Mikrobubbles varlığında ultrason maruziyeti, kan-beyin bariyerinin geçirgenliğini geçici ve lokal olarak artırmak için etkili bir yöntem olarak ortaya çıkmıştır. Normalde kan-beyin bariyeri birkaç beyin hastalığı için potansiyel ilaçların verilmesini engeller. Sonikasyon üzerine, enjekte edilen mikrobubbles salınmaya başlar ve damar duvarında zorlanmaya neden olur, sıkı kavşaklar açar ve sonunda ilaçların kan-beyin bariyerini geçmesine izin verir Preklinik modellerde, ultrason ve mikrobubble tedavisinin etkisi genellikle kontrastla geliştirilmiş manyetik rezonans görüntüleme veya boya ex vivo'nun ekstravazasyonu ile incelenir.
Bu yaklaşımın dezavantajı, ultrason maruziyeti sırasında ve hemen sonrasında gerçek zamanlı yanıt alınamamasıdır. Beynin intravital multifotoğraf görüntülemesi, bu etkileri gerçek zamanlı olarak inceleme fırsatı verir. Aşağıdaki videoda, kafatasına monte edilmiş bir halka dönüştürücü kullanarak bir fareye kranial pencere yerleştirme ve ultrason mikrobubble tedavisini gerçekleştirme konusunda adım adım talimatlar sunacağız.
Bu yordam eşzamanlı sonikasyon ve in vivo multifotoğraf görüntüleme sağlar. Kranial pencere cerrahisi ve ultrason mikrobubble tedavileri için gerekli malzemeleri hazırlamaya başlamak. Bu videoda akut iyileşme dışı kraniyal pencere ameliyatı gösteriyoruz.
Kronik iyileşme kraniyal pencere cerrahisi için sterilize edilmiş araç ve gereçler, steril bir cerrahi alan ve uygun ilaçlar gereklidir. Ameliyattan önce anestezi ve analjezi uygulanır. Kafadaki kürkü çıkarın.
Hayvanı stereotaksik bir çerçeveye yerleştirin. Dektran ve mikrobubble enjeksiyonları için kuyruk damarına bir kateter yerleştirin. Bir ısı kaynağı kullanarak hayvanın 37 derecelik çekirdek sıcaklığını koruyun.
Burada ılık suyla dolu bir eldiven kullanıyoruz. Kafa derisini çıkarmak için, deriyi tostips kullanarak gözlerin arasına kaldırın ve sagittal dikiş boyunca kesin. Kafatasının dış yüzeyini kaplayan periosteumu pamuklu çubukla çıkarın.
Daha sonra kafatasındaki kranial pencerenin istenen yerini işaretleyin ve anahat boyunca delmeye başlayın. Kafatasının delme sırasında aşırı ısınmasını önlemek için, bir şırıngam kullanarak kafatasına salin damlatın veya salin içine batırılmış bir cerrahi sünger parçası uygulayın. Kafatasını delmeye ve soğutmaya göre değiştirin.
Kemik adasına hafif basınç uygulayarak delme ilerlemesini kontrol edin. Bir çift yabanarı kullanarak kemik adayı çıkarın. Salin içinde önceden sulanmış bir cerrahi sünger parçası kullanarak beynin nemli tutulmasını sağlayın.
Kafatası penceresi yerleştirmek için, bir kapak ucunun bir tarafına bir damla salin yerleştirin ve kafatasındaki deliğin üzerinde manevra yap. Kafatasına bağlamak için kapak kapağının çevresine bir tutkal tabakası yayın. Tutkal tamamen kuruduktan sonra, agarose çözeltisini pencereye yatırın ve dönüştürücüsü üzerine yerleştirin.
Transdüser ve kranial pencere arasında minimum agarose olacak şekilde sıkı basınç uygulayın. Agarose Jöle benzeri bir kıvama geldiğinde, dönüştürücünün örtünün çevresinden fazla agaroseyu kesin. Kafatasına yapışmak için dönüştürücünün örtünün çevresine bir tutkal tabakası yayın.
Tutkal tamamen kuruduktan sonra, hayvanı mikroskobun objektif merceği altına yerleştirin. Hedefin dönüştürücü veya kapakla çarpışmamasını sağlayın. Çok sesli mikroskopta bir görüş alanı seçin.
Vaskülatın görüntüleme taramasını yapın ve sonikasyona başlayın. Bu protokol için, 0,82 megahertz sürüş frekansı, mekanik olarak 0,2 ila 0,4 arasında indekslenmiş 10 milisaniyelik döngüler ve bir ila dört Hertz arasındaki darbe tekrarlama frekanslarında çalıştırılan bir halka dönüştürücü kullanıyoruz. Sonovue mikrobubbles kilogram başına bir mililitre dozda enjekte edilir.
Başarılı ultrason mikrobubble tedavileri, floresan dektranın intravaskülerden ekstravasküler alana ekstravazasyonu ile tespit edilebilir ve bu da BBB geçirgenliğinde bir artış olduğunu gösterir. Dektran kaçağı kinetiğini ilaç dağıtımı için temsili bir model olarak değerlendirmek için MATLAB gibi araçlar kullanılarak intra ve ekstravasküler alanlar arasındaki sinyal yoğunluğu değerlendirilebilir. Ultrason mikrobubble tedavileri ile indüklenen damar değişikliklerini değerlendirmek için ultrason mikrobubble tedavisinden önce, ultrason sırasında ve sonrasında ilgi çekici damarın çapı ölçülebilir.
Görüntü analizi ImageJ, FIJI veya programlama araçları gibi yazılımlar kullanılarak yapılabilir. Burada imaris kan damarı segmentasyonu ve sınıflandırılması için kullanılmıştır. Beynin intravital multifotoğraf mikroskopisi, halka dönüştürücülerle birleştiğinde ultrason mikrobubble tedavisinin neden olduğu etkileri gerçek zamanlı olarak yüksek mekansal ve zamansal çözünürlükte izlemek için bir yöntem sağlar.
Nicel ve nitel veriler, örneğin ekstravazasyon kinetiği ve vasküler değişiklikleri incelemek için elde edilebilir. Burada sunulan deneysel yöntem çeşitli araştırma modellerine ve çeşitli ultrason uygulamalarına uygulanabilir.
