МРТ наведением Нарушение гематоэнцефалический барьер использованием транскраниальной сфокусированным ультразвуком в крысиной модели
Summary
Микропузырьков опосредованного сфокусированного ультразвука нарушение гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) является перспективной техникой для неинвазивного целевой доставки лекарств в мозг<sup> 1-3</sup>. Этот протокол описывает экспериментальные процедуры МРТ наведением транскраниальная нарушение BBB в крысиной модели.
Abstract
Сфокусированного ультразвука (ФУЗ) разрушение гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) становится все более исследовал метод обхода BBB 1-5. BBB является существенным препятствием для фармацевтического лечения мозговых нарушений, поскольку он ограничивает переход молекул из сосудистую в ткани головного мозга к молекулам менее 500 Da в размере 6. FUS индуцированные нарушения BBB (BBBD) является временным и обратимым 4 и имеет преимущество по сравнению с химическими средствами вызывать BBBD, будучи сильно локализованы. FUS индуцированной BBBD предоставляет средства для исследования воздействия широкого спектра лекарственных препаратов на головной мозг, которые иначе не могли бы быть доставке к тканям в достаточной концентрации. В то время как широкий спектр ультразвуковых показателей оказались успешными на нарушение BBB 2,5,7, есть несколько важных шагов в опытном порядке для обеспечения успешного нарушение точной адресности. Это protocол очертания, как достичь МРТ наведением FUS индуцированных BBBD в крысиной модели, с акцентом на критическое подготовки животных и микропузырьков шагов обработки эксперимента.
Protocol
Discussion
Подготовка животных и микропузырьков наиболее важные аспекты этой процедуры. Волосы на голове животного должны быть полностью убраны, чтобы избежать ослабления ультразвукового луча. BBB может быть нарушена под isofluorane анестезии, однако, становится все труднее добиться последовательног…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторы хотели бы поблагодарить Шона Rideout-Грос и Александра Гарсес за помощь в уходе за животными, и Wu Ping для ее технической помощи. Поддержка эта работа была представлена в Национальном институте здоровья в рамках гранта нет. EB003268 и Канады исследований кафедр программы.
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).
