Mus Microsurgery Infusion Teknikk for målrettet Stoff Levering inn i CNS<i> via</i> Arteria carotis interna

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

In vivo-modeller av sentralnervesystemet (CNS) sykdommer krever en effektiv levering av eksogene substanser, slik som medikamenter, patogener, eller exosomes, inn i hjernen. Derfor bør en ideell leveringsmåte forårsake minimal skade på dyret, bevare integriteten av den neuronale nett, og oppnå høye stoffkonsentrasjoner i hjernen ^1.

Mange kirurgiske fremgangsmåter for lokal stoffavgivelsen er blitt beskrevet, inkludert intra kappe, intracerebral, og intraventrikulære injeksjoner eller implantater ^{2, 3, 4, 5.} Disse tilnærmingene er imidlertid anses traumatisk på sentralnervesystemet, og tillate tilførsel av kun lave mengder av substansen av interesse. Videre har det blitt foreslått at eksogene substanser hurtig kan fjernes ved hjelp av cerebrospinalvæske ⁶ </sopp> og en lav inntrengningsområde til hjernen parenchyma er blitt observert ⁷ når de ovennevnte teknikker anvendes. Systemiske leveringsmetoder, for eksempel oral, pulmonal, subkutan og intravenøs vei, er mer vanlig i dyremodeller, selv om de oppviser lav effektivitet i å levere substanser til CNS, på grunn av opptak av andre organer ^{8, 9.} Derfor er disse ruter av arrangementet krever forhøyede doser av administreres stoffer, som øker risikoen for bivirkninger og giftighet ^{10, 11.}

Her beskriver vi en mus infusjon mikro teknikk, noe som effektivt gir stoffer direkte inn i hjernen via arteria carotis interna. I tillegg til å målrette levering til CNS, denne teknikken ikke omgå normale fysiologiske barrierer og er derfor svært relevant for biological prosessene som er involvert i de avsnitt av terapeutiske eller patogener inn i hjernen.

Protocol

De som er involvert i følgende protokoll prosedyrer har blitt godkjent av University of Miami Institutional Animal Care og bruk Committee (IACUC). I tillegg er alle prosedyrer blir utført i anlegg som er godkjent av Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care International (AAALAC). 1. Utarbeidelse av mus for kirurgi Bedøve mus med isofluran blandet med oksygen, ved bruk av en laboratorie-anestesi system. Bruk isofluran ved å sette mellom 4-5% og oks…

Representative Results

Musen infusjon mikro teknikk som er beskrevet her er meget allsidig og har vært brukt til å levere forskjellige stoffer direkte inn i hjernen, herunder levering av tumorceller i en representativ modell av hjernemetastaser formasjon 1, 12. Denne teknikken er også egnet til å vurdere de patologiske aspekter av forskjellige patogener i CNS. I en musemodell av HIV-infe…

Discussion

Infusjonsmikrobeskrives her har vist seg å være meget vellykket i å levere eksogene substanser av forskjellige biologiske funksjoner i CNS, noe som forhindrer uønsket spredning i hele kroppen ^{1, 12.} Forstyrrelse av blod-hjerne-barrieren er et patologisk trekk ved en rekke CNS-relaterte sykdommer; derfor å vurdere relasjonen av eksogene substanser med blod-hjerne barrieren er av stor betydning og interesse.

Denne operasjonen mode…

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