यहां, हम एक मिनीपिग मॉडल में नरम सबड्यूरल इलेक्ट्रोड सरणियों के दीर्घकालिक प्रदर्शन और सुरक्षा मूल्यांकन के लिए एक विधि प्रस्तुत करते हैं, सर्जिकल विधि और उपकरण, पोस्टऑपरेटिव चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग, श्रवण कॉर्टेक्स के इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी, प्रत्यारोपण के इलेक्ट्रोकेमिकल गुणों और पोस्टमॉर्टम इम्यूनोकैमिस्ट्री का वर्णन करते हैं।
इलेक्ट्रोकॉर्टिकोग्राफी (ईसीओजी) सरणियों का उपयोग करके न्यूरोलॉजिकल हानि और बीमारियों का निदान या इलाज किया जा सकता है। दवा प्रतिरोधी मिर्गी में, ये मिर्गी क्षेत्र को ठीक करने में मदद करते हैं। मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफेस जैसे दीर्घकालिक अनुप्रयोगों में, इन एपिकॉर्टिकल इलेक्ट्रोड का उपयोग मस्तिष्क के आंदोलन के इरादे को रिकॉर्ड करने के लिए किया जाता है, लकवाग्रस्त रोगियों के रोबोट अंगों को नियंत्रित करने के लिए। हालांकि, वर्तमान कठोर इलेक्ट्रोड ग्रिड उच्च-रिज़ॉल्यूशन मस्तिष्क रिकॉर्डिंग और दीर्घकालिक जैव एकीकरण की आवश्यकता का जवाब नहीं देते हैं। हाल ही में, उच्च प्रदर्शन के साथ दीर्घकालिक प्रत्यारोपण स्थिरता प्राप्त करने के लिए अनुरूप इलेक्ट्रोड सरणी प्रस्तावित की गई है। हालांकि, इन नई इम्प्लांट प्रौद्योगिकियों के लिए प्रीक्लिनिकल अध्ययन मानव रोगियों में उनके अनुवाद के लिए उनकी दीर्घकालिक कार्यक्षमता और सुरक्षा प्रोफ़ाइल को मान्य करने के लिए आवश्यक हैं। इस संदर्भ में, पोर्सिन मॉडल नियमित रूप से अपने बड़े अंग आकार और आसान पशु हैंडलिंग के कारण चिकित्सा उपकरणों को विकसित करने में कार्यरत हैं। हालांकि, साहित्य में केवल कुछ मस्तिष्क अनुप्रयोगों का वर्णन किया गया है, ज्यादातर सर्जरी सीमाओं और एक जीवित जानवर पर प्रत्यारोपण प्रणाली के एकीकरण के कारण।
यहां, हम मिनीपिग मॉडल में दीर्घकालिक आरोपण (6 महीने) और नरम ईसीओजी सरणियों के मूल्यांकन के लिए विधि की रिपोर्ट करते हैं। अध्ययन पहले इम्प्लांट सिस्टम को प्रस्तुत करता है, जिसमें चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) -संगत बहुलक ट्रांसडर्मल पोर्ट के साथ एकीकृत एक नरम माइक्रोफैब्रिकेटेड इलेक्ट्रोड सरणी शामिल है जो इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी रिकॉर्डिंग के लिए इंस्ट्रूमेंटेशन कनेक्टर रखता है। फिर, अध्ययन शल्य चिकित्सा प्रक्रिया का वर्णन करता है, सबड्यूरल आरोपण से पशु वसूली तक। हम श्रवण प्रांतस्था पर एक उदाहरण लक्ष्य क्षेत्र के रूप में ध्यान केंद्रित करते हैं जहां ध्वनिक उत्तेजना द्वारा उत्पन्न क्षमता एं प्रेरित होती हैं। हम अंत में एक डेटा अधिग्रहण अनुक्रम का वर्णन करते हैं जिसमें पूरे मस्तिष्क का एमआरआई, प्रत्यारोपण इलेक्ट्रोकेमिकल लक्षण वर्णन, इंट्राऑपरेटिव और स्वतंत्र रूप से चलने वाले इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी और निकाले गए दिमाग के इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री धुंधला होना शामिल है।
इस मॉडल का उपयोग कॉर्टिकल प्रोस्थेसिस के उपन्यास डिजाइन की सुरक्षा और कार्य की जांच के लिए किया जा सकता है; मानव रोगियों के लिए अनुवाद की कल्पना करने के लिए अनिवार्य प्रीक्लिनिकल अध्ययन।
इलेक्ट्रोकॉर्टिकोग्राफी (ईसीओजी) सरणियों का उपयोग करके न्यूरोलॉजिकल हानि और बीमारियों का निदान या इलाज किया जा सकता है। ये इलेक्ट्रोड ग्रिड मस्तिष्क की सतह पर प्रत्यारोपित होते हैं और मानव कॉर्टेक्स1 की रिकॉर्डिंग या उत्तेजना की अनुमति देते हैं। दवा प्रतिरोधी मिर्गी के मामले में, उदाहरण के लिए, वे मिर्गी क्षेत्र को ठीक करने में मदद करतेहैं। मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफेस जैसे दीर्घकालिक अनुप्रयोगों में, इन एपिकॉर्टिकल इलेक्ट्रोड का उपयोग मस्तिष्क के आंदोलन के इरादे को रिकॉर्ड करने के लिए किया जाता है, लकवाग्रस्तरोगियों के रोबोट अंगों को नियंत्रित करने के लिए। हालांकि, वर्तमान इलेक्ट्रोड ग्रिड कठोर बहुलक सब्सट्रेट्स में एम्बेडेड कठोर धातु ब्लॉकों से बने होते हैं और उच्च-रिज़ॉल्यूशन मस्तिष्क रिकॉर्डिंग और दीर्घकालिक सबड्यूरल बायोइंटीग्रेशन (>30 दिन) की आवश्यकता का जवाब नहीं देते हैं। बल्कि, वे स्थानीय ऊतक प्रतिक्रियाएं बनाते हैं जो प्रत्यारोपित डिवाइस के फाइब्रोटिक एनकैप्सुलेशन का कारण बनते हैं, जिससे समय के साथ खराब प्रदर्शन होता है। हाल ही में, माइक्रोफैब्रिकेशन तकनीकों द्वारा निर्मित पतली बहुलक सब्सट्रेट्स का उपयोग करके लचीले या खिंचाव योग्य इलेक्ट्रोड सरणियों को ऊतक प्रतिक्रिया 4,5 को सीमित करके दीर्घकालिक आरोपण में उच्च प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए प्रस्तावित किया गया है। हालांकि, इन नई इम्प्लांट प्रौद्योगिकियों के लिए प्रीक्लिनिकल अध्ययन उनकी दीर्घकालिक कार्यक्षमता और सुरक्षा प्रोफ़ाइल को मान्य करने के लिए आवश्यक हैं, ताकि मानव रोगियों के अनुवाद की कल्पना की जा सके। इस संदर्भ में, मिनीपिग और सुअर मॉडल नियमित रूप से अन्य चिकित्सा संदर्भों (जैसे, कार्डियोवैस्कुलर, कंकाल, या गैस्ट्रिक सिस्टम) में उपकरणों के विकास में नियोजित होते हैं क्योंकि उनके बड़े अंग आकार और आसान पशु हैंडलिंग 6,7,8 होते हैं। हालांकि, न्यूरोफिज़ियोलॉजी के लिए मस्तिष्क को लक्षित करने वाले केवल कुछ अनुप्रयोगों को साहित्य में वर्णित किया गया है, ज्यादातर सर्जिकल दृष्टिकोण सीमाओं और एक जीवित जानवरपर प्रत्यारोपण प्रणाली के एकीकरण के कारण 9,10,11,12। ये अक्सर जीवित जानवरों में पुरानी आरोपण के साथ संगत नहीं होते हैं, क्योंकि उन्हें आवश्यकता होगी, उदाहरण के लिए, इम्प्लांटेबल एम्बेडेड इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे जटिल हार्डवेयर का विकास। इसके अतिरिक्त, वे लक्ष्य ऊतक पर प्रत्यारोपण प्रणाली के प्रभाव की जांच नहीं करते हैं, जो ट्रांसलेशनल अध्ययनों में जैव सुरक्षा पहलू के लिए महत्वपूर्ण है। पोर्सिन मॉडल कॉर्टिकल संरचना, खोपड़ी की हड्डी और त्वचा की मोटाई13 के संदर्भ में मानव शरीर रचना विज्ञान के करीब है। इसके अलावा, व्यवहार संबंधी कार्यों को सीखने की उनकी क्षमता उन्हें कार्यात्मक पुनर्वास रणनीतियों या संवेदी धारणाओंकी जांच के लिए एक शक्तिशाली मॉडल बनाती है।
मनुष्यों के लिए नई प्रौद्योगिकियों और उपचारों के अनुवाद के लिए सक्षम चिकित्सा अधिकारियों द्वारा आवश्यक सुरक्षा और प्रभावकारिता के मूल्यांकन की आवश्यकता होती है। इन्हें आमतौर पर तकनीकी दस्तावेजों और मानदंडों15 में वर्णित किया जाता है, हालांकि उन्हें केवल इन परीक्षणों को पारित करने की आवश्यकता होती है और सुरक्षा अध्ययन के समानांतर डिवाइस आरोपण या अन्य उपयोगी डेटा के संग्रह के वास्तविक प्रभाव की जांच नहीं करते हैं। मस्तिष्क पर एक पूर्ण जैव सुरक्षा और प्रदर्शन अध्ययन के लिए, हम यहां मस्तिष्क इमेजिंग डेटा, इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल माप, प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड के विद्युत रासायनिक गुणों का मूल्यांकन और पोर्सिन मॉडल में पोस्टमॉर्टम हिस्टोलॉजी का एक अनुदैर्ध्य और व्यवस्थित संग्रह प्रस्तुत करते हैं। इसे प्राप्त करने के लिए, एक पूर्ण प्रयोगात्मक मॉडल बनाने के लिए कई पहलुओं पर विचार करने की आवश्यकता है: (i) इलेक्ट्रोड से कनेक्ट करने के लिए यांत्रिक रूप से स्थिर ट्रांसडर्मल पोर्ट के साथ डिवाइस आरोपण के लिए न्यूनतम इनवेसिव सर्जिकल एक्सेस, (ii) एक मजबूत इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल रिकॉर्डिंग प्रतिमान जो एनेस्थीसिया के तहत और स्वतंत्र रूप से चलती परिस्थितियों में प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड के लिए प्रदर्शन आउटपुट के रूप में कार्य करता है, (iii) विवो इमेजिंग (कम्प्यूटरीकृत टोमोग्राफी [सीटी] और/या चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग [एमआरआई]) में अलग-अलग समय पर मस्तिष्क और प्रत्यारोपण के विकास के साथ-साथ इमेजिंग उपकरण के साथ प्रत्यारोपित प्रणाली की संगतता का पालन करना, और (iv) हिस्टोलॉजिकल विश्लेषण के लिए मस्तिष्क को निकालने के लिए एक ऊतक तैयारी पाइपलाइन।
यहां, हम दीर्घकालिक आरोपण (6 महीने) और मिनीपिग मॉडल में नरम ईसीओजी सरणियों के मूल्यांकन के लिए विधि पर रिपोर्ट करते हैं (चित्रा 1 में योजनाबद्ध रूप से दिखाया गया है)। नरम इलेक्ट्रोड सरणियों को हमारी पिछली रिपोर्टों में प्रस्तुत किया गया था और पतली सिलिकॉन झिल्ली से बनाया गया है जो विद्युत ट्रैक16,17 के रूप में उपयोग की जाने वाली लोचदार सोने की पतली फिल्मों को एम्बेड करता है। ऊतक के साथ संपर्क मस्तिष्कके ऊतकों के लिए एक नरम और कुशल विद्युत रासायनिक इंटरफ़ेस के लिए सिलिकॉन मैट्रिक्स में एम्बेडेड प्लैटिनम नैनोकणों के मिश्रण के माध्यम से किया जाता है। प्रत्यारोपण एक लचीली केबल के माध्यम से खोपड़ी और त्वचा के माध्यम से एक ट्रांसडर्मल पोर्ट से जुड़ा होता है जिसमें जानवर के सिर पर कनेक्टर होते हैं। इम्प्लांट के आकार और आकार को लक्ष्य और अध्ययन की जरूरतों के अनुसार अनुकूलित किया जा सकता है। इस अध्ययन में वर्तमान इलेक्ट्रोड स्ट्रिप्स नैदानिक स्ट्रिप्स के वास्तविक आकार को प्रतिबिंबित करते हैं। नैदानिक रूप से उपलब्ध सबड्यूरल स्ट्रिप्स और ग्रिड का उपयोग एक ही दृष्टिकोण का उपयोग करके तुलनित्र के रूप में किया गया था। पॉलीमेरिक एमआरआई संगत ट्रांसडर्मल पोर्ट को एक फुटप्लेट सिस्टम का उपयोग करके खोपड़ी पर रखा जाता है जो इसे खोपड़ी में मजबूती से लंगर डालता है। यहां, हम शल्य चिकित्सा प्रक्रिया का विस्तार से वर्णन करते हैं, दोनों गोलार्धों के सबड्यूरल आरोपण से लेकर जानवर की वसूली तक। हम श्रवण प्रांतस्था पर एक उदाहरण लक्ष्य क्षेत्र के रूप में ध्यान केंद्रित करते हैं, जहां एनेस्थेटाइज्ड और स्वतंत्र रूप से चलती स्थितियों दोनों में ध्वनिक उत्तेजना द्वारा उत्पन्न क्षमता को प्रेरित किया जाता है। अलग-अलग समय बिंदुओं पर, पशु के मस्तिष्क को संज्ञाहरण के तहत एमआरआई (या नैदानिक इलेक्ट्रोड के लिए सीटी) में चित्रित किया जाता है और इलेक्ट्रोड के विद्युत रासायनिक गुणों को मापा जाता है। इलेक्ट्रोड लक्षण वर्णन विधियों का उपयोग प्रत्यारोपण और इलेक्ट्रोड-ऊतक इंटरफ़ेस के विकास का पालन करने के लिए किया जाता है (अधिक जानकारी के लिए शियावोन एट अल .19 देखें)। इनमें इलेक्ट्रोड संपर्क की उत्तेजना क्षमताओं की जांच करने के लिए क्रोनोएम्पेरोमेट्री, इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी (ईआईएस) शामिल है जो इलेक्ट्रोड के प्रतिरोधक और कैपेसिटिव घटकों के विकास को इंगित कर सकता है, और हेर्मेटिक एनकैप्सुलेशन विफलताओं की जांच के लिए अंतर-चैनल प्रतिरोध माप। अंत में, हमने इच्छामृत्यु के बाद मस्तिष्क को शुद्ध करने के लिए एक ऊतक निष्कर्षण पाइपलाइन विकसित की है, इसे जगह में इलेक्ट्रोड के साथ खोजना, इसे विभाजित करना और विभिन्न सूजन मार्करों का उपयोग करके हिस्टोलॉजिकल विश्लेषण करना। कुल मिलाकर, यह विधि मस्तिष्क पर नई प्रौद्योगिकियों और उपचारों के भविष्य के नैदानिक अनुवाद के लिए मजबूत मल्टीमॉडल डेटा संग्रह के साथ प्रीक्लिनिकल अध्ययन की अनुमति देगी।
हम यहां नरम ईसीओजी सरणियों के दीर्घकालिक आरोपण और मूल्यांकन के लिए एक विधि की रिपोर्ट करते हैं। इस अध्ययन में, हमने टेम्पोरल लोब (यहां, श्रवण कॉर्टेक्स को लक्षित करते हुए) पर कार्यात्मक इलेक्ट्रोड ग्रिड के द्विपक्षीय आरोपण के लिए एक सुसंगत, न्यूनतम इनवेसिव सर्जिकल दृष्टिकोण तैयार किया है। हमने पहले अध्ययन (6 महीने) के समय के दौरान सफलतापूर्वक विकसित क्षमता ओं को रिकॉर्ड करके और इलेक्ट्रोड के विद्युत रासायनिक गुणों को ट्रैक करके ग्रिड की कार्यक्षमता का मूल्यांकन किया ( चित्रा 6 देखें)। दूसरे, हमने एमआरआई का उपयोग करके और पूरी तरह से एमआरआई-संगत प्रणाली स्थापित करके और ऊतक संग्रह और इम्यूनोस्टेनिंग के लिए एक प्रोटोकॉल डिजाइन करके पोस्टमॉर्टम में ग्रिड की जैव सुरक्षा का आकलन किया।
आक्रामकता को कम करने के लिए, हमने क्रैनियोटॉमी विंडो के आकार को अनुकूलित किया। टेम्पोरल लोब पर स्थित श्रवण कॉर्टेक्स तक पहुंचने के लिए और अस्थायी मांसपेशियों को बचाने से बचने के लिए, हमने ड्यूरा के नीचे इम्प्लांट को स्लाइड करने की एक तकनीक विकसित की है। यह तकनीक उजागर मस्तिष्क की सतह को काफी कम करने और अभी भी दूर-दूर के लक्ष्यों तक पहुंचने की अनुमति देती है। हालांकि इस प्रकार का आरोपण अंधा लग सकता है, इंट्राऑपरेटिव प्लेन एक्स-रे में देखे गए उपकरणों पर रेडियोपारदर्शी मार्करों का कार्यान्वयन स्थिति के सत्यापन की अनुमति देता है, और यह सुनिश्चित करता है कि सरणी ड्यूरा मैटर के नीचे मुड़ी हुई नहीं है। सबड्यूरल स्लाइडिंग हमारे द्वारा किए गए अधिकांश पुनरावृत्तियों में सुरक्षित साबित हुई है। इसके अतिरिक्त, एक स्लिट दृष्टिकोण में ड्यूरोटॉमी क्रैनियोटॉमी के खुले होने के दौरान मस्तिष्क के उभार को कम करता है और कृत्रिम ड्यूरा मैटर जैसी अतिरिक्त सामग्री की आवश्यकता के बिना प्रत्यारोपण के चारों ओर बंद करने की सुविधा प्रदान करता है, जो भड़काऊ प्रतिक्रिया को पूर्वाग्रह कर सकता है। अंत में, इस सर्जिकल दृष्टिकोण की ताकत विभिन्न कॉर्टिकल क्षेत्रों में बदलने की क्षमता है। निर्देशांक, क्रैनियोटॉमी स्थिति और डिवाइस आकार के साथ खेलना, जिसे सभी समायोजित किया जा सकता है, इस विधि को कॉर्टेक्स क्षेत्र के अधिकांश को लक्षित करने में सक्षम बनाता है।
यहां प्रस्तुत सर्जिकल विधि, समय के साथ बायोइंटीग्रेशन के कार्यात्मक मूल्यांकन और जांच के साथ, इस रिपोर्ट में उपयोग की जाने वाली नरम इलेक्ट्रोड तकनीक तक सीमित नहीं है। मानव अनुवाद के लिए विकसित किए जा रहे अन्य सबड्यूरल इलेक्ट्रोड का मूल्यांकन उसी प्रोटोकॉल के साथ किया जा सकता है। इस विधि की ताकत इस तथ्य पर निर्भर करती है कि अधिकांश टुकड़े, जैसे केबल और पेडस्टल, मॉड्यूलर, व्यक्तिगत हैं, और परीक्षण के तहत विशिष्ट डिवाइस के लिए अनुकूलित किए जा सकते हैं। इसके अतिरिक्त, इंट्राकॉर्टिकल या डीप पेनिट्रेटिंग प्रोब का उपयोग सबड्यूरल इलेक्ट्रोड के बजाय या संयोजन में भी किया जा सकता है, क्योंकि इसके लिए केवल क्रैनियोटॉमी और ड्यूरोटॉमी ज्यामिति को समायोजित करने की आवश्यकता होती है। दीर्घकालिक परिणामों की तुलना उनके नैदानिक समकक्षों से की जा सकती है, जैसा कि हमने यहां किया है।
प्रस्तुत विधि की प्रमुख सीमाओं में से एक मिनीपिग्स में खोपड़ी साइनस की उपस्थिति है, जो पहले वर्ष12 के दौरान विकसित होती है। उस संबंध में, ध्यान में रखने के लिए महत्वपूर्ण पहलुओं में आरोपण की उम्र और जानवर का आकार भी शामिल है। वयस्क खोपड़ी में क्रैनियोटॉमी करने से साइनस की अखंडता टूट जाती है और पुरानी सेटिंग्स में बड़े संक्रमण का उच्च जोखिम होता है। इस तरह के साइनस प्लेन एक्स-रे और सीटी स्कैन में प्रीऑपरेटिव रूप से दिखाई देते हैं। दूसरी ओर, एक जानवर में बहुत जल्दी क्रोनिक प्रत्यारोपण करना, जो बहुत छोटा है, भी इष्टतम नहीं है जब खोपड़ी बड़े पैमाने पर विकास और रीमॉडेलिंग से गुजर रही है। हमने अनुमान लगाया कि सर्जरी के बाद ये “खोपड़ी आंदोलन” प्रत्यारोपण को स्थानांतरित करने और मोड़ने का कारण बन सकते हैं, जो अंततः प्रयोग के लिए हानिकारक है। हमने यहां पाया है कि आरोपण के समय लगभग 5-6 महीने (और 8 किलोग्राम) के गौटिंगेन मिनीपिग्स को सबसे अच्छा परिणाम देना चाहिए।
इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल रिकॉर्डिंग के लिए प्रत्यारोपित ईसीओजी के प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए, हमने श्रवण इवोकेटेड पोटेंशियल (एईपी) रिकॉर्डिंग के लिए एक रैपिड प्रोटोकॉल स्थापित किया है जिसका उपयोग स्वतंत्र रूप से चलने वाले जानवरों और बेहोश करने की क्रिया के तहत किया जा सकता है। इसमें कुछ मिनटों के दौरान विशिष्ट आवृत्तियों पर ध्वनिक स्वर फटने की एक श्रृंखला प्रस्तुत करना शामिल है। इस तरह के प्रोटोकॉल का लाभ यह तथ्य है कि इसे जांच की गई आवृत्तियों की संख्या को कम करके रिकॉर्डिंग की उपलब्ध लंबाई के लिए ट्यून किया जा सकता है। संज्ञाहरण के तहत कॉर्टिकल संकेतों को रिकॉर्ड करते समय एक चुनौती यह है कि डेटा का विश्लेषण और तुलना करते समय जानवर की चेतना के स्तर को ध्यान में रखा जाना चाहिए।
छिड़काव के लिए प्रोटोकॉल को निकाले गए मस्तिष्क की गुणवत्ता के अवलोकन द्वारा समय के साथ समायोजित किया गया था। दरअसल, हमें केवल कैरोटिड धमनी को कैथेटर करना आसान लगा, न कि जुगुलर नस। प्रारंभ में, साहित्य उन तरीकों को प्रस्तुत करता है जहां जुगुलर नस को अपशिष्टनिकालने के लिए कैथेटरीकृत किया जाता है। व्यावहारिक रूप से, यह मस्तिष्क से बाहर प्रवाह को सीमित करता है और रक्त के खराब निष्कर्षण और छिड़काव की समग्र गुणवत्ता की ओर जाता है। जुगुलर नस को काटने और तरल को एक बड़े कंटेनर में भागने के लिए छोड़ कर जहां जानवर झूठ बोलता है, छिड़काव की दक्षता बढ़ जाती है।
हमने एक मजबूत ऊतक तैयारी विधि विकसित की है जो सूजन अनुरेखण के लिए नियमित रूप से उपयोग किए जाने वाले एंटीबॉडी के साथ काम करती है। हमने व्यावहारिक कारणों से दो गोलार्धों को अलग किया है, क्योंकि सुअर का आधा मस्तिष्क मानक माइक्रोस्कोप स्लाइड पर फिट बैठता है और इस प्रकार हिस्टोलॉजी प्रयोगशालाओं में उपलब्ध अधिकांश इमेजिंग उपकरणों के साथ संगत है। मस्तिष्क को ब्लॉकों में काटकर, पूरे मस्तिष्क को काटने या ऊतक के व्यापक हिस्सों को ट्रिम करने की आवश्यकता के बिना रुचि के क्षेत्र तक सीधी पहुंच संभव हो जाती है। 40 μm पर मस्तिष्क स्लाइस को मानक अच्छी प्लेटों में पूल किया जा सकता है और अन्य प्रजातियों के इम्यूनोस्टेनिंग से प्रमुख प्रोटोकॉल परिवर्तन के बिना एक मुक्त-फ्लोटिंग फैशन में दाग दिया जा सकता है। पूर्ण मस्तिष्क इम्यूनोस्टेनिंग को भी कल्पना की जा सकती है, उदाहरण के लिए, स्पष्टता विधि21।
कुल मिलाकर, यह प्रोटोकॉल, जो व्यक्तिगत प्रत्यारोपण डिजाइन को आरोपण, कार्यक्षमता अनुवर्ती और जैव सुरक्षा मूल्यांकन को कवर करता है, मजबूत और सुसंगत है। हमने यहां श्रवण प्रणाली का अध्ययन करने के लिए इसकी व्यवहार्यता का प्रदर्शन किया, लेकिन इसे अन्य शारीरिक कार्यों का परीक्षण करने के लिए बदला जा सकता है। इसके अलावा, हमारी विधि की ताकत इस तथ्य में रहती है कि यह मिनीपिग्स तक ही सीमित नहीं है, बल्कि भेड़, बकरियों या गैर-मानव प्राइमेट्स जैसी अन्य प्रजातियों के लिए पूरी तरह से हस्तांतरणीय है। कुछ हद तक, इसे आसानी से चूहों के लिए भी अनुकूलित किया जा सकता है।
The authors have nothing to disclose.
लेखक बर्टारेली फाउंडेशन और एसएनएसएफ सिनेर्जिया अनुदान CRSII5_183519 से वित्तीय सहायता को स्वीकार करना चाहते हैं। लेखक हिस्टोलॉजी के लिए स्टेनिंग प्रोटोकॉल विकसित करने में उनकी मदद के लिए ईपीएफएल की कैटिया गैलन, निर्माण प्रक्रियाओं में मदद के लिए जिनेवा में वायस सेंटर फॉर बायो एंड न्यूरोइंजीनियरिंग के न्यूरल माइक्रोसिस्टम्स प्लेटफॉर्म के कर्मचारियों, पशु देखभाल के लिए जिनेवा विश्वविद्यालय (यूएनआईजीई) में यूनिवर्सिटी मेडिकल सेंटर (सीएमयू) में पशु मंच के कर्मचारियों को भी धन्यवाद देना चाहते हैं। जिनेवा विश्वविद्यालय में सेंटर फॉर बायोमेडिकल इमेजिंग (सीआईबीएम) के टीम के सदस्य (जूलियन सोंगियन, फ्रैंकोइस लाज़ेरास, और रेयर सलोमिर), यूनिवर्सिटी हॉस्पिटल जिनेवा (एचयूजी) में पैथोलॉजी विभाग के स्टाफ सदस्य (सामी श्रांज, फ्रांसेस्का वर्सिली, मिनीपिग (जॉन डायपर, जेवियर बेलिन, फैबिएन फोंटाओ और वालिद हैब्रे) के सर्जिकल सहायता, और पोस्टऑपरेटिव प्रबंधन। रूबेन सोटो, और कोरेलिन एगर), और यूनिवर्सिटी ग्रेनोबल्स-एल्प्स से ब्लेज़ यवर्ट क्रोनिक मिनीपिग प्रयोगों पर अपने इनपुट और आदान-प्रदान के लिए। लेखक न्यूरोसॉफ्ट बायोइलेक्ट्रॉनिक्स एसए के कर्मचारियों की मदद को स्वीकार करना चाहते हैं, निर्माण प्रक्रिया में उनकी मदद के लिए और मिनीपिग प्रयोगों (बेनोइट हगुएट और मार्गक्स रूलेट) में उनकी मदद के लिए।
Bone drill | BBraun | Elan 4 with GA861 handpiece | |
Bone drill bit | BBraun | Neurocutter GP204R | |
Bonewax | Ethicon | W31G | |
Catheter | Venisystems | Abbocath 14G | |
Confocal Microscope | Zeiss | LSM 880 | |
Cryostat | Leica | CM1950 | |
Gelfoam | Pfizer | Gelfoam | |
Insert speakers | Etymotic | Etymotic ER2 insert Earphones | |
Multimeter | Fluke | Fluke 1700 | |
Oscilloscope | Tektronix | MDO3014 Mixed Domain Oscilloscope | |
Perfusion pump | Shenzen | LabS3/UD15 | |
Potentiostat | Gamry Instruments | Reference 600 | |
Primary Antibody Anti-GFAP | Thermofischer | Anti-GFAP, Rat, # 13-0300 | |
Primary Antibody Anti-Iba1 | Fujifilm | Anti Iba1, Rabbit, 019-19741 | |
Primary Antibody Anti-NeuN | SigmaAldrich | Anti-NeuN, GuineaPig, ABN90 | |
Pulse Generator | AM Systems | Model 2100 Isolated Pulse Stimulator | |
Recording headstage | Multichannel systems | W2100-HS32 | |
Recording system | Multichannel systems | W2100 | |
Screwdriver | Medtronic | Handle: 001201, Shaft: 8001205 | |
Secondary Antibody 488 | Thermofischer | Goat anti-Rat IgG (H+L) Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 488, # A-11006 | |
Secondary Antibody 555 | Thermofischer | Goat anti-Guinea Pig IgG (H+L) Highly Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 555, # A-21435 | |
Secondary Antibody 647 | Thermofischer | Goat anti-Rabbit IgG (H+L) Highly Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 647, # A-21245 | |
Slide Scanner | Olympus | VS120 | |
Snapfrost | Excilone | Excilone Snapfrost | |
Stab knife | Fine Science Tools | 10316-14 | |
Suture wire dermal | Ethicon | Vicryl 2-0 | |
Suture wire dura mater | Ethicon | Mersilk 5-0 | |
Suture wire for catheter | Ethicon | Vycril 3-0 without needle | |
Suture wire for lifting dura | Ethicon | Prolene 6-0 with BV-1 needle | |
Suture wire subcutaneous | Ethicon | Vicryl 4-0 | |
Titanium bridge | Medtronic | TiMesh 015-2001-4 | Cut out the required size |
Titanium screws | Medtronic | 9001635, 9001640 | |
X-ray system | GE | GE OEC 9800 Plus C-Arm |