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

Usamos um modelo de rato com cateterismo de veia jugular, que permite a administração rápida de medicamentos e monitoramento de cavitação estável durante o procedimento de ultrassom focalizado. Este modelo permite o controle preciso da infusão de microbolhas e da administração do agente de contraste. Pode ajudar a melhorar os estudos de abertura da BHE e aumentar a reprodutibilidade na pesquisa pré-clínica.

Garantir a reprodutibilidade e precisão da abertura da BHE em modelos de pequenos animais, parâmetros de sonicação e tipos de microbolhas, evitando possíveis danos cerebrais e monitorando as emissões acústicas para garantir tratamentos seguros e bem-sucedidos. Para começar, remova o cabelo de um rato anestesiado. Depois de confirmar a anestesia adequada, coloque um ponteiro afiado na posição do Bregma no crânio do rato e salve a posição no sistema.

Em seguida, aplique gel de ultrassom no crânio do rato e coloque a bolsa de acoplamento de água junto com um transdutor com frequência de um megahertz em cima do gel. No computador de controle, clique em Carregar para carregar as imagens de ratos pré-registradas. Em seguida, selecione o número de pontos focais e a pressão acústica para o procedimento.

Em seguida, clique em Teste de movimento no módulo de tratamento para garantir que o transdutor possa alternar entre os pontos dentro de um período de ruptura. Encha uma seringa de cinco mililitros com solução de cloreto de sódio a 0,9% sem aditivos. Agora, coloque o pino no centro da rolha de borracha do frasco.

Pressione com firmeza até que o espigão esteja totalmente inserido na rolha. Conecte o pino dispensador ventilado à seringa, insira-o na rolha e, em seguida, empurre a haste do êmbolo para esvaziar toda a seringa de cinco mililitros no frasco e agite o frasco vigorosamente por 20 segundos para misturar todo o conteúdo. Inverta a seringa e retire lentamente o volume pretendido da suspensão para dentro dela.

Use uma bomba de infusão para entregar microbolhas a um rato e realizar a sonicação no hipocampo esquerdo do cérebro. Depois de completar a sonicação, coloque o rato em decúbito ventral dentro do scanner pré-clínico 3T sem criogênio em uma mesa. Em seguida, injete agentes de contraste de ressonância magnética à base de gadolínio após a sequência de eco gradiente de ressonância magnética ponderada em T1 e adquira imagens pós-gadolínio.

Após a administração de gadolínio, um aumento significativo na intensidade do sinal de ressonância magnética foi observado nas regiões-alvo em três experimentos. A ressonância magnética com contraste dinâmico revelou que a mudança mais significativa na intensidade do sinal ocorreu sete a oito minutos após a injeção em bolus do agente de contraste. As imagens ponderadas em T1 e T2 exibiram uma região de abertura da barreira hematoencefálica, enquanto nenhuma alteração significativa foi observada no mapa T1 antes da administração do gadolínio.