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Protocol

1. Vorbereiten PTFE-Schläuche

  1. Kürzen Sie PTFE-Schlauch in 2,5 cm Stück. Verwenden Sie einen Maßstab Papier zu physikalischen Abmessungen zu schätzen. (Siehe Abbildung 3a)
  2. Schnitt ein Ende in einem Winkel zu erleichtern Verbinden Auslassschlauch. (Siehe Abbildung 3a)
  3. Aufrauen PTFE-Schlauch durch die Verwendung von Schleifpapier Anhaften des Epoxid-Kleber zu ermöglichen.

2. Vorbereitung Fused Silica

  1. Verkürzen Quarzglas in 2,25 cm Stück. (Siehe Abbildung 3a)

3. Einsetzen des Fused Silica in die PTFE-Schläuche

  1. Legen Sie eine 30 G Kanüle in den Hohlraum PTFE-Faser, um es in einem Abstand von 1 cm von dem flachen Ende zu durchbohren. Biegen Sie die PTFE-Schlauch, um den Prozess zu vereinfachen. (Siehe Abbildung 3b)
  2. Legen Sie die Quarzglas in die PTFE-Schlauch mit der Kanüle als Anleitung. (Siehe Abbildung 3c)
  3. Entfernen Sie vorsichtig die Kanüle und sichern Sie das Quarzglas. (SieheFigur 3d)
  4. Das Quarzglas soll 5 mm an dem flachen Ende zu projizieren. (Siehe Abbildung 3e)
  5. Kleben Sie das Quarzglas anstelle an der Einstichstelle durch Sekundenkleber und lassen Sie es über Nacht aushärten. (Siehe Abbildung 3e)

4. Vorbereitung Epoxy-Kleber (Zweikomponentenkleber)

  1. In 30 Teile Härter gelb bis 70 Teile schwarz Epoxid-Kleber mit Hilfe einer feinen Nadel und mischen Sie es sanft. Es ist direkt einsatzbereit.

5. Die Anwendung der Membrane (alle weiteren Schritte müssen unter den Mikroskop durchzuführen und ein Maßstab Papier wird verwendet, um Abmessungen Schätzung)

  1. Ziehen Sie die Polysulfonmembran vorsichtig über die Quarzglas, ziehen Sie dann die Membran in die PTFE-Schläuche und stellen Sie die Membran auf 5,5 mm mit einem scharfen Skalpell. (Siehe Abbildung 3f)
  2. Legen Sie einen Markierungspunkt auf der Membran mit einem feinen Stift, um den Austausch Länge von 2 mm zu definierenvom Ende der Membran.
  3. Eine kleine Menge des Epoxy wird die Spitze der Membran mit Hilfe einer feinen Nadel zu bedecken. (Siehe Abbildung 3 g)
  4. Schließen Sie die Verbindung zwischen Dialysemembran und PTFE-Fasern durch Hilfe des gleichen feinen Nadel in Schritt 5.3 verwendet wird) mit dem Epoxid-Kleber. (Siehe Abbildung 3 g)
  5. Fügen Sie genug Epoxid-Kleber auf der Membran bis zum Markierungspunkt, einen Austausch Länge von 2 mm zu gewährleisten. Lassen Sie es über Nacht aushärten. (Siehe Figur 3g) vor der Bestimmung der Austauschlänge ist die Membran 5,5 mm. Nach dem Aufbringen der Epoxy-Klebstoff auf der Membran, ist nur 2 mm von der Membran für die Diffusion zur Verfügung.

6. Die Anwendung der Metallhülse

  1. Schneiden Sie eine 25 G Nadel in 1 cm Stücke Metallhülse mit Hilfe einer Biegezange.
  2. Ziehen 1 cm Metallhülse (25 G) auf das verbleibende Teil der Quarzglas. Die Metallhülse ermöglicht später den Anschluss des Zulaufschlauch mit der MICRODIALyse-Sonde. (Siehe Abbildung 3 h)
  3. Dichtungsverbindung zwischen Metallhülse und PTFE-Schlauch mit dem restlichen Komponenten-Kleber. Lassen Sie es für mindestens 24 Stunden aushärten lassen. (Siehe Abbildung 3i)
  4. Aufbringen Heißleim auf der Gabelung der Sonde für eine zusätzliche Fixierung und Stabilisierung.
    HINWEIS: Die Einlass innere Volumen der Sonde beträgt 0,045 & mgr; l und der Auslass Innenvolumen beträgt 2,5 & mgr; l. Daher wird bei einer Durchflussgeschwindigkeit von 1 ml / min, dauert es etwa 2,5 Minuten nach dem Verbinden des Einlassrohrs, um die Sammlung des Dialysats zu starten. Mit der vorliegenden Protokoll liefert die Sonde Montageverfahren Mikrodialysesonden, die 95% zuverlässig sind.

7. Durchführung von In-vitro-Recovery-Experimente

  1. Tauchen die Sonde mit einem Cut-off von 30 kDa und einem Austauschlänge von 2 mm in einer Stammlösung von aCSF enthaltend 1 mM Glucose und 1 mM Lactat und, in einem getrennten Experiment bestand, in eine CSF enthaltend 100nM ATP und 100 nM Acetylcholin.
  2. Perfusion der Sonden mit aCSF. Durchflussrate einstellen, um 1 & mgr; l / min und Durchführung von Experimenten bei Raumtemperatur (22 ° C). Lassen Sie die Sonden an für 1 Stunde in der Stammlösung ins Gleichgewicht, und sammeln Sie die Proben alle 30 Minuten danach und bei -80 ° C bis zur Messung.
  3. Für die Berechnung der in vitro Rückforderungen, vergleichen Sie die Konzentrationen an Analyten in der Dialysate mit den bekannten Analytkonzentrationen in der Stammlösung. Express-Ergebnisse als Prozentsätze der Stoffkonzentration in Dialysat vs. Stammlösung.

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Representative Results

Die konzentrische maßgeschneiderte Mikrodialysesonde besteht aus einer Polysulfon-Membran mit einer molekularen Trenngrenze von 30 kDa. Die Sondenanordnung wird in 3 dargestellt.

Es zeigte eine in vitro Wiederherstellung für den geringen Energie Metaboliten Glucose (180,16 Da) und Lactat (112,06 Da) von 19,10 ± 1,2% bzw. 21,2 ± 1,6%. Für die positiv geladenen Acetylcholin mit einem Molekulargewicht von 181.66 Da, zeigte dieses eine in vitro Rückbildungswert von 22,6 ± 1,4%. ATP mit einem Molekulargewicht von 551,62 Da und drei negativ geladene Phosphatreste ergab eine in vitro Wiederherstellung in einem vergleichbaren Umfang (22,4 ± 0,7%). In vitro Ausbeuten von kleinen Molekülen sind in Figur 4A gezeigt.

Neuropeptide mit einem Molekulargewicht von über 1.000 Da zeigten geringere in vitro Ausbeuten im Vergleich zu kleineren Molekülen (<500 Da) (siehe Fi Abbildung 4B). Unter den untersuchten Neuropeptide, Angiotensin II (1,046.18 Da) ist das kleinste Peptid aus 8 Aminosäuren. Es zeigte eine in vitro Gewinnung von 6,1 ± 0,3%. Die 11 Aminosäurereste Substanz P (1,347.63 Da) und die 14 Aminosäuren Somatostatin (1,637.88 Da) zeigten in vitro Erholungswerte von 2,2 ± 0,3% und 2,3 ± 0,1% in etwa gleich sind. In vitro Einziehungen unserer 30 kDa Sonde Vergleichbare in vitro-Rückgewinnung von im Handel erhältlichen Mikrodialysesonden (CMA Microdialysis, Stockholm, Schweden), wie zB. Lactat und Glucose 23% 13% (siehe Anwendungshinweis Nr. 1)

Abbildung 1
Abbildung 1: Foto eines maßgeschneiderten Sonde.

8 / 53048fig2.jpg "/>
Abbildung 2: Schematische Darstellung eines Mikrodialysesonde (von Lietsche et al, 2014 von Elsevier Nachdruck mit freundlicher Genehmigung.).

Figur 3
Abbildung 3: Schematische Darstellung eines Sondenanordnung; Schritt ai Details siehe Protokoll (ab Lietsche et al., 2014 von Elsevier Nachdruck mit freundlicher Genehmigung).

Figur 4
Abbildung 4: Recoveries von kleinen Molekülen und Neuropeptide (A) In-vitro-Rückforderungen von Glukose, Laktat, Acetylcholin und ATP.. Die Stammlösung enthielt 1 mM Glukose und Laktat und alternativ 100 nM ATP und 100 nM Acetylcholin für jede Versuchsbedingung. Die Ergebnisse sind als Anteil der Substanz, ausgedrückt concentration in Dialysat / Stammlösung. Werte von Testsubstanzen sind Mittelwerte ± SD von n = 22 für Glucose, n = 22 für Laktat, n = 11 für Acetylcholin und n = 13 für ATP. (B) In-vitro-Rückforderungen der Neuropeptide Angiotensin II, Substanz P und Somatostatin. Die Stammlösung enthalten 100 nM Angiotensin II, Substanz P und Somatostatin für jede Versuchsbedingung. Die Ergebnisse werden als Prozentsätze der Stoffkonzentration in Dialysat / Stammlösung ausgedrückt. Werte der Spalten sind Mittelwerte ± SD von n = 6 für jede Sonde.

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Discussion

Figur 3 zeigt eine beispielhafte Sondenanordnung. Correct Innen- und Außendurchmesser Abmessungen haben eng für Schläuche beachten (OD 1,6 mm; ID 350 um), Quarzglas (OD 105 & mgr; m, ID 40 & mgr; m) und Dialysemembran (OD 245 & mgr; m; ID 210 & mgr; m). Es ist auch wichtig, um einen Raum zwischen der Membran und Quarzglas von (105 & mgr; m), und zwischen der Membran und die Schläuche (105 um) als auch zu halten. Unterscheiden sich die Werte, kann der Druck in der Sonde steigt und führen zu Leckagen der Membran.

Hier stellen wir eine Mikrodialysesonde mit einem Austausch Länge von 2 mm, die geeignet für die Mikrodialyse in der Maus Hirnregionen ist. Jedoch kann Abmessungen leicht größer Austauschlängen angepasst, um in größeren Tieren verwendet werden können.

Einige Teile der Anordnung ersetzt werden kann. Zum Beispiel ist es nicht notwendig, PTFE-Schläuche zu verwenden. Anwendung von Polyethylenschlauch ist auch mit identischen äußeren und inn möglicher Durchmesserbemaßungen. Aufrauen des Schlauchs ist nur notwendig, bei der Verwendung einer PTFE-Rohrleitung. Ein Austausch der Dialysemembran ist ebenfalls möglich. Für die vorliegende Sondenanordnung wird eine 30 kDa Ausschlussmembran verwendet, aber jede andere Dialysemembran mit identischen Dimensionen verwendet werden. Daher hat unsere maßgeschneiderten Sondenanordnung den Vorteil großer Flexibilität, um Substanzen mit einem breiten Molekulargewichtsbereich dialysiert; Je höher das Molekulargewicht-Cut-off, je höher das Molekulargewicht der Substanz, die dialysiert werden können. In vitro Einziehungen üblicherweise mit dem Molekulargewicht-Cutoff von der Dialysemembran zu erhöhen.

Um die Spitze der Membran abdecken wird Epoxid-Kleber erforderlich ist zum Verschließen der Verbindung zwischen Dialysemembran und PTFE-Schlauch und den Austausch Länge zu bestimmen. Aufbringen der Cyanacrylat-Klebstoff wird in diesem Schritt nicht möglich, da es Einfluss auf die Dialysemembran und führt zur Leckage. A Cyanacrylatklebstoff zu pl klebenastic sollte für die Fixierung von Quarzglas mit dem Schlauch an Ort und Stelle an der Einstichstelle angewendet werden.

Es sei darauf hingewiesen, dass diese Sondendesign nicht mit Führungskanülen getestet werden. Unser Labor lieber Nieder Durchmesser Sonden zur akuten Experimenten, in denen wir 48-72 h Versuchszeit, bevor der Astrogliose verursacht Fehlfunktion der Sonde zu implantieren. Für diese Art von Experiment hat eine Führungskanüle nicht bieten einen Vorteil, weil Führungskanülen sind größer und verursachen mehr Gewebeschäden. Selbst mit einer Führungskanüle vorhanden, weist die Sonde immer in gesundes Gehirngewebe eingeführt werden, was eine akute Schädigung im Bereich Dialyse. Wiederholte Einführen und Entfernen der Sonde durch die Führungskanüle verursacht wiederholte Beschädigung, eine Situation, die durch einmalige vermieden wird, dh akuten Insertion. Die Blut-Hirn-Schranke wurde gezeigt, intakt wenige Stunden nach der Implantation 12 sein. Leitfaden Kanülen sind jedoch bevorzugt, wenn Serienmessungen have über mehrere Tage oder Wochen erfolgen. Schließlich sollte volatilen Anästhetika für Sondenimplantation verwendet werden, da injizierbaren Anästhetika mit nachfolgenden Experimenten stören für 1-2 Tage ist.

In-vitro-Wiederfindungsraten für Glucose, Lactat, Acetylcholin und ATP sind ca. 20%, das heißt für alle getesteten kleinen molekularen Substanzen, die in vitro-Rückgewinnung nahezu gleich. Offenbar im unteren Bereich (bis zu 500 Da), hat das Molekulargewicht keinen großen Einfluss auf die In-vitro-Rückgewinnungsrate. Das Molekulargewicht-Cutoff von 30 kDa ermöglicht auch Neuropeptide dialysieren. Aufgrund des höheren Molekulargewichts der Neuropeptide, die in vitro-Rückbildungswert niedriger. Substanz P (1.348 Da) und Somatostatin (1.638 Da) können im gleichen Ausmaß mit in vitro Erholungswerte von 2-3% dialysiert. Obwohl beide Peptide eine Massenverschiebung von etwa 300 Da, in vitro Einziehungen bleiben gleich. Sowohl substtung P und Somatostatin schlüssig in wässriger Lösung vorgelegt und kann ähnliche physikochemische Eigenschaften aufweisen. Angiotensin II mit einem Molekulargewicht von 1.046 Da zeigt eine hohe in vitro Wiederherstellung bis zu 6%, die dreimal größer ist als bei den beiden anderen Neuropeptide ist. Daher Molekulargewichten über 500 Da eindeutig Einfluss auf die in vitro Wiederherstellung, auch wenn bei Stoffen neutral in wässriger Lösung ist kostenpflichtig. In diesem Fall wird die in vitro Wiederherstellung nicht durch die Ladung der dialysierten Substanzen beeinflusst. Jedoch mit der Verwendung anderer Membranmaterialien Einziehungen geladener Verbindungen beeinflusst 8 sein.

Im Ergebnis ist die Montage einer maßgeschneiderten Mikrodialysesonde ist eine akzeptable Alternative zu kommerziellen Sonden. Unsere selbstgemachte Sonden sind robust, haben eine hohe Zuverlässigkeit und gute Reproduzierbarkeit.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Epoxy glue SunChrom GmbH, Fiedrichsdorf, Germany    
Fused silica ID 40 µm OD 105 µm Ziemer-Chromatographie, Mannheim, Germany Art. No: 6.040105
Polysulfone membrane (haemodialysis filter FX Cor Diax 600) Fresenius Medical Care AG & Co. KGaA, Bad Homburg, Germany REF: F00001593
Cyanacrylate glue (Pattex® superglue plastic) Henkel AG&Co. KGaA, Düsseldorf, Germany
TEFLON-tubing 1.6 x 0.35 mm SunChrom® GmbH, Friedberg, Germany Art. No: 969-195.219
Scalpel (Feather® Surgical Blade No. 10) pfm medical ag, cologne, Germany Art. No: 07310
Microscope MEIJI Techno  EMZ-8TR
30 G x 11" (0.3 x 25 mm) cannula  Sterican® Z B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany REF: 9324500
25 G x 11/2" (0.5 x 40 mm) cannula 100 Sterican® B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany REF: 9186166
Fine pen (Stabilo point 88 fine 0.4) Schwan-STABILO Schwanhäußer GmbH & Co. KG Art. No: 88/36
Hot glue  (Glue sticks ULTRA Power x 11 mm) Steinel® GmbH, Herzebrock-Clarholz, Germany Art. No: 4007841046910
Sandpaper P60 230 x 280 Robert Bosch GmbH, Gerlingen-Schillerhöhe, Germany Catalog Number: 2608605397

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References

  1. Feldberg, W., Malcom, J. Experiments on the site of action of tubocurarine when applied via the cerebral ventricles. J Physiol. 149, 58-77 (1959).
  2. Gaddum, J. H. Push-pull cannulae. J Physiol. 155 (1 P), (1961).
  3. Bito, L., Davson, H., Levin, E., Murray, M., Snider, N. The concentrations of free amino acids and other electrolytes in cerebrospinal fluid, in vivo dialysate of brain, and blood plasma of the dog. J Neurochem. 13 (11), 1057-1067 (1966).
  4. Delgado, J. M., Lerma, J., Martín del Río, R., Solís, J. M. Dialytrode technology and local profiles of amino acids in the awake cat brain. J Neurochem. 42 (5), 1218-1228 (1984).
  5. Ungerstedt, U., Pycock, C. Functional correlates of dopamine neurotransmission. Bull Schweiz Akad Med Wiss. 30 (1-3), 44-55 (1974).
  6. Ungerstedt, U. Microdialysis--principles and applications for studies in animals and man. J Intern Med. 230 (4), 365-373 (1991).
  7. Bourne, J. A. Intracerebral microdialys: 30 years as a tool for the neuroscientist. Clin Exp Pharmacol Physiol. 30 (1-2), 16-24 (2003).
  8. Lietsche, J., Gorka, J., Hardt, S., Karas, M., Klein, J. Self-built microdialysis probes with improved recoveries of ATP and neuropeptides. J Neurosci Methods. 237, 1-8 (2014).
  9. Chefer, V. I., Thompson, A. C., Zapata, A., Shippenberg, T. S. Overview of Brain Microdialysis. Curr Protoc Neurosci. 7, Unit 7.1 (2009).
  10. Neurochem, J. Brain Microdialysis. J. Neurochem. 52 (6), 1667-1679 (1989).
  11. Jolly, D., Vezina, P. In vivo microdialysis in the rat: low cost and low labor construction of a small diameter, removable, concentric-style microdialysis probe system. J Neurosci Methods. 68 (2), 259-267 (1996).
  12. Sumbria, R., Klein, J., Bickel, U. Acute depression of energy metabolism after microdialysis probe implantation is distinct from ischemia-induced changes in mouse brain. Neurochem Res. 36, 109-116 (2010).

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Lietsche, J., Gorka, J., Hardt, S.,More

Lietsche, J., Gorka, J., Hardt, S., Karas, M., Klein, J. Custom-made Microdialysis Probe Design. J. Vis. Exp. (101), e53048, doi:10.3791/53048 (2015).

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