用四甲基铵进行实时离子电渗疗法，以量化体细胞分数和脑细胞外空间的变性

该方案描述了实时离子电渗疗法，一种测量活体大脑细胞外空间（ECS）物理参数的方法。释放到ECS中的惰性分子的扩散用于计算ECS体积分数和曲折度。它是研究脑ECS急性可逆变化的理想选择。

该评论描述了执行实时离子电渗（RTI）方法的基本概念和方案，探索和定量活体大脑的细胞外空间（ECS）的金标准。 ECS围绕所有脑细胞并且包含间质液和细胞外基质。大脑活动所需的许多物质的运输，包括神经递质，激素和营养物质，都是通过ECS扩散发生的。这种空间的体积和几何形状的变化发生在正常的脑部过程，如睡眠和病理状况，如缺血。然而，大脑ECS的结构和调节，特别是在患病状态，仍然在很大程度上未被探索。 RTI方法测量活体大脑的两个物理参数：体积分数和曲折度。体积分数是ECS占据的组织体积的比例。柔软度是衡量物质在通过脑部扩散时遇到的相对阻碍与没有障碍物的介质相比。在RTI中，惰性分子从源微电极脉冲到脑ECS中。当分子从该源扩散时，使用离子选择性微电极定位大约100微米，离子的浓度随时间变化。从所得扩散曲线可以计算体积分数和曲折度。这种技术已被用于来自多个物种（包括人类）的脑切片和体内研究ECS的急性和慢性变化。与其他方法不同，RTI可以用于实时检测脑ECS的可逆和不可逆变化。

细胞外空间（ECS）是所有脑细胞外部相互通路的网络，包含间质液和细胞外基质（ 图1a和图1b ）。脑细胞功能所需的许多物质（包括营养素，激素和神经递质）的分布通过ECS扩散发生。在该空间中的物理参数，包括体积，几何形状和细胞外基质，变化可以显着地通过ECS和局部离子浓度洗澡脑细胞，从而对脑细胞功能^1,2产生深远的影响影响扩散。

实时离子电渗疗法（RTI）被用于确定一个大脑区域的两个结构特点：体积分数和弯曲度^3，4，“xref”> 5。体积分数（ α ）是代表基础体积中ECS（ V _ECS ）相对于总组织体积（ V _组织 ）占据的组织体积的比例;

与没有障碍物的介质相....

用于获取组织样本的所有动物手术均获得SUNY Downstate医疗中心动物伦理委员会的批准。

1.准备解决方案和设备

1. 为ISM的参考筒准备150 mM NaCl回填溶液。将其储存在连接到0.22μm过滤器上的10mL注射器中（以去除细菌或颗粒）。
2. 为微电极制备150 mM TMA氯化物（TMA-Cl）回填溶液。将其储存在连接到0.22μm过滤器上的10mL注射器中。从5 M制造商库存解决方案准备TMA-C1溶液（在本.......

RTI技术的实用性在设计用于测量α和低渗摩洛尔挑战期间变化的实验中得到证明（ 图8和图9 ）。先前已经表明，降低了ECS的渗透压通过洗涤上低渗ACSF将产生α的降低，并增加了^λ13。

在该实验中，在两个对照条件下和在低渗ACSF的洗涤期间对大?.......

图10：展示常见技术问题的非理想数据。 （ a ）离子电渗微电极的常见技术问题图：功能性离子电渗微电极的TMA正常释放与三个来源的技术问题的比较。 [高放大倍数，a1]理想的离子电渗源中的电流通过TMA释放和氯化物摄取而均匀地进行。 [高倍率，A2]一种离子电渗微电极具有低N _t个释放更少.......

这项工作得到NIH NINDS授予R01 NS047557的支持。