التصوير بالرنين المغناطيسي موجهة تعطيل حاجز الدم في الدماغ باستخدام الموجات فوق الصوتية المركزة عبر الجمجمة في نموذج الفئران
Summary
Microbubble بوساطة انقطاع الموجات فوق الصوتية وركزت على حاجز الدم في الدماغ (بي بي بي) هي تقنية واعدة لغير الغازية لتقديم الأدوية المستهدفة في الدماغ<sup> 1-3</sup>. هذا البروتوكول الخطوط العريضة لإجراء التجارب للتصوير بالرنين المغناطيسي موجهة تعطل BBB عبر الجمجمة في نموذج الفئران.
Abstract
تركز الموجات فوق الصوتية (الفتح) تعطيل حاجز الدم في الدماغ (ب ب ب) هو أسلوب التحقيق على نحو متزايد للتحايل على 1-5 BBB. بى بى بى هو عقبة كبيرة أمام العلاجات الدوائية من اضطرابات في الدماغ كما أنه يحد من مرور الجزيئات من الأوعية الدموية إلى أنسجة المخ لجزيئات تقل ما يقرب من 500 دا في حجم 6. الفتح تعطل BBB التي يسببها (BBBD) هي مؤقتة وقابلة للانتكاس (4) ويحتوي على ميزة على المواد الكيميائية وسيلة للتحريض من قبل BBBD كونها محلية إلى حد كبير. الفتح بفعل BBBD يوفر وسيلة للتحقيق في الآثار المترتبة على مجموعة واسعة من العوامل العلاجية على الدماغ، والذي لن يكون إلا التسليم للأنسجة في تركيز كاف. في حين أن مجموعة واسعة من المعلمات بالموجات فوق الصوتية أثبتت نجاحها في تعطيل BBB 2،5،7، وهناك العديد من الخطوات الحاسمة في إجراء تجارب للتأكد من التعطيل الناجح مع استهداف دقيقة. هذا protocالخطوط العريضة رأ كيفية تحقيق التصوير بالرنين المغناطيسي موجهة الفتح بفعل BBBD في نموذج الفئران، مع التركيز على إعداد الحيوان حرجة وخطوات التعامل مع microbubble التجربة.
Protocol
Discussion
اعداد الحيوانات وmicrobubbles هي الجوانب الأكثر أهمية من هذا الإجراء. يجب أن يكون الشعر على رأس الحيوان إزالتها تماما لتفادي التخفيف من شعاع الموجات فوق الصوتية. يمكن أن تعطل BBB تحت مخدر isofluorane، ومع ذلك، فإنه يصبح أكثر صعوبة لتحقيق افتتاح متسقة.
<p class="jove_content" style=";text-align:right…Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
فإن الكتاب أود أن أشكر شونا Rideout-جروس وغارسيس الكسندرا لمساعدتهم مع رعاية الحيوان، وبينغ وو للحصول على المساعدة التقنية لها. وقدم الدعم لهذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة تحت أي منحة. EB003268، وبرنامج كراسي البحث كندا.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number |
| Small Animal Focused Ultrasound System | FUS Instruments, Inc. | RK-100 |
| Definity | Lantheus Medical Imaging | |
| Omniscan | GE Healthcare |
Riferimenti
- Kinoshita, M., McDannold, N., Jolesz, F. A., Hynynen, K. Noninvasive localized delivery of Herceptin to the mouse brain by MRI-guided focused ultrasound-induced blood-brain barrier disruption. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 103, 11719-11723 (2006).
- Jordão, J. F., Ayala-Grosso, C. A., Markham, K., Huang, Y., Chopra, R., McLaurin, J., Hynynen, K., Aubert, I. Antibodies targeted to the brain with image-guided focused ultrasound reduces amyloid-beta plaque load in the TgCRND8 mouse model of Alzheimer's disease. PLoS One. 5 (5), e10549-e10549 (2010).
- Liu, H. -. L., Hua, M. -. Y., Chen, P. -. Y., Chu, P. -. C., Pan, C. -. H., Yang, H. -. W., Huang, C. -. Y., Wang, J. -. J., Yen, T. -. C., Wei, K. -. C. Blood-brain barrier disruption with focused ultrasound enhances delivery of chemotherapeutic drugs for glioblastoma treatment. Radiology. 255, 415-425 (2010).
- Hynynen, K., McDannold, N., Vykhodtseva, N., Jolesz, F. A. Noninvasive MR imaging-guided focal opening of the blood-brain barrier in rabbits. Radiology. 220, 640-646 (2001).
- Choi, J. J., Wang, S., Tung, Y. -. S., Morrison, B., Konofagou, E. E. Molecules of various pharmacologically-relevant sizes can cross the ultrasound-induced blood-brain barrier opening in vivo. Ultrasound Med. Biol. 36, 58-67 (2010).
- Pardridge, W. M. The blood-brain barrier: bottleneck in brain drug development. NeuroRx. 2, 3-14 (2005).
- Bing, K. F., Howles, G. P., Qi, Y., Palmeri, M. L., Nightingale, K. R. Blood-brain barrier (BBB) disruption using a diagnostic ultrasound scanner and Definity in mice. Ultrasound Med. Biol. 35, 1298-1308 (2009).
- O’Reilly, M. A., Hynynen, K. A PVDF receiver for ultrasound monitoring of transcranial focused ultrasound therapy. IEEE Trans. Biomed. Eng. 57, 2286-2294 (2010).
- Chopra, R., Curiel, L., Staruch, R., Morrison, L., Hynynen, K. An MRI-compatible system for focused ultrasound experiments in small animal models. Med. Phys. 36, 1867-1874 (2009).
- McDannold, N., Zhang, Y., Vykhodtseva, N. Blood-Brain Barrier Disruption and Vascular Damage Induced by Ultrasound Bursts Combined with Microbubbles can be Influenced by Choice of Anesthesia Protocol. Ultrasound Med. Biol. , (2011).
- McDannold, N., Vykhodtseva, N., Hynynen, K. Targeted disruption of the blood-brain barrier with focused ultrasound: association with cavitation activity. Phys. Med. Biol. 51, 793-807 (2006).
- Yang, F. -. Y., Liu, S. -. H., Ho, F. -. M., Chang, C. -. H. Effect of ultrasound contrast agent dose on the duration of focused-ultrasound-induced blood-brain barrier disruption. J. Acoust. Soc. Am. 126, 3344-3349 (2009).
- McDannold, N., Vykhodtseva, N., Hynynen, K. Blood-brain barrier disruption induced by focused ultrasound and circulating preformed microbubbles appears to be characterized by the mechanical index. Ultrasound Med. Biol. 34, 834-840 (2008).
- Neppiras, E. A. Acoustic Cavitation. Physics Reports (Review Section of Physics Letters). 61, 159-251 (1980).
- O'Reilly, M. A., Huang, Y., Hynynen, K. The impact of standing wave effects on transcranial focused ultrasound disruption of the blood-brain barrier in a rat model. Phys. Med. Biol. 55, 5251-5267 (2010).
