Monitoring Blood-Brain Barrier Opening in Rats with a Preclinical Focused Ultrasound System

Abbiamo utilizzato un modello di ratto con cateterismo della vena giugulare, che consente una rapida somministrazione di farmaci e un monitoraggio stabile della cavitazione durante la procedura ecografica focalizzata. Questo modello consente un controllo preciso dell'infusione di microbolle e dell'erogazione del mezzo di contrasto. Può aiutare a migliorare gli studi di apertura della BBB e migliorare la riproducibilità nella ricerca preclinica.

Garantire la riproducibilità e la precisione dell'apertura della BBB in modelli di piccoli animali, i parametri di sonicazione e i tipi di microbolle, evitare potenziali danni cerebrali e monitorare le emissioni acustiche per garantire trattamenti sicuri e di successo. Per iniziare, rimuovi i peli di un ratto anestetizzato. Dopo aver confermato la corretta anestesia, posizionare un puntatore acuminato sulla posizione del Bregma sul cranio del ratto e salvare la posizione nel sistema.

Quindi, applicare il gel per ultrasuoni sul cranio del ratto e posizionare la sacca di accoppiamento dell'acqua insieme a un trasduttore con una frequenza di un megahertz sopra il gel. Sul computer di controllo, fare clic su Carica per caricare le immagini di ratto preregistrate. Quindi, selezionare il numero di punti focali e la pressione acustica per la procedura.

Quindi, fare clic su Test di movimento all'interno del modulo di trattamento per assicurarsi che il trasduttore possa spostarsi da un punto all'altro entro un periodo di burst. Riempire una siringa da cinque millilitri con una soluzione di cloruro di sodio allo 0,9% senza additivi. Ora, posiziona il perno al centro del tappo di gomma della fiala.

Premere con decisione fino a quando la punta non è completamente inserita nel tappo. Collegare il perno di erogazione ventilato alla siringa, inserirlo nel tappo, quindi spingere l'asta dello stantuffo per svuotare l'intera siringa da cinque millilitri nella fiala e agitare energicamente la fiala per 20 secondi per mescolare tutto il contenuto. Capovolgere la siringa e prelevare lentamente il volume previsto della sospensione al suo interno.

Usa una pompa per infusione per erogare microbolle a un ratto ed eseguire la sonicazione nell'ippocampo sinistro del cervello. Dopo aver completato la sonicazione, posizionare il ratto in posizione prona all'interno dello scanner preclinico 3T privo di criogeni su un tavolo. Quindi, iniettare agenti di contrasto MRI a base di gadolinio dopo la sequenza di eco del gradiente di risonanza magnetica pesata in T1 e acquisire immagini post-gadolinio.

In seguito alla somministrazione di gadolinio, in tre esperimenti è stato osservato un aumento significativo dell'intensità del segnale di risonanza magnetica nelle regioni bersaglio. La risonanza magnetica con mezzo di contrasto dinamico ha rivelato che la variazione più significativa nell'intensità del segnale si è verificata da sette a otto minuti dopo l'iniezione del bolo dell'agente di contrasto. Le immagini pesate in T1 e T2 hanno mostrato una regione di apertura della barriera emato-encefalica, mentre non sono stati notati cambiamenti significativi nella mappa T1 prima della somministrazione di gadolinio.