Summary

Строительство и Имплантация Microinfusion системы для устойчивой доставки агентов Neuroactive.

Published: March 17, 2008
doi:

Summary

Как неврологии запросу становится все более изощренными, исследование мозговых структур и схем требует улучшения уровня точности и высокое разрешение. Мы разработали метод получения и имплантация хронических системы вливания в мозг использованием боросиликатного microcannula с наконечником диаметром 50 микрон.

Abstract

Экспериментальные протоколы, используемые при хронических вливание средств нейроактивные в области мозга часто используют мини-осмотического насоса системы. Агенты, как правило, доставляется через канюлю нержавеющей стали с диаметром 0,30 мм или более. Системы использованием канюли такого калибра может наложить травмы область интересов в результате архитектурного повреждения, тем самым угрозу структурную целостность и нормальное функционирование. Как неврологии запросу становится все более изощренными, исследование мозговых структур и схем требует улучшения уровня точности и высокое разрешение. Мы разработали метод получения и имплантация хронических системы вливания в мозг использованием боросиликатного microcannula с наконечником диаметром 50 микрон. Этот метод уменьшает урон к местным условиям и уменьшается реактивная глиоз в месте инфузии. Конфигурация microinfusion системы также может соответствовать поверхности черепа животного, исключающее необходимость в больших черепных пьедесталы, способствуя тем самым закрытием головы разрез и снижения риска инфицирования. Мы демонстрируем надежный устойчивый доставки красителя с представителем молекулярной массой использования в модели пробирке и в естественных исследованиях на крысах.

Protocol

Введение Прямое вливание нейроактивные агентов позволяет конкретных областей мозга для изучения в обход гематоэнцефалического барьера. Применения этого подхода в области неврологии, разнообразны и включают в себя изменение уровня активности мозга в дискретных субрег…

Discussion

Различные исследования показали, что за счет уменьшения размера доставки канюли для внутримозговых настои, ткани травмы и оскорбление барьер мозга крови уменьшается (Perry и соавт., 1993), воспаление уменьшается, и иммунной ответ ослабленного (Finsen и др. ., 1991), и реактивной глиоз уменьшается (Nikkhah и соавт….

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
Mini-osmotic pumps (MOPs) Tool ALZET model #1002  
Electrode puller Tool Stoelting Co.    
Borosilicate tubing Surgery World Precision Instruments 1B100F-6  
Microforceps Surgery World Precision Instruments    
Polyethylene tubing Surgery Plastics One #C312 VT  
LumaBond Reagent myNeuroLab, Inc    

Referências

  1. Berretta, S., Lange, N., Bhattacharyya, S., Sebro, R., Garces, J., Benes, F. M. Long-term effectsof amygdala GABA receptor blockade on specific subpopulations of hippocampalinterneurons. Hippocampus. 14, 876-894 (2004).
  2. Clinton, S. M., Sucharski, I. L., Finlay, J. M. Desipramine attenuates working memoryimpairments induced by partial loss of catecholamines in the rat medial prefrontal cortex. Psychopharmacology. 183, 404-412 (2006).
  3. Cooley, R., et al. . Stereotaxic surgery in the rat. , (1990).
  4. Di Benedetto, M., Feliciani, D., D’Addario, C., Izenwasser, S., Candeletti, S. Romualdi P.Effects of the selective norepinephrine uptake inhibitor nisoxetine on prodynorphin geneexpression in rat CNS. Brain Res Mol Brain Res. 127, 115-120 (2004).
  5. Ding, M., Haglid, K. G., Hamberger, A. Quantitative immunochemistry on neuronal loss,reactive gliosis and BBB damage in cortex/striatum and hippocampus/amygdala aftersystemic kainic acid administration. Neurochemistry international. 36, 313-318 (2000).
  6. Finsen, B. R., Sorensen, T., Castellano, B., Pedersen, E. B., Zimmer, J. Leukocyte infiltrationand glial reactions in xenografts of mouse brain tissue undergoing rejection in the adultrat brain. A light and electron microscopical immunocytochemical study. JNeuroimmunol. 32, 159-183 (1991).
  7. Gliddon, C. M., Darlington, C. L., Smith, P. F. Effects of chronic infusion of a GABAA receptoragonist or antagonist into the vestibular nuclear complex on vestibular compensation inthe guinea pig. J Pharmacol Exp Ther. 313, 1126-1135 (2005).
  8. Hauss-Wegrzyniak, B., Dobrzanski, P., Stoehr, J. D., Wenk, G. L. Chronic neuroinflammation in rats reproduces components of the neurobiology of Alzheimer’s disease. Brain Res. 780, 294-303 (1998).
  9. Kim, H. S., Choi, H. S., Lee, S. Y., Oh, S. Changes of GABA(A) receptor binding and subunitmRNA level in rat brain by infusion of subtoxic dose of MK-801. Brain Res. 880, 28-37 (2000).
  10. Kim, S. Y., Chudapongse, N., Lee, S. M., Levin, M. C., Oh, J. T., Park, H. J., Ho, I. K. Proteomicanalysis of phosphotyrosyl proteins in morphine-dependent rat brains. Brain Res MolBrain Res. 133, 58-70 (2005).
  11. Lockman, P. R., McAfee, G., Geldenhuys, W. J., Schyf, C. J., Abbruscato, T. J., Van Allen, D. D. der Schyf CJ, Abbruscato TJ, Allen DD.Brain uptake kinetics of nicotine and cotinine after chronic nicotine exposure. J Pharmacol Exp Ther. 314, 636-642 (2005).
  12. MA, K. C., Chang, Z. H., Shih, H., Zhu, J. H., Wu, J. Y. The compensatory ‘rebound’ of reactiveastrogliosis: glial fibrillary acidic protein immunohistochemical analysis of reactiveastrogliosis after a puncture wound to the brain of rats with portocaval anastomosis. Acta neuropathologica. 82, 72-77 (1991).
  13. Marchalant, Y., Rosi, S., Wenk, G. L. Anti-inflammatory property of the cannabinoid agonistWIN-55212-2 in a rodent model of chronic brain inflammation. Neurociência. 144, 1516-1522 (2007).
  14. Naert, G., Ixart, G., Tapia-Arancibia, L., Givalois, L. Continuous i.c.v. infusion of brainderivedneurotrophic factor modifies hypothalamic-pituitary-adrenal axis activity,locomotor activity and body temperature rhythms in adult male rats. Neurociência. 139, 779-789 (2006).
  15. Nikkhah, G., Olsson, M., Eberhard, J., Bentlage, C., Cunningham, M. G., Bjorklund, A. Amicrotransplantation approach for cell suspension grafting in the rat Parkinson model: adetailed account of the methodology. Neurociência. 63, 57-72 (1994).
  16. Perry, V. H., Andersson, P. B., Gordon, S. Macrophages and inflammation in the centralnervous system. Trends Neurosci. 16, 268-273 (1993).
  17. Radecki, D. T., Brown, L. M., Martinez, J., Teyler, T. J. BDNF protects against stress-inducedimpairments in spatial learning and memory and LTP. Hippocampus. 15, 246-253 (2005).
  18. Rosi, S., Ramirez-Amaya, V., Hauss-Wegrzyniak, B., Wenk, G. L. Chronic brain inflammationleads to a decline in hippocampal NMDA-R1 receptors. J Neuroinflammation. 1, 12-12 (2004).
  19. Takahashi, M., Kakita, A., Futamura, T., Watanabe, Y., Mizuno, M., Sakimura, K., Castren, E., Nabeshima, T., Someya, T., Nawa, H. Sustained brain-derived neurotrophic factor upregulationand sensorimotor gating abnormality induced by postnatal exposure tophencyclidine: comparison with adult treatment. J Neurochem. 99, 770-780 (2006).
  20. Williams, L. R., Vahlsing, H. L., Lindamood, T., Varon, S., Gage, F. H., Manthorpe, M. A smallgaugecannula device for continuous infusion of exogenous agents into the brain. Experimental neurology. 95, 743-754 (1987).
  21. Zhang, X., Lee, T. H., Xiong, X., Chen, Q., Davidson, C., Wetsel, W. C. Ellinwood EH.Methamphetamine induces long-term changes in GABAA receptor alpha2 subunit andGAD67 expression. Biochem Biophys Res Commun. 351, 300-305 (2006).

Play Video

Citar este artigo
Cunningham, M. G., O’Connor, R. P., Wong, S. E. Construction and Implantation of a Microinfusion System for Sustained Delivery of Neuroactive Agents.. J. Vis. Exp. (13), e716, doi:10.3791/716 (2008).

View Video