동시 전기 생리 녹화 및 설치류의 뇌에서 억제 에이전트의 마이크로 주사
Summary
Here, we craft a glass pipette with dual functions: inhibition of deep brain structures by microinjections of drugs and real-time monitoring of their effects through simultaneous electrophysiological recordings.
Abstract
여기서 우리는 상업적으로 접근하고 저렴한 부품을 이용하여 단일 사용 "injectrode"의 건설 방법을 설명한다. 프로빙 시스템은 영향받은 뉴런 집단에서 전기 생리 신호를 기록하는 동안 약물의 주입을 허용하는 개발되었다. 이 방법은 상용 솔루션을 간단하고 경제적 인 대안을 제공합니다. 유리 피펫은 피하 주사 바늘과 실버 필라멘트와 결합하여 수정되었습니다. injectrode은 약물 전달을위한 상업 마이크로 실린 펌프에 연결되어 있습니다. 이것은 약물 전달의 사이트에서 유래 다세대 세포 외 신호를 통해 실시간 약력학 피드백을 제공하는 기술을 초래한다. 개념의 증거로서, 우리는 병용 injectrode을 통해 약물의 배달, 쥐에서 빛의 섬광에 의해 유발 우수한 둔덕에서 신경 세포의 활동을 기록했다. injectrode 기록 용량 INJ의 기능적 특성을 허용약물 전달의 현지화를 정확하게 제어 선호 ection 사이트. injectrode에로드 된 화학 물질의 선택은 해부학 실험 마커를 추적 포함, 광대로이 방법의 응용 프로그램은 또한, 지금까지 여기에 입증되는 것 이상으로 확장합니다.
Introduction
피질 영역과 서브 피질 핵의 불 활성화는 다양한 뇌 구조 2-4 사이의 기능적 관계의 연구에서 중요하다. 최근 문학 뇌 구조 2,5의 역할을 연구하는 기능 상실 화학 물질 또는 극저온 기술을 채용하고있다. 주변 조직에 -6,7- 담보 손상을 최소화하면서 약리학 microinjections에 관련하여, 약물의 작은 볼륨 조절 된 속도로 뇌 영역으로 투여 될 수있다. 이 기술은 신경 세포 활성도에 대한 다른 약물 표적의 효과를 연구하기 위해 특정한 효능 제, 역 효능 제 또는 길항제를 전달하는데 사용될 수있다. 이러한 효과는 또한 다른 연구자 피질과 피질 하 구조 사이의 관계를 연구 할 수 있도록 먼 위치에서 신경 반응의 변화를 측정함으로써 조사 될 수있다.
여기서는 보 수있는 장치의 조립, injectrode을 보여전기 생리 신호를 기록 및 목표 위치에서의 약물 전달을 소량 번째. 우리 래트에서 우수한 둔덕, GABA, 신경 세포 활성도의 일반적인 억제제를 주입하여이 시스템의 능력을 입증한다. 이 지역은 우리가 injectrode 현지화를 확인하기 위해 시각적으로 유발 멀티 유닛 활동을 사용할 수 시각적 자극에 민감하다. 불 활성화의 가역성은 GABA 분사 종료 후 정상적인 신경 활성의 회복에 의해 평가 하였다.
주사 부위에서 멀티 유닛 활동을 모니터링 할 수있는 능력은 바람직한 약물 동태 학적 반응을 달성하는데 필요한 사출 속도와 볼륨의 미세 조정을 허용한다. 최소 유효 부피가 주입되기 때문에, 따라서,이 기술의 장점은, microperfusion으로 인한 조직 손상을 제한하는 전위이다. 제안 된 프로토콜은 일회용 하드웨어 necessar를 생성하기위한 비용 효율적인 방법을 제공한다약물 전달과 지역의 연결 활동 기록이 요구되는 수행 실험 Y.
Protocol
Representative Results
Discussion
현재 제안 된 프로토콜은 가역적 불활 방법에서 발생하는 문제점을 해결하기 위해 설계되었다. 특히,이 프로젝트는 특히 깊은 뇌 구조에서, 신경 활동을 조절 물질의 화학 microinjections에 사용되는 방법을 구체화하기위한. 이러한 유형의 설정 신흥 기술 과제는 모두 프로브는 주사 부위에서 정확한 기록을 유도하기 위해 생체 내에서 같은 제한된 공간에서 colocalized하기 위해서는 필요하다. ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Supported by grants from CIHR (MOP231122) and NSERC (RGPIN-2014-06503). We would like to thank Geneviève Cyr for her help preparing experiments and supervising laboratory work. MAL received a scholarship from The Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC).
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Injection pump (UltraMicroPump III) | WPI | #UMP3 | |
| Injection console (Micro4 Controller) | WPI | #SYS-MICRO4 | |
| Hamilton syringe | Hamliton | (80301) 701LT 10 µL SYR | Syringes between 5 and 10 μL used |
| Gel cyanoacrylate adhesive | Krazy Glue | KG86648R | The gel form is easier to apply on the shaft of the 30G hypodermic needle |
| Glass pipettes | WPI | #TW100F-4 | Thin wall, 1mm OD, 0.75mm ID with filament pipettes used |
| 720 Needle Pipette Puller | Kopf | 720 | |
| Silver wire | A-M Systems, Inc. | 782500 | Bare 0.010” |
References
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