Sıçan Modelinde Transkraniyal Odaklanmış Ultrason kullanarak Kan-beyin bariyeri MRG eşliğinde bozulması
Summary
Kan-beyin bariyeri (KBB) ve Mikro-aracılı odaklanmış ultrason bozulması beyinde non-invaziv hedeflenen ilaç dağıtımı için umut verici bir tekniktir<sup> 1-3</sup>. Bu protokol bir sıçan modelinde MR güdümlü transkranial BBB bozulması için deneysel prosedür özetlenmektedir.
Abstract
Kan-beyin bariyeri (KBB) odaklanmış ultrasonu (FUS) bozulması BBB 1-5 engellemeyi için giderek incelenmiştir tekniktir. Daha az boyutu 6 yaklaşık 500 Da fazla molekül ile beyin doku içine vaskülatürün gelen moleküllerin geçişini sınırlar olarak bbb beyin bozukluklarının tedavisi için farmasötik önemli bir engel teşkil etmektedir. FUS bağlı BBB bozulması (BBBD) kimyasal bir avantajı yüksek oranda lokalize olmakla BBBD indüklenmesi anlamına gelir geçici ve 4 reversibl olup sahiptir. FUS endüklenen BBBD aksi yeterli bir konsantrasyonda dokuya teslim olmaz beyin, ilgili terapötik ajanları çok çeşitli etkisini araştırmak için bir araç sağlar. Ultrason parametreleri geniş bir yelpazede BBB 2,5,7 bozarak başarılı kanıtlanmış ise de, hassas hedefleme ile başarılı ayrılmasını sağlamak üzere deneysel prosedür birkaç önemli adımlar vardır. Bu protocol özetliyor nasıl kritik hayvan hazırlık ve deneme mikrokabarcık işleme adımları odaklanarak, sıçan modelinde BBBD oluşturulan MR güdümlü FUS ulaşmak için.
Protocol
Discussion
Hayvan ve mikro kabarcık hazırlanması, bu prosedürün en kritik yönleri vardır. Hayvanın kafasına saç tamamen ultrason ışın zayıflattığı önlemek için kaldırılmalıdır. BBB isofluorane anestezi altında bozulabilir, ancak tutarlı açılış ulaşmak için daha zor olur.
Bunları kırma önlemek için, yukarı çizerken kabarcıkların zaman bakım ve küçük ölçü ele alınmalıdır, büyük çaplı iğneler kullanılmalıdır. Benzer şekilde, mantıklı kuyruk damar…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar, hayvan bakımı ile yardım için Shawna Rideout-Gros ve Alexandra Garces teşekkür ve onun teknik yardım için Wu Ping olacaktır. Bu iş için hibe desteği hiçbir altında Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından sağlandı. EB003268 ve Kanada Araştırma Sandalyeler Programı.
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).
