فإن الكتاب أود أن أشكر جون مارستون لخبراء تربية الحيوان ، والدكتور ماركو Passini ألف لتقديم المساعدة التقنية في المراحل الأولى من هذا المشروع. وقد تم تمويل هذا العمل عن طريق منحة من المعاهد القومية للصحة أن CLL (R01NS41584 ؛ R01HD054413).

1. Intracerebroventricular الحقن <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الخطوة الأولى هي إعداد الحلول الأسهم الحقن ، وهذه الحلول هي ناقلات فيروسية ، DNA البلازميد ، والمخدرات ، وينبغي أن يتم حقنه تحت ظروف معقمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مزيج من عيار المطلوب النواقل الفيروسية (مجموع ميكرولتر 5-7) مع 0.05 ٪ W / V التريبان الأزرق في برنامج تلفزيوني عن التصور لموقع الحقن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> البلازميد حل الحمض النووي (5 لتر مجموع ميكرولتر) يحتوي على مد (+) - الجلوكوز 20 ٪ (W / V) (1 ميكرولتر) ، التريبان الأزرق (0.05 ٪) PBS (1 ميكرولتر) ، بلازميد (~ ~ 5 ز / L ~ () 2 ~ L) ، و 2.5 كيلو دالتون خطية homopolymer PEI (150 ملم) (1 ~ L). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شل PND 2 حديثي الولادة عن طريق التخدير بالتبريد لمدة 1-2 دقائق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الإبرة المستخدمة في هذه الحقن هي الصغرى ليتر معايرة micropipette الزجاج المعقمة التي يتم تركيبها على 3ml حقنة 3 مل هاميلتون من خلال أنبوب طويل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كسر رأس الإبرة (مع ملعقة) لضبط لاختراق مم 2 في الجمجمة. مكان الإبرة قطريا في الأنبوب الذي يحتوي على حل microcentrifuge الحقن. تحميل الحل في حقن الإبرة بعناية عن طريق سحب المكبس من المحاقن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد امتصاص من الحل ، تنأى المحقنة من الأنبوب ؛ سحب ما يصل المكبس ومزيد من ثم نعلق على الإبرة مرة أخرى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عقد إبرة في اليد اليمنى بين الإبهام والسبابة ومكان الحقنة بين الأصابع الوسطى والبنصر مع المكبس لمس كف اليد اليمنى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فهم يجمد الماوس بحزم إلى جانب الجلد خلف الرأس باستخدام اليد اليسرى والمكان على ضوء الالياف البصرية لإلقاء الضوء على الهياكل التشريحية ذات الصلة التي يمكن استخدامها كدليل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ادخال الإبرة 2 مم عميق ، عمودي على سطح الجمجمة ، في مكان ما يقرب من 0.25 ملم الوحشي للخياطة والسهمي 0،50-0،75 مم منقاري لخياطة الشرايين التاجية في حديثي الولادة (الشكل 1A) ، ثم دفع المكبس باستخدام كف اليد اليمنى ببطء شديد وبعناية. رصد السفن تمزق أو تورم في الوجه. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة الإبرة 15 ثانية بعد وقف حركة المكبس لمنع قلس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لاسترداد ، والحفاظ على الفئران لمدة 5-10 دقائق في وعاء تحسنت حتى يتم استعادة الحركة والقدرة على الاستجابة العامة. </li></ol> 2. الحقن في الوريد عن طريق الوريد الصدغي / الوجه <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وينبغي إعداد الحل ليتم حقنه وتستكمل مع تصفيتها صبغة الطعام الخضراء في التخفيف 1:100 وحقنها تحت ظروف معقمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إرفاق luer بلاستيكية صغيرة وحتى نهاية 100 ميكرولتر حقنة هاميلتون الزجاج. لluer ، أرفق قياس 33 بوصة 0.25 الحقن بالإبر. ضمان أن يتم توصيل جميع الأجزاء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحميل المحاقن مع وحدة التخزين ليتم حقنه ، وضمان عدم وجود الهواء في حقنة وحقن الهواء في الإناء قاتلة. غالبا ما يكون من المفيد أن حجم الماصة ليتم حقنه حتى قطعة من parafilm. وهذا يسمح للتصور واضح للامتصاص من الحل في المحاقن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويستخدم Transilluminator البصر وي لتصور بسهولة الوريد الصدغي السطحي ، أو عرق الوجه ، في الوليد (الشكل 2A). قبل الحقن ، وتأمين الوليد إلى transilluminator باستخدام الشريط الجراحية. وينبغي أن يوضع شاش بين الوليد والشريط لمنع الشريط من إتلاف جلد الحيوان. تأمين الحيوانات لtransilluminator على جانبها ، وضمان ان الشريط لا يمنع التنفس. وينبغي للرقبة الوليد برفق بحيث تحولت الوريد الوجه مرئيا بسهولة ويجب أن تكون مسجلة في الأنف لتحقيق الاستقرار في الرأس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام المكبر عقال 2.25X للسماح لسهولة التصور ، تضاف ببطء الإبرة في الوريد. السياق هو سطحي جدا بحيث يجب أن تبقى مرئية إبرة تحت الجلد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضخ ببطء حجم المحلول في الوريد. الصبغة الخضراء يسمح التصور سهل من الحقن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الانتظار 15 ثانية قبل إزالة الإبرة كما أن هناك فارقا بين محبط تماما المكبس من المحاقن وطرد من الحل لا تزال قائمة بسبب تحمل الإبرة الضيقة للغاية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد إزالة الإبرة ، واستخدام الشاش لتطبيق الضغط على موقع الحقن حتى يتوقف النزيف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الوليد لرصد علامات على الضيق. بعد الحقن ، ينبغي أن يلاحظ أي ضائقة علني. وينبغي إيلاء الوليد حوالي 5 دقائق لاستعادة قبل إعادته إلى القفص. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مطاردة الوحدة إبرة / المحاقن مع برنامج تلفزيوني في الحقن وبين الدم في الإبرة سوف تسد بسرعة بسبب تتحمل الصغيرة. </li></ol> 3. ممثل النتائج : ICV الحقن : يمكن حصاده والدماغ في مختلف نقاط حقن الوقت وتصور آخر لإثبات نجاح تقنية الحقن. إذا لم يتم إضافة الصبغة في حل الحقن ، وسوف يكون من الصعب التحقق من دقة فيjection. والحقن واحد من البطينين يسمح توزيع التريبان الأزرق على الجانب حقنه في الدماغ حوالي 10-15 دقيقة بعد الحقن (1B الشكل). وهناك توزيع موحد للأزرق التريبان في نصفي الكرة الأرضية على حد سواء الدماغ الأيمن والأيسر وبصيلات الشم تكون مرئية حوالي 60 دقيقة بعد الحقن (الشكل 1C). هذا ومن المقرر أن التواصل بين البطينين الدماغي التي من شأنها أن تسمح للنشر الصبغة الزرقاء إلى البطين المجاورة. ويمكن أيضا أن تكون دقيقة الحقن التي تصور تشتت الصبغة الزرقاء في القناة الشوكية المركزية منقاري تقريبا في غضون 12 ساعة بعد الحقن (1D الشكل). ويمكن تمييز الحقن غير دقيقة بسبب الافتقار إلى اللون الأزرق في نصفي الكرة المخية. في هذه الحالة ، كان على عمق الإبرة لا يكفي والحل ربما وزعت بالحقن تحت الجلد. والبديل هو إمكانية أن الإبرة توغلت عميقا في الدماغ ، وبالتالي تمرير خارج البطين ويتم إفراغ الحل تحت البطينات الدماغية. رابعا الحقن : يمكن أن تكون دقيقة وفعالة حقن الوريد الصدغي / تصور الوجه مباشرة بعد الحقن. كما يتم حقن محلول ، صبغة خضراء يسمح التصور من الحل الدخول والتي تتدفق من خلال الوريد الوجه (الشكل 2A). بالإضافة إلى ذلك ، يمكن ملاحظة تغير لون البشرة من الفأرة الحقن التالية. يتم تحويل لون وردي والوليد الطبيعي إلى اللون الأخضر ، وذلك بسبب وجود صبغة الطعام الخضراء في حل حقن (2B الشكل). مدى تغير اللون الأخضر لوحظت في الوليد يعتمد على تركيز الصبغة المستخدمة. لرؤية بسيطة من الحقن ، وخلال فترة الممارسة ، فمن المستحسن المخفف 01:50. ومع ذلك ، فإن تغير لون البشرة بشكل كبير في النتائج في كثير من الأحيان يتم رفض الجرو من قبل الأم ، وبالتالي ينبغي النظر في إزالة الصبغة أو التركيز بدرجة كبيرة خلال إجراءات تجريبية. سوف حقنة غير دقيقة يؤدي إلى تراكم الصبغة الخضراء تحت الجلد في موقع الحقن. ويعتبر الحقن غير مكتملة ، والذي يحدث عندما لا يتم افتتاح إبرة تدخل بشكل كامل في الوريد ، وعندما حل بعض التدفقات في الوريد وبعض تتراكم تحت الجلد. إذا لوحظ ذلك ، ينبغي إدراج المزيد من إبرة في الإناء. <img src="/files/ftp_upload/2968/2968fig1.jpg" alt="الشكل 1"/> الشكل 1. تظاهرة من الحقن ICV PDN2 ناجحة في الفئران. التخطيطي) من مواقع الحقن المستخدمة في الحقن ICV إلى البطينين. B) من الدماغ ICV حقن الجرو مع الأزرق التريبان في برنامج تلفزيوني على البطين الأيسر ، 15 صورة التقطت حقن آخر دقيقة. C ) من الدماغ ICV حقن الجرو مع الأزرق التريبان في برنامج تلفزيوني على البطين الأيسر ، 60 صورة التقطت حقن آخر دقيقة. D) يظهر منقاري القناة الشوكية المركزية في ICV حقن الجرو مع الأزرق التريبان في برنامج تلفزيوني على البطين الأيسر ، 12 صورة التقطت حقن آخر ساعة. <img src="/files/ftp_upload/2968/2968fig2.jpg" alt="الشكل 2"/> الشكل 2. مظاهرات الرابع من الحقن PDN2 ناجحة في الفئران. التخطيطي) من الوريد للاستخدام حقن الوجه الرابع باء) الجرو الرابع حقن الصبغة الخضراء في برنامج تلفزيوني مقارنة مع الامم المتحدة وحقن littermate ، صور تؤخذ الحقن آخر على الفور.

<ol>
	<li>Blanchette, M., Fortin, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood-brain+barrier+disruption+in+the+treatment+of+brain+tumors.">Blood-brain barrier disruption in the treatment of brain tumors.</a> Methods Mol. Biol. 686, 447-463 (2011).</li><li>Foust, K. D., Kaspar, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Over+the+barrier+and+through+the+blood:+to+CNS+delivery+we+go.">Over the barrier and through the blood: to CNS delivery we go.</a> Cell Cycle. 24, 4017-4018 (2009).</li><li>Snyder, E. Y., Taylor, R. M., Wolfe, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+progenitor+cell+engraftment+corrects+lysosomal+storage+throughout+the+MPS+VII+mouse+brain.">Neural progenitor cell engraftment corrects lysosomal storage throughout the MPS VII mouse brain.</a> Nature. 374, 367-370 (1995).</li><li>Passini, M. A., Wolfe, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Widespread+gene+delivery+and+structure-specific+patterns+of+expression+in+the+brain+after+intraventricular+injections+of+neonatal+mice+with+an+adeno-associated+virus+vector.">Widespread gene delivery and structure-specific patterns of expression in the brain after intraventricular injections of neonatal mice with an adeno-associated virus vector.</a> J. Virol. 24, 12382-12392 (2001).</li><li>Kienstra, K. A., Freysdottir, D., Gonzales, N. M., Hirschi, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Murine+neonatal+intravascular+injections:+modeling+newborn+disease.">Murine neonatal intravascular injections: modeling newborn disease.</a> J. Am. Assoc. Lab. Anim. Sci. 46, 50-54 (2007).</li><li>Sands, M. S., Barker, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Percutaneous+intravenous+injection+in+neonatal+mice.">Percutaneous intravenous injection in neonatal mice.</a> Lab. Anim. Sci. 49, 328-330 (1999).</li><li>Foust, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rescue+of+the+spinal+muscular+atrophy+phenotype+in+a+mouse+model+by+early+postnatal+delivery+of+SMN.">Rescue of the spinal muscular atrophy phenotype in a mouse model by early postnatal delivery of SMN.</a> Nat. Biotechnol. 28, 271-274 (2010).</li><li>Foust, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intravascular+AAV9+preferentially+targets+neonatal+neurons+and+adult+astrocytes.">Intravascular AAV9 preferentially targets neonatal neurons and adult astrocytes.</a> Nat. Biotechnol. 27, 59-65 (2009).</li><li>Passini, M. A., Watson, D. J., Wolfe, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+delivery+to+the+mouse+brain+with+adeno-associated+virus.">Gene delivery to the mouse brain with adeno-associated virus.</a> Methods Mol. Biol. 246, 225-236 (2004).</li><li>Coady, T. H., Lorson, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trans-splicing-mediated+improvement+in+a+severe+mouse+model+of+spinal+muscular+atrophy.">Trans-splicing-mediated improvement in a severe mouse model of spinal muscular atrophy.</a> J. Neurosci. 30, 126-130 (2010).</li><li>Baughan, T. D., Dickson, A., Osman, E. Y., Lorson, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delivery+of+bifunctional+RNAs+that+target+an+intronic+repressor+and+increase+SMN+levels+in+an+animal+model+of+spinal+muscular+atrophy.">Delivery of bifunctional RNAs that target an intronic repressor and increase SMN levels in an animal model of spinal muscular atrophy.</a> Hum. Mol. Genet. 18, 1600-1611 (2009).</li><li>Coady, T. H., Baughan, T. D., Shababi, M., Passini, M. A., Lorson, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+single+vector+system+that+enhances+trans-splicing+of+SMN2+transcripts.">Development of a single vector system that enhances trans-splicing of SMN2 transcripts.</a> PLoS One. 3, e3468-e3468 (2008).</li><li>Dickson, A., Osman, E., Lorson, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Negatively-Acting+Bifunctional+RNA+Increases+Survival+Motor+Neuron+in+vitro+and+in+vivo.">Negatively-Acting Bifunctional RNA Increases Survival Motor Neuron in vitro and in vivo.</a> Hum. Gene. Ther. 19, 1307-1315 .</li><li>Mattis, V. B., Ebert, A. D., Fosso, M. Y., Chang, C. W., Lorson, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delivery+of+a+read-through+inducing+compound,+TC007,+lessens+the+severity+of+a+spinal+muscular+atrophy+animal+model.">Delivery of a read-through inducing compound, TC007, lessens the severity of a spinal muscular atrophy animal model.</a> Hum. Mol. Genet. 18, 3906-3913 (2009).</li><li>Williams, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oligonucleotide-mediated+survival+of+motor+neuron+protein+expression+in+CNS+improves+phenotype+in+a+mouse+model+of+spinal+muscular+atrophy.">Oligonucleotide-mediated survival of motor neuron protein expression in CNS improves phenotype in a mouse model of spinal muscular atrophy.</a> J. Neurosci. 29, 7633-7638 (2009).</li><li>Passini, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CNS-targeted+gene+therapy+improves+survival+and+motor+function+in+a+mouse+model+of+spinal+muscular+atrophy.">CNS-targeted gene therapy improves survival and motor function in a mouse model of spinal muscular atrophy.</a> J. Clin. Invest. 120, 1253-1264 (2010).</li><li>Shababi, M., Glascock, J., Lorson, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combination+of+SMN+Trans-Splicing+and+a+Neurotrophic+Factor+Increases+the+Life+Span+and+Body+Mass+in+a+Severe+Model+of+Spinal+Muscular+Atrophy.">Combination of SMN Trans-Splicing and a Neurotrophic Factor Increases the Life Span and Body Mass in a Severe Model of Spinal Muscular Atrophy.</a> Hum. Gene. Ther. 22, 1-10 (2010).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

بحث باستخدام نماذج الماوس من المرض وغالبا ما يتطلب ادارة المخدرات أو المواد الأخرى لحديثي الولادة. في هذا الفيديو ، ونحن لشرح خطوة خطوة من خلال إجراءات تشمل نوعين من الاستراتيجيات الحقن التي يمكن استخدامها لاستهداف الجهاز العصبي المركزي : 1) الحقن المباشر في الجهاز ا...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><th> اسم كاشف </th><th> شركة </th><th> فهرس العدد </th><th> تعليقات (اختياري) </th></tr><tr><td> الخضراء صبغ الغذاء </td><td> مكورميك </td><td> ن / أ </td><td> يجب أن تتم تصفيته </td></tr><tr><td> هاميلتون الزجاج الحقنة (100 ميكرولتر) </td><td> سيغما Aldrick </td><td> 20702 </td><td></td></tr><tr><td> LuerMxF نايلون الموضوع نمط الابيض </td><td> قطع صغيرة ، وشركة </td><td> VPLF - LC78 - 1-25 </td><td></td></tr><tr><td> إبر تحت الجلد قياس غرامة </td><td> بوبر </td><td> 7111 </td><td> الحجم : 33 (SWG) × ¼ &quot;(6.35 ملم) </td></tr><tr><td> وي البصر Transilluminator </td><td> Respironics </td><td> 1017920 </td><td></td></tr><tr><td> 2.25X العصابة المكبر </td><td> MagEyes </td><td> نموذج رقم (5) </td><td> حدد التكبير لتناسب التفضيلات الفردية </td></tr></tbody></table>

delivery of therapeutic agents through intracerebroventricular (icv) and intravenous (iv) injection in mice

على الرغم من دور الحماية التي حاجز الدم في الدماغ يلعب في التدريع الدماغ ، وأنه يحد من الوصول إلى الجهاز العصبي المركزي (CNS) ، الذي غالبا ما يؤدي إلى فشل العلاجات المحتملة المصممة ل1،2 الاضطرابات العصبية. الأمراض العصبية مثل ضمور العضلات الشوكي (SMA) ، والتي تتأثر الخلايا العصبية الحركية أقل ، يمكن أن تستفيد كثيرا من تقديم وكلاء العلاجية في الجهاز العصبي المركزي. الغرض من هذا الفيديو هو إظهار نموذجين حقن مختلفة لتوفير المواد العلاجية في الفئران حديثي الولادة في أقرب وقت بعد الولادة. واحد من هذه الأساليب هو عن طريق الحقن مباشرة في البطينات الدماغية الوحشي (Intracerebroventricular) الذي ينتج في تسليم المواد إلى الجهاز العصبي المركزي من خلال السائل النخاعي 3،4. الأسلوب الثاني هو حقن الوريد الصدغي (في الوريد) التي يمكن إدخال العلاجات المختلفة في نظام الدورة الدموية ، مما يؤدي إلى تسليم النظامية بما في ذلك الجهاز العصبي المركزي 5. تنبيغ على نطاق واسع في الجهاز العصبي المركزي يمكن تحقيقه إذا ما استخدمت متجه المناسبة الفيروسي والمصلي الفيروسي. التصور والاستفادة من الوريد الصدغي للحقن غير مجدية حتى اليوم ما بعد الولادة 6. ومع ذلك ، إذا كان المقصود تسليم المواد للوصول إلى الجهاز العصبي المركزي ، يجب أن تتم هذه الحقن في حين أن حاجز الدم في الدماغ هو أكثر نفاذا بسبب وضعها غير ناضجة ، وذلك قبل يوم ويفضل أن تكون فترة ما بعد الولادة 2. الدم في الدماغ وضعت بشكل كامل حاجز يحد بدرجة كبيرة من الفاعلية في التنفيذ عن طريق الوريد. نظم التوصيل على حد سواء بسيطة وفعالة عندما يتم تحقيق الكفاءة الجراحية. أنها لا تتطلب أية أجهزة جراحية واسعة النطاق يمكن أن يقوم بها شخص واحد. ومع ذلك ، فإن هذه التقنيات ليست بدون تحديات. ويمكن لصغر حجم الجراء بعد الولادة 2 اليوم وما تلاه من المناطق المستهدفة الصغيرة تجعل من الصعب تنفيذ عمليات الحقن وتحديا في البداية لتكرار.

Watch this Scientific Journal Video about Delivery of Therapeutic Agents Through Intracerebroventricular ICV and Intravenous IV Injection in Mice at JoVE.com

Delivery of Therapeutic Agents Through Intracerebroventricular ICV and Intravenous IV Injection in Mice

هذه المقالة يوضح طريقتين مختلفتين جدا من الحقن : 1) في الدماغ (intracerebroventricular) و 2) جهازية (في الوريد) لإدخال العوامل العلاجية في النظام العصبي المركزي من الفئران حديثي الولادة.

تقديم وكلاء العلاجية من خلال Intracerebroventricular (ICV) ، وحقن في الوريد (رابعا) في الفئران

Despite the protective role that blood brain barrier plays in shielding the brain, it limits the access to the central nervous system (CNS) which most ...

delivery-therapeutic-agents-through-intracerebroventricular-icv

Research

JoVE Journal

Medicine

Delivery of Therapeutic Agents Through Intracerebroventricular (ICV) and Intravenous (IV) Injection in Mice

58.8K Views.  University of Missouri. هذه المقالة يوضح طريقتين مختلفتين جدا من الحقن : 1) في الدماغ (intracerebroventricular) و 2) جهازية (في الوريد) لإدخال العوامل العلاجية في النظام العصبي المركزي من الفئران حديثي الولادة.

Video: Delivery of Therapeutic Agents Through Intracerebroventricular ICV and Intravenous IV Injection in Mice

Orthotopic Xenografting of Human Luciferase-Tagged Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumor Cells for in vivo Testing of Candidate Therapeutic Agents

Although in vitro screens are essential for the initial identification of candidate therapeutic agents, a rigorous assessment of the drug's ability to inhibit tumor growth must be performed in a suitable animal model. The type of animal model that is best for this purpose is a topic of intense discussion. Some evidence indicates that preclinical trials examining drug effects on tumors arising in transgenic mice are more predictive of clinical outcome1and so candidate therapeutic agents are often tested in these models. Unfortunately, transgenic models are not available for many tumor types. Further, transgenic models often have other limitations such as concerns as to how well the mouse tumor models its human counterpart, incomplete penetrance of the tumor phenotype and an inability to predict when tumors will develop.
Consequently, many investigators use xenograft models (human tumor cells grafted into immunodeficient mice) for preclinical trials if appropriate transgenic tumor models are not available. Even if transgenic models are available, they are often partnered with xenograft models as the latter facilitate rapid determination of therapeutic ranges. Further, this partnership allows a comparison of the effectiveness of the agent in transgenic tumors and genuine human tumor cells. Historically, xenografting has often been performed by injecting tumor cells subcutaneously (ectopic xenografts). This technique is rapid and reproducible, relatively inexpensive and allows continuous quantitation of tumor growth during the therapeutic period2. However, the subcutaneous space is not the normal microenvironment for most neoplasms and so results obtained with ectopic xenografting can be misleading due to factors such as an absence of organ-specific expression of host tissue and tumor genes. It has thus been strongly recommended that ectopic grafting studies be replaced or complemented by studies in which human tumor cells are grafted into their tissue of origin (orthotopic xenografting)2. Unfortunately, implementation of this recommendation is often thwarted by the fact that orthotopic xenografting methodologies have not yet been developed for many tumor types.
Malignant peripheral nerve sheath tumors (MPNSTs) are highly aggressive sarcomas that occur sporadically or in association with neurofibromatosis type 13and most commonly arise in the sciatic nerve4. Here we describe a technically straightforward method in which firefly luciferase-tagged human MPNST cells are orthopically xenografted into the sciatic nerve of immunodeficient mice. Our approach to assessing the success of the grafting procedure in individual animals and subsequent non-biased randomization into study groups is also discussed.

Orthotopic Xenografting of Human Luciferase-Tagged Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumor Cells for in vivo Testing of Candidate Therapeutic Agents

A method for reliably grafting luciferase-tagged human malignant peripheral nerve sheath tumor cells into the sciatic nerve of immunodeficient mice is described. The use of bioluminescence imaging to demonstrate proper establishment of tumor grafts and criteria for random segregation of animals into study groups are also discussed.

من مثلي Xenografting Luciferase الموسومة الإنسان الخبيثة ورم الخلايا العصبية المحيطية لغمد في الجسم الحي اختبار وكلاء المرشح علاجي

Although in vitro screens are essential for the initial identification of candidate therapeutic agents, a rigorous assessment of the drug's ability to ...

Slow-release Drug Delivery through Elvax 40W to the Rat Retina: Implications for the Treatment of Chronic Conditions

Diseases of the retina are difficult to treat as the retina lies deep within the eye. Invasive methods of drug delivery are often needed to treat these diseases. Chronic retinal diseases such as retinal oedema or neovascularization usually require multiple intraocular injections to effectively treat the condition. However, the risks associated with these injections increase with repeated delivery of the drug. Therefore, alternative delivery methods need to be established in order to minimize the risks of reinjection. Several other investigations have developed methods to deliver drugs over extended time, through materials capable of releasing chemicals slowly into the eye. In this investigation, we outline the use of Elvax 40W, a copolymer resin, to act as a vehicle for drug delivery to the adult rat retina. The resin is made and loaded with the drug. The drug-resin complex is then implanted into the vitreous cavity, where it will slowly release the drug over time. This method was tested using 2-amino-4-phosphonobutyrate (APB), a glutamate analogue that blocks the light response of the retina. It was demonstrated that the APB was slowly released from the resin, and was able to block the retinal response by 7 days after implantation. This indicates that slow-release drug delivery using this copolymer resin is effective for treating the retina, and could be used therapeutically with further testing.

This paper details how Elvax 40W can be used as a slow-release method for drug delivery to the adult rat retina. The protocol for preparing, loading, and delivering the drug-resin complex to the eye is described.

بطء الإفراج تسليم المخدرات من خلال Elvax 40W إلى الجرذ الشبكية: الآثار المترتبة على علاج الحالات المزمنة

Diseases of the retina are difficult to treat as the retina lies deep within the eye. Invasive methods of drug delivery are often needed to treat these ...

Ultrasound-guided Transthoracic Intramyocardial Injection in Mice

Murine models of cardiovascular disease are important for investigating pathophysiological mechanisms and exploring potential regenerative therapies. Experiments involving myocardial injection are currently performed by direct surgical access through a thoracotomy. While convenient when performed at the time of another experimental manipulation such as coronary artery ligation, the need for an invasive procedure for intramyocardial delivery limits potential experimental designs. With ever improving ultrasound resolution and advanced noninvasive imaging modalities, it is now feasible to routinely perform ultrasound-guided, percutaneous intramyocardial injection. This modality efficiently and reliably delivers agents to a targeted region of myocardium. Advantages of this technique include the avoidance of surgical morbidity, the facility to target regions of myocardium selectively under ultrasound guidance, and the opportunity to deliver injectate to the myocardium at multiple, predetermined time intervals. With practiced technique, complications from intramyocardial injection are rare, and mice quickly return to normal activity on recovery from anesthetic. Following the steps outlined in this protocol, the operator with basic echocardiography experience can quickly become competent in this versatile, minimally invasive technique.

Echocardiography-guided percutaneous intramyocardial injection represents an efficient, reliable, and targetable modality for the delivery of gene transfer agents or cells into the murine heart. Following the steps outlined in this protocol, the operator can quickly become competent in this versatile, minimally invasive technique.

الموجهة بالأمواج فوق الصوتية عبر الصدر حقن داخل عضلة القلب في الفئران

Murine models of cardiovascular disease are important for investigating pathophysiological mechanisms and exploring potential regenerative therapies. ...

Testing the Efficacy of Pharmacological Agents in a Pericardial Target Delivery Model in the Swine

To date, many pharmacological agents used to treat or prevent arrhythmias in open-heart cases create undesired systemic side effects. For example, antiarrhythmic drugs administered intravenously can produce drops in systemic pressure in the already compromised cardiac patient. While performing open-heart procedures, surgeons will often either create a small port or form a pericardial cradle to create suitable fields for operation. This access yields opportunities for target pharmacological delivery (antiarrhythmic or ischemic preconditioning agents) directly to the myocardial tissue without undesired side effects.
We have developed a swine model for testing pharmacological agents for target delivery within the pericardial fluid. While fully anesthetized, each animal was instrumented with a Swan-Ganz catheter as well as left and right ventricle pressure catheters, and pacing leads were placed in the right atrial appendage and the right ventricle. A medial sternotomy was then performed and a pericardial access cradle was created; a plunge pacing lead was placed in the left atrial appendage and a bipolar pacing lead was placed in the left ventricle. Utilizing a programmer and a cardiac mapping system, the refractory period of the atrioventricular node (AVN), atria and ventricles was determined. In addition, atrial fibrillation (AF) induction was produced utilizing a Grass stimulator and time in AF was observed. These measurements were performed prior to treatment, as well as 30 min&#160;and 60 min&#160;after pericardial treatment. Additional time points were added for selected studies. The heart was then cardiopleged and reanimated in a four chamber working mode. Pressure measurements and function were recorded for 1 hr after reanimation. This treatment strategy model allowed us to observe the effects of pharmacological agents that may decrease the incidence of cardiac arrhythmias and/or ischemic damage, during and after open-heart surgery.

We have developed a swine model for the target delivery of pharmacological agents within the pericardial space/fluid. Using this approach, the relative benefits of administered agents on induced atrial fibrillation, relative refractory periods and/or ischemic protection can be investigated.

اختبار فعالية من وكلاء الدوائية في بيريكارديال الهدف تسليم نموذج في الخنازير

To date, many pharmacological agents used to treat or prevent arrhythmias in open-heart cases create undesired systemic side effects. For example, ...

Disposable Dosators for Pulmonary Insufflation of Therapeutic Agents to Small Animals

Development of new therapeutic products requires efficacy testing in an animal model. The pulmonary route of administration can be utilized to deliver drugs locally and systemically. Evaluation of dry powder aerosols necessitates an efficient dispersion mechanism to maintain high concentrations in an exposure chamber or for direct endotracheal administration. While solutions exist to expose animals by passive inhalation to dry powder aerosols, most require masses of powder in large excess of the dose delivered. This precludes conducting early feasibility studies as insufficient drug is available at the research or early development stage to support the dose delivery requirements for conventional aerosol delivery systems. When designing an aerosol drug product, aerodynamic performance can relate directly to delivery efficiency and efficacy. Dispersion of powder into an aerosol requires energy input sufficient to overcome interparticulate forces, and particle engineering approaches can substantially improve aerosol performance. We have developed a dispersion system (dosator) which can aerosolize engineered dry powder aerosols efficiently for the purpose of direct pulmonary insufflation, dispersion into an exposure system or generation for analytical purposes.

During development of drugs for pulmonary delivery, it is necessary to evaluate pharmacokinetics and efficacy in an animal model. We present a method to build a disposable aerosol dispersion system from of-the-shelf components that can be used to administer intrapulmonary dry powder aerosol to rodents.

Dosators المتاح لالرئوي النفخ وكلاء العلاجية على الحيوانات الصغيرة

Development of new therapeutic products requires efficacy testing in an animal model. The pulmonary route of administration can be utilized to deliver ...

Intranasal Delivery of Therapeutic Stem Cells to Glioblastoma in a Mouse Model

The intrinsic tropism towards brain malignancies renders stem cells as promising carriers of therapeutic agents against malignant tumors. The delivery of therapeutic stem cells via the intranasal route is a recently discovered alternative strategy, with strong potential for clinical translation, due to its non-invasive nature compared to intracranial implantation or delivery via systemic routes. The lack of blood brain barrier further strengthens the therapeutic potential of stem cells undergoing intranasal brain entry. This article summarizes the essential techniques utilized in our studies and outlines the basic principles of intranasal strategy for stem cell delivery using a mouse model of intracranial glioma xenografts. We demonstrate the optimized procedures that generate consistent and reproducible results with specific predetermined experimental parameters and offer guidelines for streamlined work flow that ensure efficient execution and reliable experimental outcome. The article is designed to serve as a baseline for further experimental customization based on hypothesis, stem cell types, or tumor specifics.

Stem cells are promising therapeutic carriers to treat brain tumors due to their intrinsic tumor tropism. Non-invasive intranasal stem cell delivery bypasses the blood brain barrier and demonstrates strong potential for clinical translation. This article summarizes the basic principles of intranasal stem cell delivery in a mouse model of glioma.

داخل الأنف تسليم الخلايا الجذعية العلاجية إلى الورم الدبقي في نموذج الفأر

The intrinsic tropism towards brain malignancies renders stem cells as promising carriers of therapeutic agents against malignant tumors. The delivery of ...

A Rat Carotid Artery Pressure-Controlled Segmental Balloon Injury with Periadventitial Therapeutic Application

Cardiovascular disease remains the leading cause of death and disability worldwide, in part due to atherosclerosis. Atherosclerotic plaque narrows the luminal surface area in arteries thereby reducing adequate blood flow to organs and distal tissues. Clinically, revascularization procedures such as balloon angioplasty with or without stent placement aim to restore blood flow. Although these procedures reestablish blood flow by reducing plaque burden, they damage the vessel wall, which initiates the arterial healing response. The prolonged healing response causes arterial restenosis, or re-narrowing, ultimately limiting the long-term success of these revascularization procedures. Therefore, preclinical animal models are integral for analyzing the pathophysiological mechanisms driving restenosis, and provide the opportunity to test novel therapeutic strategies. Murine models are cheaper and easier to operate on than large animal models. Balloon or wire injury are the two commonly accepted injury modalities used in murine models. Balloon injury models in particular mimic the clinical angioplasty procedure and cause adequate damage to the artery for the development of restenosis. Herein we describe the surgical details for performing and histologically analyzing the modified, pressure-controlled rat carotid artery balloon injury model. Additionally, this protocol highlights how local periadventitial application of therapeutics can be used to inhibit neointimal hyperplasia. Lastly, we present light sheet fluorescence microscopy as a novel approach for imaging and visualizing the arterial injury in three-dimensions.

The rat carotid artery balloon injury mimics the clinical angioplasty procedure performed to restore blood flow in atherosclerotic vessels. This model induces the arterial injury response by distending the arterial wall, and denuding the intimal layer of endothelial cells, ultimately causing remodeling and an intimal hyperplastic response.

إصابة بالون فئلي من ضغط الشريان السباتي الجرذ مع تطبيق علاجي شامل

Cardiovascular disease remains the leading cause of death and disability worldwide, in part due to atherosclerosis. Atherosclerotic plaque narrows the ...

Intratracheal Administration of Dry Powder Formulation in Mice

In the development of inhalable dry powder formulations, it is essential to evaluate their biological activities in preclinical animal models. This paper introduces a noninvasive method of intratracheal delivery of dry powder formulation in mice. A dry powder loading device that consists of a 200 &#181;L gel loading pipette tip connected to an 1 mL syringe via a three-way stopcock is presented. A small amount of dry powder (1-2 mg) is loaded into the pipette tip and dispersed by 0.6 mL of air in the syringe. Because pipette tips are disposable and inexpensive, different dry powder formulations can be loaded into different tips in advance. Various formulations can be evaluated in the same animal experiment without device cleaning and dose refilling, thereby saving time and eliminating the risk of cross-contamination from residual powder. The extent of powder dispersion can be inspected by the amount of powder remaining in the pipette tip. A protocol of intubation in mouse with a custom-made light source and a guiding cannula is included. Proper intubation is one of the key factors that influences the intratracheal delivery of dry powder formulation to the deep lung region of the mouse.

Dry powder formulations for inhalation have great potential in treating respiratory diseases. Before entering human studies, it is necessary to evaluate the efficacy of the dry powder formulation in preclinical studies. A simple and noninvasive method of the administration of dry powder in mice through the intratracheal route is presented.

الإدارة داخل الراشية لصياغة مسحوق جاف في الفئران

In the development of inhalable dry powder formulations, it is essential to evaluate their biological activities in preclinical animal models. This paper ...

Liujunzi مغلي: علاج فعال للوقاية من UC-CRC

Establishment of Coloproctitis Cancer Model in Mice and Evaluation of Therapeutic Effect of Chinese Medicine

Colorectal cancer (CRC) is a common malignancy of the digestive system and has become the third most common malignancy worldwide and the second leading cause of malignancy-related death. Ulcerative coloproctitis (UC) is a precancerous lesion, and UC-associated CRC (UC-CRC) is the most common subtype of CRC. Therefore, a reasonable UC-CRC model is the cornerstone and guarantee of new drug development. Traditional Chinese medicine (TCM) has been widely used in the treatment of UC-CRC due to its good efficacy. As a classic tonic prescription of TCM, Liujunzi decoction (LJZD) has been widely used in the treatment of UC-CRC. In this study, a UC-CRC model was established by combining azomethane and dextran sulfate sodium, and the LJZD was administered. The data confirmed that LJZD can effectively inhibit cancer transition in UC-CRC by using mouse body weight, colorectal length, pathological and inflammatory factors, colorectal barrier function, and cancer markers. This protocol provides a system for evaluating the efficacy of TCM in the prevention and treatment of UC-CRC.

تسليط الضوء على المؤلف: Liujunzi ديكوتيون كعلاج صيني تقليدي لسرطان التهاب القولون

This protocol provides a mouse model of ulcerative coloproctitis-associated colorectal cancer induced by azomethane combined with dextran sulfate sodium. The model was used to evaluate the efficacy of traditional Chinese medicine compounds in the prevention and treatment of colorectal cancer.

إنشاء نموذج سرطان التهاب القولون والمستقيم في الفئران وتقييم التأثير العلاجي للطب الصيني

Colorectal cancer (CRC) is a common malignancy of the digestive system and has become the third most common malignancy worldwide and the second leading ...