말초 신경 자극은 염증성 질환 및 신경 질환을 포함한 다양한 질병에 대한 치료제로서 점점 더 조사되고 있습니다. 작은 실험실 동물을 위한 만성 이식형 말초 신경 개근 전극의 건설은 시간이 많이 걸리고 비쌀 수 있습니다. 이 프로토콜은 쥐에서 사용하기 위해 만성적으로 이식 할 수있는 말초 신경 자극 전극을 구성하기위한 간단하고 저렴한 비용 접근 방식을 설명합니다.
이 방법은 매우 소수의 쉽게 접근 할 수있는 재료와 공급과 장치의 비용과 인력 및 장치 조립을 훈련하는 데 필요한 시간을 모두 줄이는 유사한 기술에 비해 위험하거나 기술적으로 요구되는 단계의 감소가 필요합니다. 이 기술은 뇌졸중 회복 또는 메트로 기능 장애의 다른 유형 동안 만성 라스베가스 신경 자극의 효과를 테스트 하는 전임상 연구를 가능하게 하기 위해 설계 되었습니다. 커프 튜빙을 준비하여 시작합니다.
면도날을 사용하여 2.5mm 의 폴리머 튜브 조각을 잘라냅니다. 그런 다음 튜브를 통해 종이 클립이나 힘 팁을 삽입하고 커프의 한쪽에 튜브의 벽을 통해 세로 미끄러. 튜브에서 집게를 제거하고 커프의 중간선을 통해 큰 바느질 바늘을 삽입합니다.
나머지 조립 단계 동안 커프를 제자리에 고정하기 위해 폼 보드에 바늘을 놓습니다. 이식 중에 커프 클로저를 고정하기 위한 봉합사를 배치하여 한쪽의 상단 슬릿에서 약 5밀리미터 떨어진 미드라인의 커프스 벽을 통해 작은 바느질 바늘을 삽입한다. 그런 다음 바늘의 눈을 통해 6 개의 봉합사의 2 센티미터를 삽입하고 튜브의 벽을 통해 바늘을 당겨 봉합사를 커프스에 실어 냅니다.
튜브 벽을 통해 두 번째 구멍을 뚫는 것은 커프의 중간선을 따라 첫 번째 구멍 아래 약 5 밀리미터 를 가리킵니다. 바늘의 눈을 통해 봉합사를 삽입하고 튜브 벽을 통해 바늘을 당깁니다. 낮은 구멍에서 연장봉합사의 짧은 끝에 소량의 UV 경화 접착제를 적용하고 낮은 꼬리가 튜브의 외벽과 거의 플러시 될 때까지 더 긴 봉합사 끝을 당깁니다.
그런 다음 UV 지팡이로 접착제를 치료합니다. 이 과정을 반복하여 커프의 반대편에 다른 봉합사를 배치합니다. 다음으로 플래티넘 이리듐 와이어 리드가 있습니다.
커프 벽에 네 개의 구멍을 만들기 위해 작은 바느질 바늘을 사용합니다. 그런 다음 봉제 바늘을 다시 삽입하고, 이번에는 첫 번째 리드 홀을 통해 외부에서 내부로 작업합니다. 바늘의 눈을 통해 7.5 센티미터 백금 이리듐 와이어의 약 점 5 센티미터를 삽입하고 커프 벽을 통해 와이어 리드를 스레드 튜브를 통해 바늘을 당깁니다.
약 4.5센티미터가 커프의 외부 쪽에 확장되도록 와이어를 조정합니다. 첫 번째 리드 구멍을 통해 바늘을 다시 삽입한 다음 두 번째 리드 홀을 통과합니다. 바늘의 눈을 통해 와이어의 짧은 끝의 5 센티미터 점을 삽입하고 커프 벽을 통해 와이어 리드를 스레드 튜브를 통해 바늘을 당깁니다.
세 번째 및 네 번째 리드 구멍을 통해 와이어를 스레드하는 프로세스를 반복합니다. 부탄 라이터를 사용하여, 조심스럽게 두 번째와 네 번째 리드 구멍에서 연장 와이어의 5 ~ 6 밀리미터에서 절연을 제거 한 다음 부드럽게 와이어의 절연 되지 않은 부분이 구멍으로 플러시 될 때까지 첫 번째 구멍에서 연장 와이어의 끝에 당겨. 다른 리드와 함께 이 것을 반복하여 세 번째 및 네 번째 리드 구멍을 통해 나사로 연결된 와이어의 절연되지 않은 끝을 정렬합니다.
첫 번째 및 세 번째 리드 홀에서 커프의 외부 측의 와이어 루프에 소량의 UV 경화 접착제를 적용합니다. 그런 다음 UV 지팡이를 사용하여 접착제를 치료하고 리드를 제자리에 고정시하십시오. 작은 파이펫 팁을 사용하여 절연되지 않은 와이어 리드를 커프의 내부 벽에 밀어 넣습니다.
와이어의 1밀리미터 꼬리를 커프의 외부 표면에 평평하게 당기고 함께 짧게 하지 않도록 주의하십시오. 그런 다음 소량의 UV 접착제를 적용하여 두 개의 꼬리를 덮고 치료하십시오. 폼 보드에서 커프 어셈블리로 큰 바늘을 제거합니다.
바늘의 눈을 통해 6 0 봉합사의 3 센티미터 길이를 삽입하고 중간 점에서 커프의 바닥을 통해 봉합사를 스레드 튜브를 통해 바늘을 당깁니다. 변형, 튜브 및 와이어 리드를 피하기 위해 내부에서 외부로 작동하는 동일한 중간 구멍을 통해 작은 재봉 바늘을 삽입합니다. 그런 다음 바늘의 눈을 통해 봉합사의 외부 꼬리를 삽입하고 커프 스프 벽을 통해 바늘을 당겨 커프의 가장자리 주위에 봉합사의 루프를 만듭니다.
봉합사의 끝과 커프의 외부 쪽에 반 매듭을 묶어 커프의 반대쪽 끝 주위에 두 번째 루프를 만듭니다. 튜브에 대해 매듭을 평평하게 유지하면서 소량의 UV 접착제를 반 매듭에 적용하여 치료하십시오. 봉합사 실의 끝을 가능한 한 매듭에 가깝게 조심스럽게 잘라냅니다.
그런 다음, 부탄 라이터를 사용하여 각 백금 이리듐 와이어 리드의 끝에서 약 3밀리미터에서 절연을 제거합니다. 골드 핀의 컵 면을 각 리드의 절연되지 않은 끝으로 납땜합니다. 이식 테스트를 진행하기 전에 조립 된 커프가 1 킬로 헤르츠에서 2 킬로 미만의 임피던스를 가지고 있는지 확인하기 위해 조립 된 장치의 임피던스.
헤드 캡을 조립하고 원고 방향에 따라 커프 전극을 이식 한 후 쥐가 깨어있는 동안 미주 신경을 자극합니다. 이식된 헤드 캡을 통해 자극 발생기에 쥐를 연결하고 자극 설정을 조정합니다. VNS 유도 모터 피질 맵의 재구성을 위해, 15개의 격면 펄스의 단일 열차를 제공하며, 각각 100 마이크로초의 폭을 자랑하며, 30 헤르츠의 주파수에서 800 마이크로 암페어의 진폭을 제공합니다.
자극 열차는 10분, 30분 동안 각 레버 프레스를 감지한 직후 에 전달됩니다. 오실로스코프를 사용하여 전류 자극의 성공적인 전달을 모니터링합니다. 이 프로토콜은 쥐의 미주 신경 커프 전극 및 머리 캡을 만성 적으로 이식하는 데 사용되었습니다.
이식 하는 동안, 모든 커프스의 기능 검증 은 혈액 산소 포화도에 있는 VNS 유도 된 낙하에 대 한 테스트에 의해 수행 되었다. 이 반응을 연상시키기 위해, 30 헤르츠 펄스의 10 초 열차, 각각 100 마이크로 초의 폭, 그리고 800 마이크로 앰프의 진폭은 커프 리드에 걸쳐 전달되었다. 모든 커프의 경우, 10초 이상의 자극 기간 동안 VNS 유도 호흡 중단을 관찰했으며, 이는 적어도 5%의 혈액 산소 포화도 저하와 함께 커프 기능 및 적절한 이식을 확인하였다.
장치의 장기 기능을 테스트하기 위해, 쥐는 이식 후 6 주 마취되었고 VNS가 다시 적용되었습니다. 9개의 장치 중 7개에 대해, 자극의 크기는 혈액 산소 포화도의 변화를 불러 일으켰으며, 초기 이식시 관찰된 것과 다르지 않았으며, 이는 우수한 성능을 지속했다는 것을 시사한다. 나머지 두 장치는 자극 진폭을 1.6 밀리암페어로 증가시켜 이러한 장치가 계속 작동한다는 것을 시사하는 적어도 5 %의 혈액 산소 포화도의 신뢰할 수있는 감소를 불러 일으키기에 충분했습니다.
그러나 임피던스, 신경 손상 또는 커프 방향의 변화로 인해 성능이 저하되었을 수 있습니다. 만성 이식 장치의 장기 기능을 추가로 테스트하기 위해 두 번째 쥐 그룹은 숙련 된 도달 레버 프레스 작업의 단순화 된 버전에 대해 훈련되었습니다. 쥐는 레버를 완전히 누르고 2 초 이내에 해제하기 위해 훈련 부스 밖에서 2 센티미터에 도달해야합니다.
미주 신경 자극이 작업 관련 모터 맵 표현의 확장을 유도한다는 것을 보여주는 이전 연구와 일치, VNS 처리 쥐는 Sham 처리 쥐보다 훨씬 더 큰 근위 앞다리 표현을 나타냈다. 이 프로토콜은 다른 실험실 종이나 다른 말초 신경 부위의 만성 자극 실험을 수용하기 위해 쉽게 적응 할 수 있습니다. 예를 들어.
