Diese Arbeit wurde von der American Heart Association Promotionsstipendium 788808-41910, das NIH-NINDS NS-066001 und NS-055832, und das Zentrum für Hören Forschung NIH Ausbildungsförderung 1T32DC010775-01 unterstützt.

1. Erste Schritte: Erforderlich Chirurgische Instrumente Siehe Abbildung 4. <ol><li> Dental Bohrer (Kavo Dental Equipment, Model: UMXL-TM), 2-Bit-Bohrer und 3-Bit-Bohrer </li><li> Zwei ~ 30 Gauge Injektionsnadeln </li><li> Scharfe Pinzette, gebogene Spitze optional (kann hilfreich sein, aber nicht unbedingt erforderlich) </li><li> Zwei feine Spitze Pinzette </li><li> Drahtschneider </li><li> Nahtfaden </li><li> Micro Schere </li></ol> 2. Erstellen des OP-Fenster <ol><li> Anästhesie: Die Verfahren sind in Übereinstimmung mit den NIH-Richtlinien und wurden von UC Irvine Animal Care und Use Committee genehmigt worden. Versuchspersonen sind 295-400 g männlichen Sprague Dawley Ratten (Charles River Laboratories, Wilmington, MA, USA) und die folgende Prozedur Anästhesie verwendet werden soll: <ol><li> Spritzen Ratte intraperitoneal mit einer Natrium-Pentobarbital Bolus (55 mg / kg KG) durch eine intramuskuläre Injektion von Atropin (0,05 mg / kg, bw) in der h gefolgtind Bein, und verabreichten 3.0 cc von 5% Dextrose in Wasser subkutan. </li><li> Nachtrag von Natrium-Pentobarbital (27,5 mg / kg, bw) Injektionen nach Bedarf. Verwalten eine ophthalmologische antibiotische Salbe für die Augen, um die Hornhäute in den folgenden Verfahren zu schützen. Verwalten 5% Dextrose (3 ml) und Atropin (0,05 mg / kg, bw) alle sechs Stunden verringern Sekreten während der Narkose. Messen der Körpertemperatur über eine rektale Sonde und pflegen Körpertemperatur bei 37 ° C durch einen sich selbst regulierenden Wärmedecke. </li></ol></li><li> Suchen Sie den MCA entweder durch: <ol class="lalpha"><li> Ausdünnen eines 2 x 2 mm Bildgebung / Visualisierung Fenster über dem somatosensorischen Kortex mit einer Größe HP 3 Bohrer bis der Schädel ist nahezu transparent und dann dünner die volle Transparenz über eine Größe HP 2 Bohrer. MCA Standort kann dann durch dieses Fenster und seinem proximalen und Weise verwendet werden, um ungefähr die Position des ersten Segments zu sehen. MCA wird in der Regel diagonal laufen über dieseFenster in einem rostral nach kaudal / ventral nach dorsal Richtung (zB von links nach rechts / unten nach oben, wenn sich linke Hemisphäre von Chirurgen Sicht). Chirurgisches Fenster kann dann oben erstellt werden, wenn der Beobachter schätzt die M1 Segment (proximal kortikalen Verzweigung) auf der Basis der distalen Äste sichtbar durch das erste Fenster befinden. Um die Menge des Schädels, der entfernt zu minimieren, um den Zugang zu MCA erhalten, sollte die Imaging / Visualisierung Fenster Nähe positioniert werden, aber getrennt von dem chirurgischen Fenster. Oder </li><li> Eine kleine chirurgische Fenster sollte etwa 3 mm vor und 1 mm lateral des Foramen ovale oder Mandibularnerv nahe dem Bogen Tribüne 30,33,34 angeordnet sein. Um effektiv auf die Stamm der MCA (auch als M1-Segment bekannt), wird der M. temporalis vorübergehend weg vom Schädel Oberfläche reflektiert. (Hinweis: Im Falle der langfristige Überleben Operationen, hat unser Labor Erfahrung gewesen that, indem der Musculus temporalis bleiben, der mit seinem Anker wird der Muskel der Kopfoberfläche wieder anlagern, so dass für ein gesundes Essverhalten und wirksame Aufrechterhaltung des Körpergewichts. </li></ol></li><li> Folgen Sie dem MCA rostral, ventralen Ecke der Bildgebung Fenster (bei Verwendung dieses als Referenz), um abzuschätzen, wo seine anfängliche kortikale Niederlassung liegt. </li><li> Erstellen Sie eine neue Dünnschicht-Schädel Region (wir bezeichnen dies als die chirurgische Fenster) etwas rostral und ventral der Bildgebung Fenster (bei Verwendung dieses als Referenz), wo die M1-Segment (pre-kortikalen Verzweigung) der MCA sein sollte. WICHTIGER HINWEIS: Lassen Sie etwa eine 2 mm Spalt zwischen der Bildgebung Fenster (bei Verwendung dieses als Referenz) und der chirurgischen Fenster. </li><li> Suchen Sie den Stiel des MCA (auch als M1-Segment bekannt) kurz vor kortikalen Verzweigung der Arterie wie in den 1A und 1B gezeigt. </li><li> Mit einer Größe HP-3 Bohrer, dünn der Schädel über dem geschätzten Segment M1 Lage. Wenn derSchädel wird etwas transparent, der zarter Größe HP-2 Bohrer und dünn der Schädel wechseln, bis es vollständig transparent ist. Bestätigen visuell als chirurgische Fensterfläche wird dünn genug, um Gefäße zu sehen, und beurteilen die Lage der M1 an dieser Stelle und füllen Sie das Fenster, so dass es 2-3 mm auf beiden Seiten der Länge des M1-Segment (dies lässt Raum zum Einsetzen und Ausgang der Nähnadel zu beiden Seiten des MCA). </li></ol> WICHTIGER HINWEIS: Stoppen Ausdünnung, wenn die Dicke des Schädels ist ähnlich der Plastikfolie. Das Gefäß reißt, wenn der Bohrer bricht durch den Schädel und Dura. Wenn der Schädel ist dünn genug, auf der anderen Seite, wird das Entfernen es zur Occlusion schwierig und kann zu Schäden an der Rinde oder Arterie führen. <ol start="7"><li> Nehmen Sie eine 30-Gauge (30 G) Injektionsnadel und biegen Sie die Spitze der Nadel, mit Wellenschliff Pinzette. </li><li> Nutzen Sie die 30 G Nadel zu durchstechen der Schädel Pflegevollständig in einem Bereich nicht direkt über einer Arterie. Verwenden Sie diese Punktionsloch damit Pinzette Schädel erfassen und entfernen Sie vorsichtig den verdünnten Bereich der chirurgischen Fenster. </li><li> Nehmen Sie eine neue 30 G Notwendigkeit, beugen ihre Spitze wie in Schritt 6, und entfernen Sie vorsichtig die Dura. </li></ol> HINWEIS: Schneiden die Dura wird dazu führen, dass schälen und MCA wird mehr im Vordergrund, als Folge der verminderten Druck. 3. Verschließen der MCA <ol><li> Verwenden Sie Drahtschneider, um eine halbe Kurve rückwärts Schneiden Nähnadel (rund 3/8, 16 mm Nähnadel) auf ca. 3-5 mm schneiden. </li><li> Führen Sie das getrimmt Nähnadel, wie im Bild in 4E gezeigt. Wichtiger Hinweis: Es ist wichtig, dass die Nadel mit Gewinde versehen ist, so dass beide Enden des Fadens gleicher Länge sind. Dies ermöglicht das Ziehen der beiden Fadenenden M1 in der gleichen Zeit, kann die Nadel dann freigeschnitten verlassen zwei Längen des Fadens die beiden Knoten um MCA binden. </li><li> Verwenden Sie die gezackten der Pinzette rutschen die Nähnadel unter M1. Legen Sie mit ca. 0,5-1 mm Abstand von MCA, bleiben so flach wie möglich, um Schäden an der Rinde zu minimieren, sondern die Vermeidung von zu viel Belastung auf MCA als gut. </li><li> Wenn die Nähnadel heraus kommt die andere Seite, so dass es unter MCA ist, verwenden Sie eine feine Spitze Pinzette (siehe unten), um die Spitze der Nähnadel von der gegenüberliegenden Seite zu ziehen, während weiterhin füttern oder Schieben Sie das andere Ende des Fadens Nadel mit der gezackten Spitze Pinzette. </li><li> Sobald die Nähnadel ist komplett unter MCA geführt und herausgezogen wurde, weiterhin auf die Nähnadel oder Faden ziehen, bis die Länge des Fadens ist gleich auf beiden Seiten des MCA. Durch Drücken auf den Faden, wenn es durch den Druck auf MCA minimieren zugeführt können hilfreich sein, um zu verhindern, wie Bruch der Faden läuft unter der Arterie. </li><li> Schneiden Sie den Faden in der Nähe der Nähnadel. </li><li> Benutzen Sie beide feine Spitze Pinzette, um die beiden entstehenden Faden zu entwirrens so, dass es zwei unabhängige Threads unter MCA aufgereiht, die nicht berührt werden. Idealerweise werden die Threads über 1 mm auseinander sind, wenn sie unter MCA sein. </li><li> Benutzen Sie beide feine Spitze Pinzette, um zwei separate Knoten (zwei Ligaturen) mit den Themen rund um MCA versuchen zu behaupten, dass ~ 1 mm Platz zwischen den Knoten, um Platz für Durchtrennung erlauben binden. </li></ol> HINWEIS: Wenn eine interne Schein erwünscht ist, bereiten die Okklusion Verlassen der Okklusion Knoten locker, so dass sie nicht einengen MCA überhaupt und sammeln Daten vor dem Anziehen der Knoten und Schneiden des Schiffes. Schneiden Sie den Faden zu verhindern, dass sie ihn über alles vor der Okklusion, aber lassen Sie genügend Faden um die Verschärfung der Knoten später. Auf diese Weise kann jede Grundlinie Bildgebung oder Datenerfassung mit all den gleichen operativen Eingriff als der Okklusion und der Knoten auf der geeigneten Zeitpunkt mit wenig Verzögerung angezogen durchgeführt werden. <ol start="9"><li> Sobald die Knoten haben seinen straff gezogen, verwenden Sie die Mikro-Schere M1 zwischen den beiden Knoten durchschneiden. </li><li> Im Falle der langfristigen Überleben Studien: <ol class="lalpha"><li> Naht eingeschnitten Kopfhaut Klappe wieder an ihrem Platz mit sterilen chirurgischen Faden oder sichern Sie die Gewebe mit sterilen Wundklammern. </li><li> Verwalten Antibiotika lokal auf die Wunde Bereich (z. B. Bacitracin Salbe) und systemisch durch prophylaktische Injektion von Ampicillin (150 mg / kg IM). </li><li> Obwohl die vorliegende noch narkotisierten Verwaltung einer ophthalmischen antibiotische Salbe auf die Augen. </li><li> Verwalten ergänzende Atropin (0,05 mg / kg IM) zu den Sekreten während der Narkose zu verringern. </li><li> Spritzen Flunixinmeglumin (1,1 mg / kg) subkutan am Ende der Operation wieder am nächsten Morgen (~ 12 Stunden später) zur Schmerzbehandlung. </li><li> Legen Sie das Tier auf einem trockenen, warmen, abgeschrägte Oberfläche, so dass die Tiere Nase über ihren Schwanz auf der Steigung ist (dies erleichtert die Atmung, bis das Tier wach ist). &lt;/ Li&gt; <li> Überwachen Sie das Tier, bis es wach und sicheren Transport auf seine eigene ist. </li><li> Sobald das Tier zurück in das Vivarium, das Tier Aktivität sollten Aussehen, Lautäußerungen und Fütterung und Trinkverhalten täglich überwacht werden. </li></ol></li></ol> 4. Sterbehilfe <ol><li> Am Ende jedes Experiments sollten Ratten mit Natrium-Pentobarbital (2-3 ml, intraperitoneal) eingeschläfert werden. </li></ol>

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W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Middle+cerebral+artery+occlusion+without+craniectomy+in+rats.+Which+method+works+best?.">Middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Which method works best?.</a> Stroke. 24, 294-297 (1993).</li><li>Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+middle+cerebral+artery+occlusion+without+craniectomy+in+rats.">Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats.</a> Stroke. 20, 84-91 (1989).</li><li>Schmid-Elsaesser, R., Zausinger, S., Hungerhuber, E., Baethmann, A., Reulen, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+critical+reevaluation+of+the+intraluminal+thread+model+of+focal+cerebral+ischemia:+evidence+of+inadvertent+premature+reperfusion+and+subarachnoid+hemorrhage+in+rats+by+laser-Doppler+flowmetry.">A critical reevaluation of the intraluminal thread model of focal cerebral ischemia: evidence of inadvertent premature reperfusion and subarachnoid hemorrhage in rats by laser-Doppler flowmetry.</a> Stroke. 29, 2162-2170 (1998).</li></ol>

Die Autoren haben nichts zu diesem Zeitpunkt offen.

Dieses Protokoll wurde entwickelt, um Ischämie im Nagetier Kortex induzieren, und zwar mit minimalen Auswirkungen auf die peripheren Versuchspersonen. Die Doppel-Okklusion und Durchtrennung Verfahren ermöglicht die visuelle Bestätigung, dass das Gefäß wurde fest verschlossen und können ohne übermäßiges Eindringen oder Gewebeschäden, und mit einer hohen Überlebensrate durchgeführt werden. Dieses Protokoll kann Okklusion einem kortikalen Behälter, die über Craniotomie zugegriffen werden kann, um Ischämie in...

Um ischämischen Bedingungen, die effektiv zu imitieren menschliche ischämischen Schlaganfall zu induzieren, werden mehrere Tier Takt Modelle weit verbreitet eingesetzt wird, mit unterschiedlichen Volumina resultierenden Infarkt. Im photothrombotic Modell wird das Gehirn durch die intakte Schädel bestrahlt mit Laserbestrahlung nach intravenöser Injektion einer lichtempfindlichen Substanz (wie Rose-Bengal), was zu photochemischen Koagulation, Verstopfung der bestrahlten Gefäße und Ischämie in das umgebende Gewebe 6, 7. Photothrombose können in sehr kleinen, isolierten Regionen Infarkt führen und ist in der Regel als Mittel der Modellierung &quot;Mini-Schlaganfälle&quot; oder &quot;Mikro-Schläge&quot; verwendet. Der breitere Anwendung Technik zum Induzieren ischämischen Schlaganfall, insbesondere in der mittleren zerebralen Arterie (MCA), das intraluminale Monofilament Modell 8, bei dem ein Filament chirurgisch in die äußere Halsschlagader eingeführt und vorgeschoben, bis die Spitze die Basis verschließt MCA. A primary Herausforderung intraluminale Filament Okklusion ist die hohe Sterblichkeit (70% bei MCA für 3 Stunden, eine relevante Zeitpunkt für Schlaganfall-Forschung verschlossen ist) 9. Andere Probleme mit der Methode einbezogen möglich Subarachnoidalblutung, unvollständige Okklusion und variable Infarktvolumen 10,11. Dieses Modell führt zu einer umfangreichen Grad der Infarkt sowohl im Cortex und subkortikal 12 und ein Modell eines menschlichen massiven Schlaganfall. Obwohl sowohl Mikro-und schweren Schlaganfall Modelle wichtig sind, sind menschliche Schlaganfälle typischerweise irgendwo dazwischen. In großen klinischen Studien, Schlaganfall Infarkt reicht in der Größe von 28 bis 80 cm 3, die 4,5 bis 14% der ipsi-ischämische Hemisphäre 9 übersetzt. Im Vergleich dazu unsere Ratte pMCAO Infarkt Größe reicht von etwa 9-35 mm 3, die 3 bis 12% der ipsi-ischämische Hemisphäre darstellt. Unsere pMCAO Modell, daher ähnelt menschlichen ischämischen Schlaganfall Infarkt Bände Prozentsatz des GehirnsVolumen. Neben der Modellierung der strukturellen Schädigung von Schlaganfall, pMCAO Ergebnisse in funktionale und Verhaltensdefiziten ähnlich dem menschlichen Zustand. Zumindest ein effektives Modell für Schlaganfall führt zu einer Bewegung Defizite Gegenseite zu streicheln Schaden 13-15, Verlust oder Störung der motorischen und sensorischen Funktion 16,17, Verlust oder Störung der neuronalen Aktivität hervorgerufen 16,18, Ermäßigungen in Hirndurchblutung 19, 20 und 21,22 Infarkt. Dementsprechend hat sich unsere pMCAO Modelle eine ernsthafte Verschluss der MCA in körperlicher Behinderung, Verlust der Funktion innerhalb des sensorischen Kortex (und benachbarten Kortex), Störung der neuronalen Aktivität, eine starke Reduktion in MCA Blutfluss und Infarkt-Kennzeichen Attribute des ischämischen Schlaganfalls 23 -25 daher als wirksames Modell der menschlichen Schlaganfall. Prozedural beinhaltet pMCAO eine kleine Kraniotomie, in denen wir vorsichtig den Schädel und Duraa 2 x 2 mm &quot;chirurgischen Fenster&quot; über den ersten (M1) Segment der MCA, kurz vor der Gabelung der primären MCA in den vorderen und hinteren kortikalen Äste (1A und 1B). Wir passieren eine halbe Kurve Negativ Schneiden Nähnadel und Faden (6-0 Seide) durch die Pia Schicht der Hirnhäute, unterhalb und oberhalb des MCA kortikalen Oberfläche (siehe Tabelle der spezifischen Reagenzien und Geräte für die chirurgische Versorgung notwendig für die Durchführung pMCAO ). Wir haben dann eine doppelte Ligatur binden, ziehen Sie die beiden Knoten um MCA und durchschneiden das Schiff zwischen den beiden Knoten. Die doppelte Ligatur und Durchtrennung durch M1 tritt nur distal der lentikulostriatalen Verzweigung, so dass nur die kortikalen Äste betroffen MCA-also nur kortikalen Infarkt (kein subcortical Schaden) tritt 26,27 (Abbildung 2) sind. Obwohl menschlichen Schlaganfall oft mit subkortikalen Infarkt, Modellierung dies bei Nagern erfordert erhöhte Invasivität (Verschließen Hirngefäße vor kortikalen Branching erfordert Zugriff Arterien über die Halsschlagader in den Hals und erfordert zusätzliche Einschlüsse) in Technik und erhöhte Variabilität in Infarktgröße. Das hier beschriebene Modell kann nicht mehr proximal durchgeführt werden, wie den Zugriff auf frühere Zweige der MCA ist nicht über eine einfache Kraniotomie möglich. Zwar mag es möglich, eine chirurgisch subkortikalen Infarkt über pMCAO induzieren würde Okklusion bringen eine extrem invasive Verfahren und ist daher nicht ideal. Wirksamkeit der Okklusion kann über Laser-Doppler-oder Laser-Speckle-Imaging 12,24,25 (Abbildung 3) oder histologisch post-mortem (Abbildung 2) bestätigt werden. Es sollte angemerkt werden, dass die bisherigen Untersuchungen haben gezeigt, dass sensorische Stimulation kann eine wichtige Rolle in der Entwicklung und das Ergebnis der Infarkt spielen; verleiht Schutz vor Beschädigung, wenn innerhalb von 2 h pMCAO verabreicht und verursacht einen Anstieg in der Schlaganfall-Schaden, wenn bei 3 Stunden nach pMCAO verabreicht 24,25,28. Wir haben bestätigt, dass bei 5 h nach pMCAO, Stimulation nicht mehr wirkt zum Ergebnis (unveröffentlichte Daten). Daher sollten sensorische Stimulation von Themen für 5 Stunden nach Infarkt zu pMCAO Bände mit minimaler Variabilität erhalten minimiert werden. Dementsprechend läuft unsere Gruppe &quot;unbehandelten Kontrollen&quot; dieser Art, indem sie narkotisierten Ratten für 5 Stunden nach der pMCAO, in der Dunkelheit, mit minimal sensorische Stimulation, und ausdrücklich nicht Whisker Stimulation. Es sollte ferner angemerkt werden, dass gelegentliche Variation MCA Struktur, einschließlich übermäßiger Verzweigung, mehrere primäre Segmente oder das Fehlen der Kommunikation Arterien mit einer Frequenz von 10 bis 30% in erwachsenen männlichen Sprague Dawley Ratten 29,30 auftreten. Wenn Anomalien in MCA beobachtet werden, ist es ratsam, nicht zu diesem speziellen Thema wie das Hinzufügen Tiere mit solchen Gefäßveränderungen wird Infarkt Variabilität erhöhen verwenden. Darüber hinaus gibt es verschiedene praktische Aspekte our Verfahren, die diese Methode vorteilhaft Okklusion für Schlaganfall Untersuchung zu machen. Erstens kann Nähte rund um die Arterie platziert werden, aber nicht angezogen, um eine Beurteilung der Ausgangslage, von post-ischämische Einschätzung nach Unterbindung und Durchtrennung gefolgt sammeln. Auf diese Weise ist die chirurgische Zubereitung, die für den Verschluss wirksam für gesteuert wird, innerhalb der Subjekte. Da Fächer kann stationär bleiben oder in einem stereotaktischen Rahmen während Okklusion ist es möglich, experimentelle Bestimmung der einzelnen Fächer vor leiten, während und nach der Okklusion, ohne den Gegenstand zu stören oder jede Versuchsanordnung verwendet 25,28. Darüber hinaus führt dieses Verfahren zu einer sehr geringen Sterblichkeit, auch innerhalb Alters Nagetier Themen 21-24 Monate alt (äquivalent zu einem älteren Menschen) 31, und können daher verwendet werden, um Behandlungen Schlaganfall bei Ratten zu beurteilen, die genauer modellieren die häufigste Altersklasse von Schlaganfall-Kranken 25,28. Schiff transection dient auch mehrere praktische Zwecke. Das Fehlen von Blutungen nach Durchtrennung bestätigt, dass das Schiff wurde komplett an beiden Seiten Ligatur verschlossen. Zusätzlich sorgt eine permanente Störung Durchtrennung des Blutflusses. Schließlich sorgt, dass eine Durchtrennung des Blutflusses in den distalen Abschnitten des verschlossenen Gefäßes erfasst muss von einer anderen Quelle kommen. Schließlich, obwohl wir beschreiben speziell diese Technik zur Okklusion MCA in diesem Manuskript und Video kann die gleiche Doppel-Ligatur Durchtrennung Technik irgendeinem Hirngefäßes die über Craniotomie zugegriffen werden kann, angewendet werden. Unser Labor, zum Beispiel in Verbindung pMCAO genutzt mit mehreren zusätzlichen dauerhaften Verschlüssen der distalen Äste MCA, um sowohl primäre und Sicherheiten Blutfluss 24 in einer Art und Weise zu blockieren ähnlich Techniken entwickelt, um selektiv induzieren Ischämie im primären somatosensorischen Kortex 32. Abschließend tseine Methode zur permanenten Okklusion zu MCA angewendet eng modelliert drei primären Facetten des menschlichen ischämischen Schlaganfall: die häufigste Lokalisation (MCA), Typ (Ischämie), und der Grad der Beschädigung (Infarkt) mit der klinischen Literatur Schlaganfall. Darüber hinaus kann diese Methode der Okklusion auf einzelne oder mehrere Seiten Okklusion im gesamten Gehirn angewendet werden und kann bei älteren Patienten mit einer hohen Rate des Überlebens durchgeführt werden. Angesichts der dynamischen, permanent, und relativ nicht-invasive Natur dieses Okklusion, stellt diese Technik ein zusätzliches Werkzeug für die präklinische Evaluierung Forscher neue Ansätze für den Schutz vor und Behandlung von Schlaganfällen.

<table border="1">
 <tr>
 <td>Name of the equipment</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalogue number</td>
 <td>Comments (optional)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Extra Fine Graefe Forceps - 0.5 mm Tips Slight Curve (1)</td>
 <td>Fine Science Tools </td>
 <td>11151-10</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ceramic Coated Dumont #5 Forceps (2)</td>
 <td>Fine Science Tools </td>
 <td>11252-50</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Extra Fine Bonn Scissors, straight (1)</td>
 <td>Fine Science Tools </td>
 <td>14084-08</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Round 3/8 (16 mm) Suture Needles</td>
 <td>Fine Science Tools</td>
 <td>12050-02</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>6-0 Braided Silk Suture</td>
 <td>Fine Science Tools</td>
 <td>NC9071061 
 Harvard Apparatus 
 No.:510461</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>30 gauge needle, &frac12;" length</td>
 <td>Fine Science Tools</td>
 <td>NC9867376 
 
 No.:ZT-5-030-5-L/COL</td>
 <td></td>
 </tr>
</table>

permanent cerebral vessel occlusion via double ligature and transection

Der Schlaganfall ist eine führende Ursache von Tod, Invalidität, Verlust und sozioökonomischen weltweit. Die Mehrheit aller Schlaganfälle resultieren aus einer Unterbrechung der Durchblutung (Ischämie) 1. Mittleren Hirnarterie (MCA) liefert eine große Mehrheit von Blut in der Seitenfläche des Kortex 2 ist die häufigste Lokalisation der menschlichen Schlaganfall 3 und Ischämie in seinem Hoheitsgebiet in umfangreichen Dysfunktion oder Tod 1,4,5 führen. Überlebende des ischämischen Schlaganfalls leiden oft unter Verlust oder Störungen der motorischen Fähigkeiten, sensorische Defizite und Infarkt. In dem Bemühen, diese wichtigen Eigenschaften eines Schlaganfalls zu erfassen, und dadurch wirksame Behandlung wird ein großer Wert auf Tiermodellen für Ischämie bei MCA platziert. Hier präsentieren wir eine Methode dauerhaft Verschließen eines kortikalen Oberfläche der Blutgefäße. Wir präsentieren diese Methode an einem Beispiel eines relevanten Gefäßverschluss, dass die häufigste Art, Lage und outcom modellierte der menschlichen Schlaganfall, permanent mittleren Hirnarterie (pMCAO). In diesem Modell, wir chirurgisch freizulegen MCA in der erwachsenen Ratte und anschließend per Doppelklick Ligatur und Durchtrennung des Gefäß zu verschließen. Diese pMCAO blockiert die proximalen kortikalen Zweig MCA, wodurch Ischämie in allen MCA kortikalen Gebiet ein großer Teil der Hirnrinde. Diese Methode der Okklusion auch mehr distalen Abschnitte der kortikalen Gefäße zu verschließen, um mehr fokale Ischämie-Aktionen in einem kleineren Bereich des Kortex zu erreichen. Die Hauptnachteile pMCAO sind, dass das chirurgische Verfahren ein wenig invasive als kleiner Craniotomie ist erforderlich, um MCA zugreifen, auch wenn dies zu einer minimalen Gewebeschäden. Die wichtigsten Vorteile dieses Modells sind jedoch: die Stelle des Verschlusses ist gut definiert, der Grad der verminderte Durchblutung ist konsistent, funktionale und neurologische Beeinträchtigung erfolgt rasch, ist Infarktgröße konsistent und die hohe Rate der Überleben ermöglicht lange Begriff chronische Einschätzung.

Erfolgreiche Verschluss eines Gefäßes kann bestätigt werden mittels Laser Speckle-Imaging (LSI) unter anderem die Durchblutung bildgebenden Verfahren werden. Der Blutfluss in der großen kortikalen Zweige MCA sollte ~ 25% des Ausgangswertes oder weniger nach einem Verschluss abhängig von der Höhe des Rauschens in dem Aufzeichnungssystem und Empfindlichkeit der Technik fallen. Abbildung 3 zeigt eine repräsentative LSI Bild von einem Segment eines kortikalen Zweig MCA vor und nach d...

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Permanent Cerebral Vessel Occlusion via Double Ligature and Transection

Wir beschreiben eine sehr reproduzierbare Methode zur dauerhaften Verschluss von einem Nagetier großen zerebralen Blutgefäßen. Diese Technik kann mit sehr wenig peripheren Schäden, minimale Blutverlust, eine hohe Rate der langfristigen Überleben und konsistente Infarktvolumen Einklang mit der menschlichen klinischen Bevölkerung erreicht werden.

Permanent Cerebral Gefäßverschluss<em&gt; Über</em&gt; Double Blattschraube und Durchtrennung

Stroke is a leading cause of death, disability, and socioeconomic loss worldwide. The majority of all strokes result from an interruption in blood flow ...

permanent-cerebral-vessel-occlusion-via-double-ligature

Research

JoVE Journal

Medicine

Permanent Cerebral Vessel Occlusion via Double Ligature and Transection

14.8K Aufrufe.  University of California, Irvine. Wir beschreiben eine sehr reproduzierbare Methode zur dauerhaften Verschluss von einem Nagetier großen zerebralen Blutgefäßen. Diese Technik kann mit sehr wenig peripheren Schäden, minimale Blutverlust, eine hohe Rate der langfristigen Überleben und konsistente Infarktvolumen Einklang mit der menschlichen klinischen Bevölkerung erreicht werden.

Serie: Permanent Cerebral Vessel Occlusion via Double Ligature and Transection

Mouse Model of Middle Cerebral Artery Occlusion

Stroke is the most common fatal neurological disease in the United States 1. The majority of strokes (88%) result from blockage of blood vessels in the brain (ischemic stroke) 2. Since most ischemic strokes (~80%) occur in the territory of middle cerebral artery (MCA) 3, many animal stroke models that have been developed have focused on this artery. The intraluminal monofilament model of middle cerebral artery occlusion (MCAO) involves the insertion of a surgical filament into the external carotid artery and threading it forward into the internal carotid artery (ICA) until the tip occludes the origin of the MCA, resulting in a cessation of blood flow and subsequent brain infarction in the MCA territory 4. The technique can be used to model permanent or transient occlusion 5. If the suture is removed after a certain interval (30 min, 1 h, or 2 h), reperfusion is achieved (transient MCAO); if the filament is left in place (24 h) the procedure is suitable as a model of permanent MCAO. This technique does not require craniectomy, a neurosurgical procedure to remove a portion of skull, which may affect intracranial pressure and temperature 6. It has become the most frequently used method to mimic permanent and transient focal cerebral ischemia in rats and mice 7,8. To evaluate the extent of cerebral infarction, we stain brain slices with 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) to identify ischemic brain tissue 9. In this video, we demonstrate the MCAO method and the determination of infarct size by TTC staining.

We demonstrate in the video a method for producing a middle cerebral artery occlusion in adult mice using an intraluminal monofilament. We also show how to evaluate the extent of cerebral infarction by 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining.

Mouse Model of Middle Zerebralarterie

Stroke is the most common fatal neurological disease in the United States 1. The majority of strokes (88%) result from blockage of blood vessels in the ...

Forschung

Medizin

The Application Of Permanent Middle Cerebral Artery Ligation in the Mouse

Focal cerebral ischemia is among the most common type of stroke seen in patients. Due to the clinical significance there has been a prolonged effort to develop suitable animal models to study the events that unfold during ischemic insult. These techniques include transient or permanent, focal or global ischemia models using many different animal models, with the most common being rodents.
The permanent MCA ligation method which is also referred as pMCAo in the literature is used extensively as a focal ischemia model in rodents 1-6. This method was originally described for rats by Tamura et al. in 1981 7. In this protocol a craniotomy was used to access the MCA and the proximal regions were occluded by electrocoagulation. The infarcts involve mostly cortical and sometimes striatal regions depending on the location of the occlusion. This technique is now well established and used in many laboratories 8-13. Early use of this technique led to the definition and description of &#x201C;infarct core&#x201D; and &#x201C;penumbra&#x201D; 14-16, and it is often used to evaluate potential neuroprotective compounds 10, 12, 13, 17. Although the initial studies were performed in rats, permanent MCA ligation has been used successfully in mice with slight modifications 18-20 .
This model yields reproducible infarcts and increased post-survival rates. Approximately 80% of the ischemic strokes in humans happen in the MCA area 21 and thus this is a very relevant model for stroke studies. Currently, there is a paucity of effective treatments available to stroke patients, and thus there is a need for good models to test potential pharmacological compounds and evaluate physiological outcomes. This method can also be used for studying intracellular hypoxia response mechanisms in vivo. 
Here, we present the MCA ligation surgery in a C57/BL6 mouse. We describe the pre-surgical preparation, MCA ligation surgery and 2,3,5 Triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining for quantification of infarct volumes.

Middle cerebral artery (MCA) ligation is a technique to study focal cerebral ischemia in animal models. In this method, the middle cerebral artery is exposed by craniotomy and ligated by cauterization. This method gives highly reproducible infarct volumes and increased post-operative survival rates compared to other methods available.

Die Anwendung des dauerhaften mittleren Hirnarterie Ligation in der Maus

Focal cerebral ischemia is among the most common type of stroke seen in patients. Due to the clinical significance there has been a prolonged effort to ...

Utilizing a Cranial Window to Visualize the Middle Cerebral Artery During Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion

Creation of a cranial window is a method that allows direct visualization of structures on the cortical surface of the brain1-3. This technique can be performed in many locations overlying the rat cerebrum, but is most easily carried out by creating a craniectomy over the readily accessible frontal or parietal bones. Most frequently, we have used this technique in combination with the endothelin-1 middle cerebral artery occlusion model of ischemic stroke to quantify the changes in middle cerebral artery vessel diameter that occur with injection of endothelin-1 into the brain parenchyma adjacent to the proximal MCA4, 5. In order to visualize the proximal portion of the MCA during endothelin -1 induced MCAO, we use a technique to create a cranial window through the temporal bone on the lateral aspect of the rat skull (Figure 1). Cerebral arteries can be visualized either with the dura intact or with the dura incised and retracted. Most commonly, we leave the dura intact during visualization since endothelin-1 induced MCAO involves delivery of the vasoconstricting peptide into the brain parenchyma. This bypasses the need to incise the dura directly over the visualized vessels for drug delivery. This protocol will describe how to create a cranial window to visualize cerebral arteries in a step-wise fashion, as well as how to avoid many of the potential pitfalls pertaining to this method.

This article describes a method for visualizing rat cerebral arteries through a cranial window using temporal craniectomy in order to view proximal portions of the middle cerebral artery (Figure 1). This versatile method can be combined with various techniques of drug delivery to measure cerebral artery reactivity in vivo.

Mit Hilfe eines Cranial Fenster, um den Nahen Cerebral Artery Während Endothelin-1 induzierte Middle Cerebral Artery Occlusion Visualisieren

Creation of a cranial window is a method that allows direct visualization of structures on the cortical surface of the brain1-3. This technique can be ...

2-Vessel Occlusion/Hypotension: A Rat Model of Global Brain Ischemia

Cardiac arrest followed by resuscitation often results in dramatic brain damage caused by ischemia and subsequent reperfusion of the brain. Global brain ischemia produces damage to specific brain regions shown to be highly sensitive to ischemia 1. Hippocampal neurons have higher sensitivity to ischemic insults compared to other cell populations, and specifically, the CA1 region of the hippocampus is particularly vulnerable to ischemia/reperfusion 2.
The design of therapeutic interventions, or study of mechanisms involved in cerebral damage, requires a model that produces damage similar to the clinical condition and in a reproducible manner. Bilateral carotid vessel occlusion with hypotension (2VOH) is a model that produces reversible forebrain ischemia, emulating the cerebral events that can occur during cardiac arrest and resuscitation. We describe a model modified from Smith et al. (1984) 2, as first presented in its current form in Sanderson, et al. (2008) 3, which produces reproducible injury to selectively vulnerable brain regions 3-6. The reliability of this model is dictated by precise control of systemic blood pressure during applied hypotension, the duration of ischemia, close temperature control, a specific anesthesia regimen, and diligent post-operative care. An 8-minute ischemic insult produces cell death of CA1 hippocampal neurons that progresses over the course of 6 to 24 hr of reperfusion, while less vulnerable brain regions are spared. This progressive cell death is easily quantified after 7-14 days of reperfusion, as a near complete loss of CA1 neurons is evident at this time.
In addition to this brain injury model, we present a method for CA1 damage quantification using a simple, yet thorough, methodology. Importantly, quantification can be accomplished using a simple camera-mounted microscope, and a free ImageJ (NIH) software plugin, obviating the need for cost-prohibitive stereology software programs and a motorized microscopic stage for damage assessment.

Bilateral carotid occlusion coupled with systemic hypotension produces global brain ischemia in the rat, resulting in damage to the hippocampus with reproducible severity. Animal subjects are impaired with predictable patterns of brain damage, they recover expediently, and mortality rates are comparatively low.

2-Gefäßverschluss / Hypotonie: Eine Ratte Modell der globalen Hirnischämie

Cardiac arrest followed by resuscitation often results in dramatic brain damage caused by ischemia and subsequent reperfusion of the brain. Global brain ...

Optimized System for Cerebral Perfusion Monitoring in the Rat Stroke Model of Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion

The translational potential of pre-clinical stroke research depends on the accuracy of experimental modeling. Cerebral perfusion monitoring in animal models of acute ischemic stroke allows to confirm successful arterial occlusion and exclude subarachnoid hemorrhage. Cerebral perfusion monitoring can also be used to study intracranial collateral circulation, which is emerging as a powerful determinant of stroke outcome and a possible therapeutic target. Despite a recognized role of Laser Doppler perfusion monitoring as part of the current guidelines for experimental cerebral ischemia, a number of technical difficulties exist that limit its widespread use. One of the major issues is obtaining a secure and prolonged attachment of a deep-penetration Laser Doppler probe to the animal skull. In this video, we show our optimized system for cerebral perfusion monitoring during transient middle cerebral artery occlusion by intraluminal filament in the rat. We developed in-house a simple method to obtain a custom made holder for twin-fibre (deep-penetration) Laser Doppler probes, which allow multi-site monitoring if needed. A continuous and prolonged monitoring of cerebral perfusion could easily be obtained over the intact skull.

Cerebral perfusion monitoring has been demonstrated to improve accuracy in ischemic stroke models. Technical difficulties often limit the use of this essential tool for cerebrovascular research. In this video, an optimized system is shown to obtain a single or multi-site hemodynamic monitoring during intraluminal middle cerebral artery occlusion in rats.

Optimierte System for Cerebral Perfusion Überwachung im Rat Stroke Modell Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion

The translational potential of pre-clinical stroke research depends on the accuracy of experimental modeling. Cerebral perfusion monitoring in animal ...

Modeling Stroke in Mice: Permanent Coagulation of the Distal Middle Cerebral Artery

Stroke is the third most common cause of death and a main cause of acquired adult disability in developed countries. Only very limited therapeutical options are available for a small proportion of stroke patients in the acute phase. Current research is intensively searching for novel therapeutic strategies and is increasingly focusing on the sub-acute and chronic phase after stroke because more patients might be eligible for therapeutic interventions in a prolonged time window. These delayed mechanisms include important pathophysiological pathways such as post-stroke inflammation, angiogenesis, neuronal plasticity and regeneration. In order to analyze these mechanisms and to subsequently evaluate novel drug targets, experimental stroke models with clinical relevance, low mortality and high reproducibility are sought after. Moreover, mice are the smallest mammals in which a focal stroke lesion can be induced and for which a broad spectrum of transgenic models are available. Therefore, we describe here the mouse model of transcranial, permanent coagulation of the middle cerebral artery via electrocoagulation distal of the lenticulostriatal arteries, the so-called &#8220;coagulation model&#8221;. The resulting infarct in this model is located mainly in the cortex; the relative infarct volume in relation to brain size corresponds to the majority of human strokes. Moreover, the model fulfills the above-mentioned criteria of reproducibility and low mortality. In this video we demonstrate the surgical methods of stroke induction in the &#8220;coagulation model&#8221; and report histological and functional analysis tools.

Various murine models of middle cerebral artery occlusion (MCAO) are widely used in experimental brain research. Here, we demonstrate the model of transcranial permanent distal MCAO which produces consistent cortical infarction of a size corresponding to damage imposed by the majority of human ischemic strokes.

Modellierung Schlaganfall bei Mäusen: Permanent Koagulation der distalen A. cerebri media

Stroke is the third most common cause of death and a main cause of acquired adult disability in developed countries. Only very limited therapeutical ...

Stereological and Flow Cytometry Characterization of Leukocyte Subpopulations in Models of Transient or Permanent Cerebral Ischemia

Microglia activation, as well as extravasation of haematogenous macrophages and neutrophils, is believed to play a pivotal role in brain injury after stroke. These myeloid cell subpopulations can display different phenotypes and functions and need to be distinguished and characterized to study their regulation and contribution to tissue damage. This protocol provides two different methodologies for brain immune cell characterization: a precise stereological approach and a flow cytometric analysis. The stereological approach is based on the optical fractionator method, which calculates the total number of cells in an area of interest (infarcted brain) estimated by a systematic random sampling. The second characterization approach provides a simple way to isolate brain leukocyte suspensions and to characterize them by flow cytometry, allowing for the characterization of microglia, infiltrated monocytes and neutrophils of the ischemic tissue. In addition, it also details a cerebral ischemia model in mice that exclusively affects brain cortex, generating highly reproducible infarcts with a low rate of mortality, and the procedure for histological brain processing to characterize infarct volume by the Cavalieri method.

Brain myeloid cells characterization following stroke can be performed by stereology using the optical fractionator method, or by a flow cytometric analysis of brain leukocytes suspensions. Both are useful techniques to perform an accurate phenotypical distinction of the main myeloid cell subsets found in the ischemic brain.

Stereo und Durchflusszytometrie Charakterisierung von Leukozyten-Subpopulationen in Models der vorübergehend oder bleibend zerebrale Ischämie

Microglia activation, as well as extravasation of haematogenous macrophages and neutrophils, is believed to play a pivotal role in brain injury after ...

Performing Permanent Distal Middle Cerebral with Common Carotid Artery Occlusion in Aged Rats to Study Cortical Ischemia with Sustained Disability

Stroke typically occurs in elderly people with a range of comorbidities including carotid (or other arterial) atherosclerosis, high blood pressure, obesity and diabetes. Accordingly, when evaluating therapies for stroke in animals, it is important to select a model with excellent face validity. Ischemic stroke accounts for 80% of all strokes, and the majority of these occur in the territory of the middle cerebral artery (MCA), often inducing infarcts that affect the sensorimotor cortex, causing persistent plegia or paresis on the contralateral side of the body. We demonstrate in this video a method for producing ischemic stroke in elderly rats, which causes sustained sensorimotor disability and substantial cortical infarcts. Specifically, we induce permanent distal middle cerebral artery occlusion (MCAO) in elderly female rats by using diathermy forceps to occlude a short segment of this artery. The carotid artery on the ipsilateral side to the lesion was then permanently occluded and the contralateral carotid artery was transiently occluded for 60 min. We measure the infarct size using structural T2-weighted magnetic resonance imaging (MRI) at 24 hr and 8 weeks after stroke. In this study, the mean infarct volume was 4.5% &#177; 2.0% (standard deviation) of the ipsilateral hemisphere at 24 hr (corrected for brain swelling using Gerriet&#8217;s equation, n = 5). This model is feasible and clinically relevant as it permits the induction of sustained sensorimotor deficits, which is important for the elucidation of pathophysiological mechanisms and novel treatments.

Here we present a protocol to produce permanent distal middle cerebral artery occlusion in elderly female rats with simultaneous occlusion of the carotid arteries to generate large cortical infarcts and sustained deficits. We show confirmation of the lesion size using structural MRI at 24 hr and 8 weeks after stroke.

Darstellende Permanent Distal cerebri mit Arteria carotis communis Occlusion bei alten Ratten zu studieren kortikale Ischämie mit anhaltenden Behinderungs

Stroke typically occurs in elderly people with a range of comorbidities including carotid (or other arterial) atherosclerosis, high blood pressure, ...

Middle Cerebral Artery Occlusion Allowing Reperfusion via Common Carotid Artery Repair in Mice

The ischemic stroke is a major cause of adult long-term disability and death worldwide. The current treatments available are limited, with only tissue plasminogen activator (tPA) as an approved drug treatment to target ischemic strokes. Current research in the field of ischemic stroke focuses on better understanding the pathophysiology of stroke, to develop and investigate novel pharmaceutical targets. Reliable experimental stroke models are crucial for the progression of potential treatments. The middle cerebral artery occlusion (MCAO) model is clinically relevant and the most frequently used surgical model of ischemic stroke in rodents. However, the outcomes of this model, such as lesion volume, are associated with high levels of variability, particularly in mice. The alternative MCAO model described here allows the reperfusion of the common carotid artery (CCA) and the increased perfusion of the middle cerebral artery (MCA) territory, using a tissue pad with fibrinogen-based sealant to repair the vessel, and the improved welfare of the mice by avoiding external carotid artery (ECA) ligation. This reduces the reliance on the Circle of Willis, which is known to be highly anatomically variable in mice. Representative data show that using this alternative surgical approach decreases the variability in lesion volumes between the traditional MCAO approach and the alternative approach described here.

Intraluminal filament occlusion of the middle cerebral artery is the most frequently used in vivo model of experimental stroke in rodents. An alternative surgical approach to allow common carotid artery repair is performed here, which allows the reperfusion of the common carotid artery and a full reperfusion to the middle cerebral artery territory.

Mittlere zerebrale Arterie Okklusion so dass Reperfusion über gemeinsame Halsschlagader Reparatur bei Mäusen

The ischemic stroke is a major cause of adult long-term disability and death worldwide. The current treatments available are limited, with only tissue ...

Two-vessel Occlusion Mouse Model of Cerebral Ischemia-reperfusion

In this study, a middle cerebral artery (MCA) occlusion mouse model is employed to study cerebral ischemia-reperfusion. A reproducible and reliable mouse model is useful for investigating the pathophysiology of cerebral ischemia-reperfusion and determining potential therapeutic strategies for patients with stroke. Variations in the anatomy of the circle of Willis of C57BL/6 mice affects their infarct volume after cerebral-ischemia-induced injury. Studies have indicated that distal MCA occlusion (MCAO) can overcome this problem and result in a stable infarct size. In this study, we establish a two-vessel occlusion mouse model of cerebral ischemia-reperfusion through the interruption of the blood flow to the right MCA. We distally ligate the right MCA and right common carotid artery (CCA) and restore blood flow after a certain period of ischemia. This ischemia-reperfusion injury induces an infarct of stable size and a behavioral deficit. Peripheral immune cells infiltrate the ischemic brain within the 24 h infiltration period. Additionally, the neuronal loss in the cortical area is less for a longer reperfusion duration. Therefore, this two-vessel occlusion model is suitable for investigating the immune response and neuronal recovery during the reperfusion period after cerebral ischemia.

A mouse model of cerebral ischemia-reperfusion is established to investigate the pathophysiology of stroke. We distally ligate the right middle cerebral artery and right common carotid artery and restore blood flow after 10 or 40 min of ischemia.

Zwei-Schiff Okklusion Mausmodell der zerebralen Ischämie-reperfusion

In this study, a middle cerebral artery (MCA) occlusion mouse model is employed to study cerebral ischemia-reperfusion. A reproducible and reliable mouse ...