अनुदैर्ध्य दो photon इमेजिंग द्वारा पीछा चूहे में तीव्र मस्तिष्क आघात
Summary
तीव्र मस्तिष्क आघात की तारीख के लिए कोई पर्याप्त उपचार है कि एक गंभीर चोट है. माइक्रोस्कोपी multiphoton अनुलंबीय तीव्र मस्तिष्क आघात विकास की प्रक्रिया का अध्ययन और कृन्तकों में चिकित्सा संबंधी रणनीतियों की जांच के लिए अनुमति देता है. मस्तिष्क के vivo दो photon इमेजिंग के साथ अध्ययन तीव्र मस्तिष्क आघात के दो मॉडल इस प्रोटोकॉल में प्रदर्शन कर रहे हैं.
Abstract
तीव्र मस्तिष्क आघात अक्सर अलग दुर्घटनाओं में सिर क्षति का परिणाम है और आबादी का एक बड़ा हिस्सा प्रभावित करता है, इसके लिए कोई प्रभावी उपचार अभी तक नहीं है. वर्तमान में इस्तेमाल पशु मॉडल की सीमाएं विकृति तंत्र को समझने में बाधा. माइक्रोस्कोपी multiphoton अनुलंबीय शारीरिक और रोग की शर्तों के तहत बरकरार पशु दिमाग के भीतर कोशिकाओं और ऊतकों का अध्ययन कर देता है. यहाँ, हम posttraumatic परिस्थितियों में मस्तिष्क कोशिका व्यवहार की दो photon इमेजिंग के माध्यम से अध्ययन तीव्र मस्तिष्क की चोट के दो मॉडल का वर्णन. एक चयनित क्षेत्र मस्तिष्क मस्तिष्क पैरेन्काइमा में एक नियंत्रित चौड़ाई और गहराई का एक आघात के उत्पादन के लिए एक तेज सुई के साथ घायल है. हमारे विधि एक साथ दवा आवेदन के साथ जोड़ा जा सकता है जो एक सिरिंज सुई, साथ stereotaxic चुभन का उपयोग करता है. हम इस विधि स्तनधारी मस्तिष्क में तीव्र आघात के pathophysiological परिणामों के सेलुलर तंत्र का अध्ययन करने के लिए एक उन्नत उपकरण के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है कि प्रस्ताव <em> में विवो. कपाल खिड़की और खोपड़ी thinning: इस वीडियो में, हम दो तैयारी के साथ तीव्र मस्तिष्क चोट गठबंधन. हम भी आघात के बाद मस्तिष्क उत्थान के multisession इमेजिंग के लिए दोनों की तैयारी के फायदे और सीमाओं पर चर्चा की.
Introduction
तीव्र मस्तिष्क की चोट, मोटर वाहन दुर्घटनाओं में चोट के उच्च घटना के साथ एक महत्वपूर्ण सार्वजनिक स्वास्थ्य समस्या है गिर जाता है या हमले, और बाद में स्थायी विकलांगता की उच्च व्यापकता. मस्तिष्क की चोट के इलाज के लिए चिकित्सकीय दृष्टिकोण इस प्रकार, prehospital शल्य चिकित्सा और क्रिटिकल केयर के प्रभाव को सीमित करने, पूरी तरह से प्रतीक बने हुए हैं. यह मस्तिष्क की चोट के सामाजिक और आर्थिक प्रभाव विशेष रूप से गंभीर बना देता है. कारणों की एक किस्म के लिए, नैदानिक परीक्षणों के अधिकांश उपन्यास चिकित्सकीय दृष्टिकोण का उपयोग कर मस्तिष्क की चोट के बाद वसूली में सुधार प्रदर्शित करने में विफल रहा.
पशु मॉडलों दवा प्रभावकारिता मस्तिष्क की चोटों के साथ रोगियों में भविष्यवाणी की जा सकती है जहां एक मंच की ओर से नयी चिकित्सकीय रणनीति के विकास के लिए महत्वपूर्ण हैं. वर्तमान में, सिर आघात के कई अच्छी तरह से स्थापित पशु मॉडल नियंत्रित cortical प्रभाव 1, द्रव टक्कर चोट 2, गतिशील cortical विरूपण 3, वजन ड्रॉप सहित मौजूद4, और फोटो चोट 5. प्रयोगात्मक मॉडल की एक संख्या सिर आघात जुड़े विकृति के कुछ, रूपात्मक आणविक और व्यवहार सभी पहलुओं का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है. हालांकि, कोई भी पशु मॉडल नई चिकित्सकीय रणनीति मान्य करने में पूरी तरह सफल है. मस्तिष्क की चोट की वजह से, विश्वसनीय, प्रतिलिपि प्रस्तुत नियंत्रित पशु मॉडल का विकास जटिल रोग प्रक्रियाओं का आकलन करने के लिए आवश्यक है.
नवीनतम सूक्ष्म इमेजिंग प्रौद्योगिकी और आनुवंशिक रूप से इनकोडिंग फ्लोरोसेंट संवाददाताओं का उपन्यास संयोजन प्राथमिक चोट, माध्यमिक चोट, और उत्थान के प्रसार, प्राथमिक चोट शामिल हैं जो मस्तिष्क की चोट के सभी चरणों, जांच करने के लिए एक अभूतपूर्व अवसर प्रदान करता है. विशेष रूप से, vivo में दो photon माइक्रोस्कोपी कृंतक मस्तिष्क के गहरे cortical परतों में सेलुलर और भी subcellular संरचनाओं के वास्तविक समय दृश्य की अनुमति देता है कि एक अद्वितीय nonlinear ऑप्टिकल तकनीक है. कोशिकाओं और संगठनों के कई प्रकारnelles विभिन्न फ्लोरोसेंट मार्करों के संयोजन के द्वारा एक साथ imaged किया जा सकता है. इस शक्तिशाली उपकरण का उपयोग करना, हम posttraumatic परिस्थितियों में मस्तिष्क में रहने वाले गतिशील रूपात्मक और कार्यात्मक परिवर्तन कल्पना कर सकते हैं. मस्तिष्क की चोट का अध्ययन करने में vivo में दो photon माइक्रोस्कोपी के फायदे हाल ही में किरोव और उनके सहयोगियों ने 6 के द्वारा प्रदर्शन किया गया. एक हल्के फोकल cortical कुचलन मॉडल का उपयोग करना, इन लेखकों pericontusional प्रांतस्था में तीव्र वृक्ष के समान चोट स्थानीय रक्त के प्रवाह में गिरावट से gated है कि दिखाया. इसके अलावा, वे नील स्थल के आसपास मुमकिन है समझौता प्रांतस्था आगे प्रसार विध्रुवण से क्षतिग्रस्त है कि प्रदर्शन किया. यह माध्यमिक क्षति घाव मस्तिष्क की चोट के परिणामों और अधिक गंभीर बना रही है, synaptic circuitry को प्रभावित करता है.
यहाँ, हम स्थानीय मस्तिष्क के लिए एक उन्नत मॉडल के रूप में, एक साथ सामयिक दवा आवेदन के साथ जोड़ा जा सकता है जो एक सिरिंज सुई, साथ stereotaxic चुभन की विधि का प्रस्तावचोट और vivo में स्तनधारी मस्तिष्क में तीव्र आघात के pathophysiological परिणामों का अध्ययन करने के लिए एक उपकरण के रूप में.
Protocol
Representative Results
Discussion
मस्तिष्क आघात एक अचानक, अप्रत्याशित घटना है. यहां हम ऐसे neurodegeneration, डेन्ड्राइट के उन्मूलन, मस्तिष्क शोफ, glial निशान, फोकल subarachnoid ख़ून का बहाव साथ युग्मित सेरेब्रल कॉर्टेक्स में हेमोरेज और की वृद्धि की पारगम्य?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम GFAP-EGFP और CX3CR1-EGFP माउस उपभेदों प्रदान करने के लिए डॉ. फ्रैंक Kirchhoff को गहराई से आभारी हैं. काम फिनलैंड के अंतर्राष्ट्रीय गतिशीलता का केंद्र, Tekes, तंत्रिका विज्ञान फिनिश ग्रेजुएट स्कूल (FGSN) और फिनलैंड के अकादमी से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया.
Materials
| 2A-sa dumb Tweezers, 115mm | XYtronic | XY-2A-SA | |
| 30G ½’’ needle | BD | REF 304000 | |
| Animal trimmer, shaving machine | Aesculap | Isis GT420 | |
| Binocular Microscope | Zeiss | Stemi 2000 | |
| Biological Temperature Controller with stainless steel heating pad | Supertech | TMP-5b | |
| Blunt microsurgical blade | BD | REF 374769 | |
| Borosilicate tube with filament | Sutter Instruments | BF120-69-10 | For glass pipette production |
| Carprofene | Pfizer | Rimadyl vet | |
| Chlorhexidine digluconate | Sigma | C9394 | |
| Dental cement | DrguDent, Dentsply | REF 640 200 271 | |
| Dexamethasone | FaunaPharma | Rapidexon vet | |
| Disposable drills | Meisinger | HP 310 104 001 001 008 | |
| Dulbeco’s PBS 10X | Sigma | D1408 | |
| Dumont #5 forceps, 110 mm | FST | 91150-20 | |
| Ealing microelectrode puller | Ealing | 50-2013 | Vertical puller for glass pipette production |
| Eyes-ointment | Novartis | Viscotears | |
| Foredom drill control | Foredom | FM3545 | |
| Foredom micro motor handpiece | Foredom | MH-145 | |
| Gas anesthesia platform for mice | Stoelting | 50264 | Assembled on stereotaxic instrument |
| Hemostasis Collagen Sponge | Avitene, Ultrafoam BARD | Ref 1050050 | |
| Imaris | Bitplane | ||
| Ketamine | Intervet | Ketaminol vet | |
| Mai Tai DeepSee laser | Spectra-Physics | ||
| Metal holder | Neurotar | ||
| Micro dressing forceps, 105 mm | Aesculap | BD302R | |
| Microfil | WPI | MF34G-5 | Micro syringe filling capillaries |
| Mineral oil | Sigma | M8410 | |
| Multiphoton Laser Scanning Microscope | Olympus | FV1000MPE | |
| NanoFil Syringe 10 microliter | WPI | NANOFIL | Hamilton syringe |
| Nonwoven swabs 5×5 | Molnlycke Health Care | Mesoft | Surgical tampons |
| polyacrylic glue | Henkel | Loctite 401 | |
| Round glass coverslip | Electron Microscopy Sciences | ||
| 1.5 thickness | |||
| Small animal stereotaxic instrument | David Kopf Instruments | 900 | |
| Stoelting mouse and neonatal rat adaptor | Stoelting | 51625 | Assembled on stereotaxic instrument. |
| Student iris scissors, straight 11.5 cm | FST | 91460-11 | |
| Sulforhodamine 101 | Molecular Probes | S-359 | |
| UMP3 microsyringe pump and Micro 4 microsyringe pump controller | WPI | UMP3-1 | Microinjector and controller |
| Xylazine | Bayer Health Care | Rompun vet |
Riferimenti
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