Nuestro protocolo se aprovecha de la administración local del neurotransmisor inhibitorio natural GABA utilizando un dispositivo muy novedoso, que podría proponer una nueva solución en el tratamiento de las convulsiones epilépticas. La bomba de iones microaerofílicas nos permite tener un control muy preciso sobre exactamente cuándo y dónde estamos suministrando medicamentos. La administración electroforética roscada con precisión podría modificarse para atacar otras enfermedades neurológicas.
Otro beneficio de esta técnica de administración de medicamentos es que hay un aumento de presión muy insignificante en la salida de medicamentos porque no hay líquido que realmente se está entregando. Más bien, son sólo las moléculas de fármacos en sí. Dado que la localización cercana de las sondas planteará el mayor problema, es muy advisible probar sus ángulos de alineación y posicionamiento con sondas ficticias en el marco estereotaxico.
Comience fijando la cabeza de un ratón anestesiado en un marco estereotaxico y usando una aguja de calibre 30 para inyectar un analgésico local por vía subcutánea en el sitio de incisión planeado. Después de cinco minutos, usa un bisturí para hacer una incisión de línea media en el cráneo. Y usa fórceps finos para retraer suavemente la piel.
Sujeta la piel con abrazaderas Serofine bulldog. Y limpiar la superficie del cráneo expuesto de la fascia. Usando un taladro dental con una broca fina y redonda de 0,4 milímetros, taladre un agujero en el cráneo por encima del cerebelo hasta que la dura sea visible.
Coloque el tornillo de tierra en el orificio y utilice un destornillador de precisión para girar el tornillo hasta que llegue a la parte superior del cerebelo. Usando el marco estereotaxico, mida las coordenadas estereotaxicas para la región cerebral deseada y utilice el conjunto de taladros a una velocidad rápida para adelgazar un área de aproximadamente uno a dos milímetros de diámetro del cráneo, alrededor de la región objetivo, hasta que quede una membrana ósea transparente delgada y bien pulida. A continuación, utilice una aguja de punta enganchada hecha a medida para extraer la dura y añadir una gota de solución salina en el orificio resultante.
Para la inserción de sonda de silicio multicanal, coloque la sonda en el brazo estereotaxico conectado a un soporte magnético y coloque el brazo junto al marco estereotaxico. Ajuste los brazos estereotaxicos en un ligero ángulo anterior-posterior de 20 grados para dejar un amplio espacio para el posicionamiento de los otros dos implantes. Y conecte la sonda a la etapa de la cabeza y al tornillo de tierra.
Utilice el brazo estereotaxico preciso de micras para bajar lentamente la sonda de silicio en el hipocampo e iniciar el software de grabación para grabar las señales neuronales eléctricas mientras mueve la sonda de silicio multicanal desde la parte superior de la corteza hasta que se alcanza la posición dorsoventral objetivo. A continuación, registre simultáneamente la señal potencial de campo local de las capas de la corteza y el hipocampo durante la penetración en la pantalla del ordenador y utilice la actividad de ondulación en la capa piramidal de la formación del hipocampo en el potencial de campo local registrado como marcador de la zona objetivo. Para el llenado de la bomba de iones microfluídicos, conecte los tubos a la entrada de la bomba y llene la sonda con 0.05 solución de GABA molar.
Retire los tubos y cierre la entrada con envoltura de película de parafina y asegúrese de que la bomba de iones microfluídica esté fijada firmemente al soporte. Tenga cuidado al montar el soporte en el brazo del micromaniprógrafo antes de conectar los cables eléctricos a la unidad de medición de la fuente. Con el brazo estereotaxico en un ángulo medio-lateral de 20 grados, baje la bomba lentamente con movimientos axiales lo más cerca posible de la sonda sin dejar que la bomba se doble, hasta que la bomba alcance la coordenada dorsoventral negativa 1200 micrómetros de la superficie cortical.
En preparación para la inducción de la convulsión, retire el cubo de la aguja metálica de una jeringa de 10 microlitrolidores y fije una micropipeta de borosilicato en la punta de la jeringa. Coloque el cubo sobre la punta de la micropipeta y coloque la jeringa en un ángulo lateral medial de 20 grados. Utilice una bomba de microinyección automatizada para cargar de 500 a 1000 nanolitros de 50 mililitros de aminopiridina completa en fluido cefalorraquídeo artificial en la jeringa y bajar la micropipeta de vidrio a la posición de coordenadas dorsoventrales.
Inyecte 250 nanolitros de la solución en el cerebro e inicie la grabación en el software. Entonces, ver la pantalla y esperar a que aparezca el primer pico interictal antes de aplicar un voltio entre la fuente y el objetivo durante 100 segundos y un segundo apagado para 30 ciclos para entregar la solución GABA. La localización precisa de los implantes ayuda a registrar los potenciales de campo local del hipocampo, inducir las pequeñas convulsiones del hipocampo, y la entrega de GABA en el inicio de la convulsión.
Además, la localización de los implantes se puede verificar después de cada experimento por histología post hoc. Aquí, un ejemplo de cuando eventos de convulsiones-como podrían ser detenidos con la entrega de GABA por la nueva sonda neuronal, incorporando la sonda microfluídica se muestra. Cuando cuatro aminopiridina se inyectó en un área más grande o en la parte superior de la corteza, las convulsiones epilépticas se generalizaron, por lo que el GABA entregado no fue capaz de modificar la extensión de las convulsiones epilépticas.
En particular, la administración de iones de sodio no tuvo un efecto significativo en la actividad inducida por cuatro aminoácidos. Por lo tanto, este protocolo puede ser útil para cualquier cirugía estereotaxica que implique implantar múltiples sondas frágiles. Con la ayuda de la bomba de iones microfluídicas, otras especies en moléculas cargadas podrían introducirse para tratar no sólo la epilepsia, sino también otras enfermedades neurológicas.
La administración electroforética en la interconexión de tejidos presenta un nuevo enfoque en general de la entrega de especies en cualquier tejido blando. Tenga especial cuidado al aplicar el 4AP, ya que es una toxina e induce epilepsia.
