電気泳動によるγ-アミノ酪酸 (GABA) のてんかん焦点への送達は、マウスでの発作を防ぐ

我々のプロトコルは、てんかん発作の治療に新しい解決策を提案することができる非常に新しい装置を使用して天然の抑制性神経伝達物質GABAの局所投与を利用する。微気性イオンポンプは、いつどこで医薬品を送達しているかを正確に制御することを可能にします。正確にスレッド化された電気泳動性分娩は、他の神経疾患を標的にするために変更することができる。

この薬物送達技術のもう一つの利点は、実際に供給されている流体がないため、薬物送達口で非常に無視できる圧力上昇があることです。むしろ、それは単なる薬物分子そのものです。プローブの密接なローカリゼーションが最大の問題となるため、ステレオタキシックフレーム内のダミープローブで位置合わせ角度と位置をテストすることは非常に優れた方法です。

まず、麻酔薬の頭部を立体フレームに固定し、30ゲージ針を使用して、計画された切開部位に局所鎮痛皮下注射を行うことから始めます。5分後、メスを使って頭蓋骨に中線切開を行います。そして、皮膚を穏やかに引っ込めるために細かい鉗子を使用してください。

ブルドッグセロフィンクランプで皮膚をクランプします。そして、鼻隠しの露出した頭蓋骨の表面をきれいにします。細かい、丸い0.4ミリメートルのドリルビットと歯科ドリルを使用して、硬膜が見えるまで小脳の上の頭蓋骨に穴を開けます。

地面のネジを穴に入れ、精密なドライバーを使用して小脳の上部に到達するまでネジを回します。ステレオタキシックフレームを使用して、目的の脳領域の立体的座標を測定し、速い速度でドリルセットを使用して、頭蓋骨の直径約1〜2ミリメートルの領域を薄くし、ターゲット領域について、薄く、よく磨かれた透明な骨膜が残るまで。次に、カスタムメイドのフックチップ針を使用して硬膜を取り除き、得られた穴に生理液線の滴を追加します。

マルチチャネルシリコンプローブ挿入の場合は、プローブを磁気ホルダに取り付けたステレオタックスアームに置き、ステレオタックスフレームの隣にアームを置きます。立体的な腕をわずか20度の前部後方角度に設定して、他の2つのインプラントの位置決めに十分なスペースを残します。そして、プローブをヘッドステージとグランドスクリューに接続します。

ミクロン精密ステレオタキシックアームを使用して、シリコンプローブを海馬にゆっくりと下げ、マルチチャンネルシリコンプローブを皮質の上から移動させながら、マルチチャンネルシリコンプローブをターゲットのドーソベンタル位置に到達するまで、電気神経信号を記録するための記録ソフトウェアを開始します。そして同時に、コンピュータ画面上の浸透の間に皮質および海馬の層からの局所場電位信号を記録し、記録された局所界電位のピラミッド層における波紋活動を標的領域のマーカーとして用いる。マイクロ流体イオンポンプを充填するには、チューブをポンプの入口に接続し、プローブに0.05モルGABA溶液を充填します。

チューブを取り外し、パラフィンフィルムラッピングで入口を閉じ、マイクロ流体イオンポンプがホルダーにしっかりと取り付けられていることを確認します。電気リードをソース測定ユニットに接続する前に、ホルダーをマイクロマニピュレータアームに取り付ける際には注意してください。ステレオアクティックアームを20度の平凡な角度にして、ポンプが皮質表面から1200マイクロメートルのドーソベンタル座標に達するまで、ポンプを曲げることなく、プローブにできるだけ近い軸の動きでポンプをゆっくりと下げます。

発作誘導に備えて、10マイクロリットルシリンジの金属針ハブを取り外し、ホウケイ酸マイクロピペットをシリンジ先端に固定します。ハブをマイクロピペットチップの上に置き、注射器を20度の横内側の角度に置きます。自動マイクロインジェクションポンプを使用して、人工脳脊髄液中の50ミリモルフルアミノピリジンの500〜1000ナノリットルをシリンジにロードし、ガラスマイクロピペットをドーソベントラ座標位置まで下げます。

脳に溶液の250ナノリットルを注入し、ソフトウェアで記録を開始します。次に、画面を見て、GABAソリューションを提供するためにソースとターゲットの間に1ボルトを適用する前に、最初のインターシタルスパイクが現れるのを待ち、30サイクルで1秒オフします。インプラントの正確な局在化は、海馬局所的なフィールド電位を記録し、小さな海馬発作を誘発し、発作発症時にGABAを提供するのに役立つ。

また、インプラントの局在化は、ポストホックのヒストロジーにより各実験後に検証することができる。ここで、発作様事象が新規神経プローブによるGABAの送達に伴って停止できた場合の例を、マイクロ流体プローブに組み込む方法が示されている。4つのアミノピリジンを大きな領域または皮質の上部に注入すると、てんかん発作が一般化し、送達されたGABAはてんかん発作の程度を変更できなかった。

特に、ナトリウムイオンの送達は、4つのアミノピリジン誘導活性に有意な影響を及ぼさなかった。したがって、このプロトコルは、複数の脆弱なプローブを移植することを含む任意の立体的な手術に役立ちます。マイクロ流体イオンポンプの助けを借りて、荷電分子の他の種はてんかんだけでなく、他の神経疾患を治療するために導入することができる。

組織のインターフェースにおける電気泳動送達は、あらゆる軟部組織に種を送達する一般的に新しいアプローチを提示する。4APを適用する際には、毒素であり、てんかんを誘発するので、特別な注意を払ってください。