الماوس المجهرية تسريب تقنية لالمستهدفة المواد تسليم في الجهاز العصبي المركزي<i> عبر</i> في الشريان السباتي الداخلي

Summary

The present protocol describes a mouse microsurgery infusion technique, which effectively delivers substances directly into the brain via the internal carotid artery.

Abstract

Animal models of central nervous system (CNS) diseases and, consequently, blood-brain barrier disruption diseases, require the delivery of exogenous substances into the brain. These exogenous substances may induce injurious impact or constitute therapeutic strategy. The most common delivery methods of exogenous substances into the brain are based on systemic deliveries, such as subcutaneous or intravenous routes. Although commonly used, these approaches have several limitations, including low delivery efficacy into the brain. In contrast, surgical methods that locally deliver substances into the CNS are more specific and prevent the uptake of the exogenous substances by other organs. Several surgical methods for CNS delivery are available; however, they tend to be very traumatic. Here, we describe a mouse infusion microsurgery technique, which effectively delivers substances into the brain via the internal carotid artery, with minimal trauma and no interference with normal CNS functionality.

Introduction

في النماذج الحية من الجهاز العصبي المركزي (CNS) أمراض تتطلب التنفيذ الفعال للمواد الخارجية، مثل المخدرات، ومسببات الأمراض، أو exosomes، في الدماغ. ولذلك، ينبغي أن يسبب طريقة التسليم المثالي الحد الأدنى من الصدمة للحيوان، والحفاظ على سلامة الشبكة العصبية، وتحقيق تركيزات المواد عالية في الدماغ ^1.

وقد وصفت العديد من الطرق الجراحية لتسليم مادة المحلي، بما في ذلك داخل غمد، داخل المخ، والحقن داخل البطين أو يزرع ^{2، 3، 4، 5.} هذه الطرق، ومع ذلك، تعتبر الصدمة على الجهاز العصبي المركزي، وتسمح إدارة كميات منخفضة فقط من المواد المثيرة للاهتمام. وعلاوة على ذلك، فقد قيل أن المواد الخارجية يمكن إزالتها بسرعة عن طريق السائل النخاعي ⁶ </sتصل>، ولوحظ انخفاض مدى تغلغل في لحمة الدماغ ⁷ عندما تستخدم التقنيات المذكورة أعلاه. وتستخدم طرق التسليم النظامية، مثل الفم والرئة، تحت الجلد، وطرق الوريد، وهو الأكثر شيوعا في النماذج الحيوانية، على الرغم من أنها تظهر فعالية منخفضة في إيصال المواد إلى الجهاز العصبي المركزي، وذلك بسبب امتصاص من قبل الأجهزة الأخرى ^{8 و 9.} وبالتالي، هذه المسارات التسليم تتطلب جرعات مرتفعة من المواد التي يديرها، وزيادة خطر الآثار الجانبية والسمية ^{10 و 11.}

هنا، نحن تصف تقنية جراحة الماوس التسريب، والتي توفر بشكل فعال المواد مباشرة إلى الدماغ عن طريق الشريان السباتي الداخلي. بالإضافة إلى استهداف التسليم إلى الجهاز العصبي المركزي، وهذا الأسلوب لا تجاوز الحواجز الفيزيولوجية الطبيعية، وبالتالي يتصل اتصالا وثيقا البيولوجيةعمليات لتر المشاركين في مقاطع من العلاجات أو مسببات الأمراض في الدماغ.

Protocol

وقد تمت الموافقة على الإجراءات المتعلقة في بروتوكول التالي من جامعة ميامي المؤسسي رعاية الحيوان واللجنة الاستخدام (IACUC). وبالإضافة إلى ذلك، تجرى جميع الإجراءات في المرافق التي وافقت عليها الجمعية للتقويم والاعتماد للرعاية الحيوان المعملية الدولية (AAALAC). <p class="jove_ti…

Representative Results

هذه التقنية المجهرية الماوس ضخ الموصوفة هنا هي متعددة للغاية، واستخدمت لتقديم مواد مختلفة مباشرة في الدماغ، بما في ذلك تسليم الخلايا السرطانية في نموذج تمثيلي لتكوين ورم خبيث في الدماغ 1 و 12. <p class="jove_content" fo:keep-together….

Discussion

وقد أثبت المجهرية ضخ الموصوفة هنا أن تكون ناجحة جدا في إيصال المواد الخارجية من مختلف الخصائص البيولوجية في الجهاز العصبي المركزي، ومنع نشر غير المرغوب فيها في جميع أنحاء الجسم ^{1، 12.} تعطيل حاجز الدم في الدماغ هو سمة المرضية من العديد م?…

Materials

Anesthesia instrument	Vetequip	901806
Surgical scissors	Fine Science Tool	14558-09
Surgical forceps straight tip	Fine Science Tool	00108-11
Surgical forceps angled tip	Fine Science Tool	00109-11
Spring scissors	Fine Science Tool	15000-08
Nylon suture	Braintree Scientific	SUT-S 104
Capillary tubing (Micro-Renathane 0.010” x 0.005” per ft.)	Braintree Scientific	MRE01050
Closing suture	VWR	95057-036
Isoflurane	Piramal
2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride	FisherScientific	50-121-8005