1. Multiple-muis in vivo Brain Imaging: Bij de beeldvorming levende dieren, een aantal belangrijke functies aanwezig moet zijn in de beeldvorming sessie: 1) een veilige methode van verdoving, 2) beheersing van omgevingsfactoren en 3) fysiologische monitoring. Bovendien, als beeldvorming meerdere tegelijk onderwerpen, zijn er extra complicaties met betrekking tot het gemak en de snelheid van de voorbereiding en de reproduceerbaarheid van dier posities om de afbeelding registratie te vergemakkelijken. Bijgevolg werden drie belangrijke componenten op maat ontworpen en gefabriceerd: een laad-systeem om de muizen te voegen in RF spoelen binnen de MRI, een inductie kamer naar de voorbereiding en een platform met geïntegreerde controle leidt tot standaardiseren positie te vergemakkelijken. Het laadsysteem: De muis laad-systeem bestaat uit twee grote delen: de 'muis bijenkorf' en de 'laad-array'. Belangrijkste functie van de muis korf is naar positie zeven Duizendpoot RF coils (Varian NMR Systems, Palo Alto, CA) in een hexagonale reeks in de magneet boring. Het laden array is ontworpen om vast te houden en het vervoer meerdere muizen gehuisvest in 50 milliliter centrifuge buizen met gaatjes geboord door hun tips voor het invoeren van narcosegas mogelijk te maken. Nadat de muizen zijn verdoofd en via een interface naar de bewakingsapparatuur in een speciale ruimte in de buurt van de magneet, worden ze opgenomen in de gewijzigde centrifugebuizen en gemonteerd op de laad-array. Na de montage van alle muizen, is de laad-reeks vervoerd en ingevoegd in de magneet en geplaatst op een rail systeem. De rail systeem maakt het mogelijk de array te koppelen met de muis korf wanneer deze wordt ingedrukt naar beneden de boring van de magneet. Wanneer deze volledig ingebracht in de magneet, de centrifugebuizen dock op de verdoving aflevering systeem binnen de RF-spoelen. Isofluraan gemengd met zuurstof wordt geleverd via de muis korf einde van het monster door middel van een buis langs de as van elke afzonderlijke bobine. Deze verdoving gasmengsel stroomt in de buizen, langs de muizen en is verzameld door een actieve wegvangen unit aan de achterkant van het laad-array (figuur 1). De Inductie Kamer: Omdat beeldvorming tijden kan oplopen tot drie uur, het minimaliseren van dier voorbereidingstijd is cruciaal voor de muis blootstelling aan anesthesie te beperken. Daarom hebben we een aangepaste inductie kamer voor het opmaken van proces (figuur 2) te stroomlijnen. De aangepaste inductie kamer creëert een omgeving voor zowel de inductie en de behandeling van meerdere muizen. Gemaakt van helder acryl, de inductie kamer beschikt over zelfsluitend siliconen iris-poorten om verdoving lekkage te minimaliseren en kan de gebruiker het interne milieu gebruiken zonder de noodzaak van speciale handschoenen. Vergeleken met conventionele masker en circuits voor een enkele muis, de inductie kamer is groot genoeg om huis tot twintig muizen en zorgt voor gratis manipulatie van de muizen zonder de bevestiging van zware buizen en maskers. Het apparaat wordt geleverd met een constante stroom van narcosegas dat is verzameld met behulp van een passieve scavenging systeem. Weerstandsverhitting elementen worden gebruikt om de vloer van de kamer warmte aan de dieren lichaamstemperatuur te behouden tijdens de bereiding. De Sled: Een van de meest lastige en tijdrovende aspecten van de voorbereiding muizen voor de MRI zijn de toepassing van elektrocardiogram (ECG) elektroden en rectale temperatuur sondes. Daarnaast werden veel van de conventionele elektroden, zoals manchet en de naald elektroden, gevonden om het dier houding waardoor het moeilijk is om de positionering standaardiseren verstoren. Daarom hebben we een aangepast formulier, voorzien van de positionering platform met geïntegreerde ECG bedacht, ademhaling en temperatuur sensoren zogenaamde 'slee' (US Patent 7,146,936) (figuur 3). Motion hoofdsteunen gemaakt van klittenband werden gebruikt om beweging van het hoofd te beperken. Multiple-muis-in-vivo beeldvorming van de hersenen stappen: Alle muis onderzoek vereist lokale ACC (Animal Care Comite), IACUC (Institutional Animal Care en gebruik Committee) of gelijkwaardig goedkeuring voor de muis hanteren procedures. Alle procedures, zoals de identificatie en het wegen van dieren moeten worden uitgevoerd onder een Biologische Safety Cabinet (BSC) en in de MRI-Unit. De dieren worden overgebracht naar een autoclaveerbaar plastic container en getransporteerd naar de MRI-inductie kamer. Muizen worden verdoofd in een voorverwarmde inductie kamer met 4% isofluraan en 4 L / min van zuurstof. Dieren zijn volledig verdoofd als ze niet reageren op poot knijpen. Bont van de borst wordt verwijderd met behulp van een hair remover (Nair) indien nodig, om beter contact te voorzien van ECG en temperatuur controle-apparaten die zijn ingebouwd in een aangepaste slee. Eve zalf (Tears Naturale PM) wordt toegepast op de ogen om uitdroging te voorkomen, en ongeveer 0,3 mL van een zoutoplossing wordt subcutaan toegediend aan hydratatie te behouden. Gd-DTPA-BMA (Omniscan) kanworden gebruikt als contrastverbetering gewenst is. Als Gd-DTPA wordt gebruikt, zal het worden verdund in een zoutoplossing (eindvolume 300uL) en toegediend in een eenmalige dosis van 1 mmol / kg voorafgaand aan de MR-sessie via IP. Muizen worden vervolgens geladen in de individuele sleden, geïmmobiliseerd met hoofdbanden en schuif in de open-ended 50ml conische buis (figuur 3). Tot zeven levende muizen kunnen worden gescand in een keer. Als alle dieren zijn geladen met de aangesloten fysiologische monitoring, stelt u de isofluraan niveau in de magneet boring tot 2% en het zuurstofgehalte tot 8 L / min. De conische buizen worden gemonteerd in een docking-systeem (figuur 1) ontwikkeld om stand muizen gelijkmatig in elkaar RF-spoel in het midden van de magneet boring. Eenmaal geladen, kan isofluraan worden gereduceerd tot 0,9-2%. ECG en temperatuur worden gecontroleerd op elk dier in de loop van de scan. Dieren worden warm gehouden in de loop van de scan met warme lucht. De duur van elke driedimensionale scan is ongeveer 3 uur. De details zijn als volgt: fast spin echo met TR van 2300 ms en een TEeff van 36 ms. Echo lengte van de treinen van 8 met een gemiddelde. Resulterende beeld resolutie is 125 micrometer (figuur 4). Wanneer de scan voltooid is, worden de dieren uit de magneet en gelost in een warme inductie kamer gevuld met 100% zuurstof. De dieren worden overgebracht in een plastic verzegelde containers en vervoerd onder een BSC. Ze worden geplaatst op een warme tochtvrije kooi en mag om te herstellen van anesthesie. 2. Multiple-muis ex vivo Brain Imaging: Wordt niet beïnvloed door bewegingsartefacten, vaste MRI behaalt een hogere resolutie dan wonen imaging. Hoge-resolutie, Drie-dimensionale datasets te bieden maximale flexibiliteit bij het halen kwantitatieve informatie en zorgen voor automatische beeldanalyse. Een aangepaste RF spoel reeks is ontwikkeld voor parallelle acquisitie van 16 hoge-resolutie MR datasets van de vaste in-schedel muis hersenen 's nachts in het scannen van sessies. De 16-Coil ex vivo Brain Imaging Array: Een custom-built 16-coil solenoïde reeks werd gecreëerd om de afbeelding 16 monsters gelijktijdig. Dit ontwerp verbetert een eerder prototype wordt gebruikt om de afbeelding drie monsters gelijktijdig in een 60 mm te voegen gradiënt in te stellen. De 8-turn solenoïde spoelen gewikkeld zijn meer dan aan de uiteinden om een uniforme gevoeligheid te verstrekken aan binnen de 10% over een lengte van 26mm en zijn individueel afgeschermd binnen de modulaire compartimenten (Idziak en Haeberlen, 1982). De 16 spoel compartimenten samengevoegd tot een frame (figuur 5), die de rollen binnen de helling en klemmen deze posities in plaats met behulp van een pneumatische blaas om beweging te minimaliseren. Multiple-muis ex vivo brain imaging stappen: Open borstholte en steek naald (of Safety gevleugelde infusieset, 25G x 3 / 4) in de linker ventrikel van het hart van een verdoofde muis (via intraperitoneale injectie van ketamine (150 mg / kg) en xylazine (10 mg / kg) . Snijd de rechter oorschelp. Transcardiac perfusie spoelen met 30 ml room temp 1 X PBS + 1 pl / ml heparine (1000 USP eenheden / ml) + 2 mM ProHance bij een debiet van ongeveer 100 ml / uur. Fixatie passeren met 30 ml 4% PFA (kamertemperatuur) + 2 mM ProHance bij 100 ml / uur. Onthoofden en verwijder de huid, de onderkaak, oren, neus kraakbeen tip. Leg de resterende schedel structuur in 4% PFA + 2 mM ProHance overnacht bij 4 ° C. Transfer naar 1X PBS + 0.02% natriumazide + 2 mM ProHance. Hoge resolutie driedimensionale MRI-scan op 7 Tesla komt tussen 4 dagen en niet langer dan 2,5 maand na de perfusie. Hersenen zijn geplaatst in een 16-kanaals spoel array (figuur 5). Imaging parameters zijn als volgt: fast spin echo met TR 325 ms en een TEeff van 30 ms, echo lengte van de treinen van 6 met 4 gemiddelden. De laatste beelden hebben een isotrope resolutie van 32 micrometer (Figuur 6) en de scan duurt ongeveer 12 uur. Na het scannen, plaats de schedel in 10% formaline + 2 mM ProHance voor behoud. 3. Representatieve resultaten: Figuur 1. De muis laadsysteem. De "laad-array" en "muis hive" verbonden met een gezamenlijke glasvezel rail systeem. Figuur 2. De inductie kamer. Figuur 3. A) De slee, met ingebouwde controle sensoren en hoofdsteun. b) Een verdoofde muis op een slee met de hoofdsteun bevestigd. De slee assemblage glijdt gemakkelijk in de centrifugebuis. Figuur 4. </strong> Vertegenwoordiger in vivo hersenen meerdere beelden van een 3 uur driedimensionale scan. Figuur 5. 16-kanaals spoel array voor het scannen van 16 vaste hersenen exemplaren. Figuur 6. Vertegenwoordiger ex-vivo hersenen beeld.
