Summary

Nöroaktif Acenteleri Sürekli teslim için bir mikroinfüzyon Sistemi İnşaat ve İmplantasyon.

Published: March 17, 2008
doi:

Summary

Nörobilim soruşturma hale geldikçe, daha sofistike, beyin yapılarının incelenmesi ve devreleri, doğruluk ve daha yüksek çözünürlük gelişmiş düzeyde gerektirir. Biz bir ucu çapı 50 mikron ile borosilikat mikrokanül kullanarak beynin içinde kronik bir infüzyon sistemi hazırlanması ve implantasyon için bir yöntem geliştirdiler.

Abstract

Nöroaktif ajanlar kronik infüzyon için kullanılan deneysel protokolleri beyin bölgeleri içinde sık sık bir mini-osmotik pompa sistemi kullanmaktadır. Ajanlar, yaygın olarak, 0,30 mm veya daha büyük bir çapa sahip paslanmaz çelik bir kanül aracılığı ile teslim edilir. Bu çapta bir kanül kullanan sistemler, böylece yapısal bütünlüğünü ve normal işleyişi ödün, mimari hasara neden ilgi alanı travma getirebilir. Nörobilim soruşturma hale geldikçe, daha sofistike, beyin yapılarının incelenmesi ve devreleri, doğruluk ve daha yüksek çözünürlük gelişmiş düzeyde gerektirir. Biz bir ucu çapı 50 mikron ile borosilikat mikrokanül kullanarak beynin içinde kronik bir infüzyon sistemi hazırlanması ve implantasyon için bir yöntem geliştirdiler. Bu teknik, yerel çevreye zarar azaltır ve infüzyon yerinde reaktif gliozis azalır. Mikroinfüzyon sistem konfigürasyonu da skalp insizyonu kapatılmasını kolaylaştırmak ve böylece enfeksiyon riskini azaltır, büyük kafatası kaideleri gerek kalmaz, hayvanın kafatası yüzeyine uyacak şekilde yapabiliyor. Biz, in vitro modeli ve in vivo çalışmalar sıçanlarda kullanarak bir temsilci moleküler ağırlığa sahip bir boya güvenilir sürekli teslim göstermektedir.

Protocol

Giriş Nöroaktif ajanları doğrudan infüzyon, kan beyin bariyerini atlayarak belirli beyin bölgelerinde çalışmaya olanak sağlar. Nörobilim bu yaklaşımın uygulamaları çok çeşitlidir ve beyin aktivitesinin düzeyini ayrık alt bölgelerini (Berretta ve ark, 2004 Kim ve ark, 2000; Gliddon ve ark, 2005.) Değiştirerek (psikotrop ajanlar eylemlerini soruşturma Clinton ve ark, 2006;. mekanizmaları inceleyerek, Rosi ve ark, 2004); Marchalant ve ark, 2007;. Di Benedetto ve ark, 2004…

Discussion

Çeşitli çalışmalarda intraserebral infüzyon, doku travması ve kan-beyin bariyerini hakaret teslim kanül boyutunu azaltarak (Perry ve ark, 1993) azalır olduğunu göstermiştir, inflamasyonu azalttığı ve bağışıklık tepkisi zayıflatılmış (pisi et al , 1991) ve reaktif gliozis (Nikkhah ve ark, 1994) azalır. Biz burada 6 kat, geleneksel olarak kullanılan teslim kanüller ile karşılaştırıldığında azalır çapında bir mikrokanül ile beynin içinde nöroaktif ajanlar kronik teslimat için bir yöntem mevcut. Bu sis…

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Mini-osmotic pumps (MOPs) Tool ALZET model #1002  
Electrode puller Tool Stoelting Co.    
Borosilicate tubing Surgery World Precision Instruments 1B100F-6  
Microforceps Surgery World Precision Instruments    
Polyethylene tubing Surgery Plastics One #C312 VT  
LumaBond Reagent myNeuroLab, Inc    

References

  1. Berretta, S., Lange, N., Bhattacharyya, S., Sebro, R., Garces, J., Benes, F. M. Long-term effectsof amygdala GABA receptor blockade on specific subpopulations of hippocampalinterneurons. Hippocampus. 14, 876-894 (2004).
  2. Clinton, S. M., Sucharski, I. L., Finlay, J. M. Desipramine attenuates working memoryimpairments induced by partial loss of catecholamines in the rat medial prefrontal cortex. Psychopharmacology. 183, 404-412 (2006).
  3. Cooley, R., et al. . Stereotaxic surgery in the rat. , (1990).
  4. Di Benedetto, M., Feliciani, D., D’Addario, C., Izenwasser, S., Candeletti, S. Romualdi P.Effects of the selective norepinephrine uptake inhibitor nisoxetine on prodynorphin geneexpression in rat CNS. Brain Res Mol Brain Res. 127, 115-120 (2004).
  5. Ding, M., Haglid, K. G., Hamberger, A. Quantitative immunochemistry on neuronal loss,reactive gliosis and BBB damage in cortex/striatum and hippocampus/amygdala aftersystemic kainic acid administration. Neurochemistry international. 36, 313-318 (2000).
  6. Finsen, B. R., Sorensen, T., Castellano, B., Pedersen, E. B., Zimmer, J. Leukocyte infiltrationand glial reactions in xenografts of mouse brain tissue undergoing rejection in the adultrat brain. A light and electron microscopical immunocytochemical study. JNeuroimmunol. 32, 159-183 (1991).
  7. Gliddon, C. M., Darlington, C. L., Smith, P. F. Effects of chronic infusion of a GABAA receptoragonist or antagonist into the vestibular nuclear complex on vestibular compensation inthe guinea pig. J Pharmacol Exp Ther. 313, 1126-1135 (2005).
  8. Hauss-Wegrzyniak, B., Dobrzanski, P., Stoehr, J. D., Wenk, G. L. Chronic neuroinflammation in rats reproduces components of the neurobiology of Alzheimer’s disease. Brain Res. 780, 294-303 (1998).
  9. Kim, H. S., Choi, H. S., Lee, S. Y., Oh, S. Changes of GABA(A) receptor binding and subunitmRNA level in rat brain by infusion of subtoxic dose of MK-801. Brain Res. 880, 28-37 (2000).
  10. Kim, S. Y., Chudapongse, N., Lee, S. M., Levin, M. C., Oh, J. T., Park, H. J., Ho, I. K. Proteomicanalysis of phosphotyrosyl proteins in morphine-dependent rat brains. Brain Res MolBrain Res. 133, 58-70 (2005).
  11. Lockman, P. R., McAfee, G., Geldenhuys, W. J., Schyf, C. J., Abbruscato, T. J., Van Allen, D. D. der Schyf CJ, Abbruscato TJ, Allen DD.Brain uptake kinetics of nicotine and cotinine after chronic nicotine exposure. J Pharmacol Exp Ther. 314, 636-642 (2005).
  12. MA, K. C., Chang, Z. H., Shih, H., Zhu, J. H., Wu, J. Y. The compensatory ‘rebound’ of reactiveastrogliosis: glial fibrillary acidic protein immunohistochemical analysis of reactiveastrogliosis after a puncture wound to the brain of rats with portocaval anastomosis. Acta neuropathologica. 82, 72-77 (1991).
  13. Marchalant, Y., Rosi, S., Wenk, G. L. Anti-inflammatory property of the cannabinoid agonistWIN-55212-2 in a rodent model of chronic brain inflammation. Neurosciences. 144, 1516-1522 (2007).
  14. Naert, G., Ixart, G., Tapia-Arancibia, L., Givalois, L. Continuous i.c.v. infusion of brainderivedneurotrophic factor modifies hypothalamic-pituitary-adrenal axis activity,locomotor activity and body temperature rhythms in adult male rats. Neurosciences. 139, 779-789 (2006).
  15. Nikkhah, G., Olsson, M., Eberhard, J., Bentlage, C., Cunningham, M. G., Bjorklund, A. Amicrotransplantation approach for cell suspension grafting in the rat Parkinson model: adetailed account of the methodology. Neurosciences. 63, 57-72 (1994).
  16. Perry, V. H., Andersson, P. B., Gordon, S. Macrophages and inflammation in the centralnervous system. Trends Neurosci. 16, 268-273 (1993).
  17. Radecki, D. T., Brown, L. M., Martinez, J., Teyler, T. J. BDNF protects against stress-inducedimpairments in spatial learning and memory and LTP. Hippocampus. 15, 246-253 (2005).
  18. Rosi, S., Ramirez-Amaya, V., Hauss-Wegrzyniak, B., Wenk, G. L. Chronic brain inflammationleads to a decline in hippocampal NMDA-R1 receptors. J Neuroinflammation. 1, 12-12 (2004).
  19. Takahashi, M., Kakita, A., Futamura, T., Watanabe, Y., Mizuno, M., Sakimura, K., Castren, E., Nabeshima, T., Someya, T., Nawa, H. Sustained brain-derived neurotrophic factor upregulationand sensorimotor gating abnormality induced by postnatal exposure tophencyclidine: comparison with adult treatment. J Neurochem. 99, 770-780 (2006).
  20. Williams, L. R., Vahlsing, H. L., Lindamood, T., Varon, S., Gage, F. H., Manthorpe, M. A smallgaugecannula device for continuous infusion of exogenous agents into the brain. Experimental neurology. 95, 743-754 (1987).
  21. Zhang, X., Lee, T. H., Xiong, X., Chen, Q., Davidson, C., Wetsel, W. C. Ellinwood EH.Methamphetamine induces long-term changes in GABAA receptor alpha2 subunit andGAD67 expression. Biochem Biophys Res Commun. 351, 300-305 (2006).
check_url/fr/716?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Cunningham, M. G., O’Connor, R. P., Wong, S. E. Construction and Implantation of a Microinfusion System for Sustained Delivery of Neuroactive Agents.. J. Vis. Exp. (13), e716, doi:10.3791/716 (2008).

View Video