Name: cerebral blood oxygenation measurement based on oxygen-dependent quenching of phosphorescence
Uploaded: 2011-05-04T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Cerebral Blood Oxygenation Measurement Based on Oxygen-dependent Quenching of Phosphorescence at JoVE.com

<p class="jove_content" style=";text-align:right;direction:rtl"> ברצוננו להודות תמיכה של ארה&quot;ב National Institutes of Health מענקים R01NS057476, P50NS010828, P01NS055104, R01EB000790, K99NS067050, R01HL081273 ו R01EB007279 ו American Heart Association מענק 0855772D. </p>

<p class="jove_title" style=";text-align:right;direction:rtl"> 1. שדה רחב של הדמיה לאור pO2 ב vasculature קליפת המוח של חולדה </p><ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חולדות (250 גרם -350 גרם) הם בתחילה הרדים עם isoflurane, ואת עורק וריד הירך הם צינתור כדי לפקח על קצב הלב, לחץ הדם, וגזים בדם, כמו גם עבור עירוי תוך ורידי. טמפרטורת הגוף נשמר 37 ±...

<ol>
	<li>Kleinfeld, D., Friedman, B., Lyden, P. D., Shih, A. Y., Chen, J., Xu, Z., Xu, X., Zhang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+occlusion+to+surface+and+deep+vessels+in+neocortex+via+linear+and+nonlinear+optical+absorption,+Animal+Models+of+Acute+Neurological+Injuries.">Targeted occlusion to surface and deep vessels in neocortex via linear and nonlinear optical absorption, Animal Models of Acute Neurological Injuries.</a> <em style='font-style: italic'>Contemporary Neuroscience Series</em>. , (2007).</li><li>Mostany, R., Portera-Cailliau, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Craniotomy+Surgery+Procedure+for+Chronic+Brain+Imaging.">A Craniotomy Surgery Procedure for Chronic Brain Imaging.</a> <em style='font-style: italic'>J Vis Exp</em>. , (2008).</li><li>Lebedev, A. Y., Cheprakov, A. V., Sakadzic, S., Boas, D. A., Wilson, D. F., Vinogradov, S. A., A, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendritic+Phosphorescent+Probes+for+Oxygen+Imaging+in+Biological+Systems.">Dendritic Phosphorescent Probes for Oxygen Imaging in Biological Systems.</a> <em style='font-style: italic'>Applied Materials &#38; Interfaces</em>. , (2009).</li><li>Finikova, O. S., Lebedev, A. Y., Aprelev, A., Troxler, T., Gao, F., Garnacho, C., Muro, S., Hochstrasser, R. M., Vinogradov, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen+microscopy+by+two-photon-excited+phosphorescence.">Oxygen microscopy by two-photon-excited phosphorescence.</a> <em style='font-style: italic'>Chemphyschem</em>. <b>9</b>, 1673-1679 (2008).</li><li>Sakad&#382;i&#263;, S., Yuan, S., Dilekoz, E., Ruvinskaya, S., Vinogradov, S. A., Ayata, C., Boas, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+imaging+of+cerebral+partial+pressure+of+oxygen+and+blood+flow+during+functional+activation+and+cortical+spreading+depression.">Simultaneous imaging of cerebral partial pressure of oxygen and blood flow during functional activation and cortical spreading depression.</a> <em style='font-style: italic'>Appl Opt</em>. <b>48</b>, D169-D177 (2009).</li><li>Yaseen, M. A., Srinivasan, V. J., Sakadzic, S., Wu, W., Ruvinskaya, S., Vinogradov, S. A., Boas, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+monitoring+of+oxygen+tension+in+cortical+microvessels+with+confocal+microscopy.">Optical monitoring of oxygen tension in cortical microvessels with confocal microscopy.</a> <em style='font-style: italic'>Opt Express</em>. <b>17</b>, 22341-22350 (2009).</li><li>Sakadzic, S., Roussakis, E., Yaseen, M. A., Mandeville, E. T., Srinivasan, V. J., Arai, K., Ruvinskaya, S., Devor, A., Lo, E. H., Vinogradov, S. A., Boas, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+high-resolution+measurement+of+partial+pressure+of+oxygen+in+cerebral+vasculature+and+tissue.">Two-photon high-resolution measurement of partial pressure of oxygen in cerebral vasculature and tissue.</a> <em style='font-style: italic'>Nat Methods</em>. <b>7</b>, 755-759 (2010).</li></ol>

<p class="jove_content" style=";text-align:right;direction:rtl"> הראינו שתי בקשות המדידה pO2 ב microvasculature קליפת המוח מבוסס על מרווה חמצן תלויי של זרחני. בעוד השיטה הראשונה מבוססת על CCD הדמיה מספקת בתחום רחב של ניטור לאור pO2, מדידת הלחץ החלקי של החמצן microvasculature קליפת המוח על בסיס מיקרוסקופיה 2-פוטון מספקת רזולוציה נימי ומאפשר הדמיה לעומק....

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Glycopyrrolate</td>
<td>Reagent</td>
<td>American Regent Inc.</td>
<td>NDC 0517-4605-25</td>
<td>Used to control pharyngeal, tracheal, and bronchial secretions.</td>
</tr>
<tr>
<td>Lidocaine HCL</td>
<td>Reagent</td>
<td>Hospira Inc.</td>
<td>NDC 0409-4277-01</td>
<td>Used as the local anesthesia during surgeries.</td>
</tr>
<tr>
<td>Isoflurane</td>
<td>Reagent</td>
<td>Baxter Healthcare Corp.</td>
<td>NDC 10019-360-40</td>
<td>Used as a general inhalation anesthetic drug during surgeries and as a general anesthesia during experiments with mice.</td>
</tr>
<tr>
<td>Alpha Chloralose</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>C0128</td>
<td>Used as a general anesthesia during experiments with rats.</td>
</tr>
<tr>
<td>Fluorescein isothio-cyanate&#x2013;dextran</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>FD2000S</td>
<td>Administrated to create ~ 500 nM concentration in blood.</td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>
	

cerebral blood oxygenation measurement based on oxygen-dependent quenching of phosphorescence

<p class="jove_content" style=";text-align:right;direction:rtl"> ניטור מאפייני spatiotemporal הדם המוחיים חמצון רקמות הוא חיוני להבנה טובה יותר של מערכת היחסים נוירו מטבולית-וסקולרית. פיתוח שיטות חדשות למדידת pO2 עם ניטור סימולטני של pO2 בתחומים יותר של נוף עם רזולוציה מרחבית גבוהה יותר ו / או הזמני יאפשר להבין טוב יותר את תפקודו של המוח נורמלי תהיה גם השפעה משמעותית על אבחון וטיפול של מחלות כגון neurovascular שבץ, מחלת אלצהיימר, וכן פגיעת ראש. </p><p class="jove_content" style=";text-align:right;direction:rtl"> שיטות הדמיה אופטית הראו פוטנציאל גדול כדי לספק רזולוציה גבוהה spatiotemporal הדמיה כמותי של pO2 מבוסס על ספיגת המוגלובין בטווח אינפרא אדום לעין וליד של הספקטרום האופטי. עם זאת, המדידה multispectral של חמצון הדם במוח מסתמך על הגירה פוטון דרך רקמת המוח פיזור מאוד. שערוך דוגמנות של פרמטרים רקמות אופטי, אשר עשוי לעבור שינויים דינמיים במהלך הניסוי, נדרש בדרך כלל עבור הערכה מדויקת של חמצון בדם. מאידך גיסא, הערכת הלחץ החלקי של החמצן (pO2) מבוסס על מרווה חמצן תלויי של זרחני לא אמור להיות מושפע באופן משמעותי על ידי שינויים בפרמטרים אופטיים של הרקמה ומספק אמצעי המוחלט של pO2. מערכות ניסיוני לנצל חמצן רגיש צבעים הוכחו במחקרים vivo בתוך הרקמה perfused כמו גם לניטור תכנים חמצן בתרביות רקמה, מראה כי מרווה זרחני היא טכנולוגיה חזק המסוגל חמצן הדמיה מדויקת בטווח pO2 פיזיולוגיים. </p><p class="jove_content" style=";text-align:right;direction:rtl"> כאן אנו מפגינים עם שתי שיטות הדמיה שונות כיצד לבצע מדידת pO2 ב vasculature קליפת המוח מבוסס על הדמיה החיים זרחני. בהפגנה הראשונה שאנחנו מציגים בתחום רחב של הדמיה לאור pO2 על פני קליפת המוח של חולדה. זו שיטת הדמיה התקנה ניסיונית פשוטה יחסית המבוססת על מצלמת CCD ו לייזר ירוק פעמו. דוגמה ניטור דיכאון הפצת קליפת המוח מבוסס על חייו של צבע זרחני R3 Oxyphor הוצג. בהפגנה השנייה אנו מציגים ברזולוציה גבוהה שני הפוטונים pO2 הדמיה vasculature מיקרו קליפת המוח של העכבר. הגדרת הניסוי כולל מותאם אישית בנוי 2-פוטון מיקרוסקופ עם לייזר femtosecond, אלקטרו אופטיים אפנן ו-פוטון לספור מכפיל שפופרת תמונה. אנו מציגים דוגמה של הדמיה ההטרוגניות pO2 ב microvasculature קליפת המוח כולל נימים, באמצעות רומן PTP-C343 עם צבע משופר 2-פוטון חתך עירור. </p><p class="jove_content" style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ כאן כדי להציגו הקשורות <a href="http://www.jove.com/Details.php?ID=1731">סינתזה כיול של nanoprobes זרחני עבור הדמיה חמצן במערכות ביולוגיות.</a> </p>

Watch this Scientific Journal Video about Cerebral Blood Oxygenation Measurement Based on Oxygen-dependent Quenching of Phosphorescence at JoVE.com

Cerebral Blood Oxygenation Measurement Based on Oxygen-dependent Quenching of Phosphorescence

<p class="jove_content">אנו מציגים הליך הניסוי למדידת הלחץ החלקי של החמצן (pO2) בתוך כלי הדם המוחיים מבוסס על מרווה חמצן תלויי של זרחני. הכנת בעלי חיים ונהלים הדמיה שהותוו הן עבור שדה גדול של הדמיה מבוססי CCD לאור pO2 בחולדות 2-פוטון הדמיה מבוססת עירור של pO2 בעכברים.</p>

הדם במוח חמצון מדידה על בסיס מרווה חמצן תלויי של זרחני

Monitoring of the spatiotemporal characteristics of cerebral blood and tissue oxygenation is crucial for better understanding of the 
...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Vibrodissociation of Neurons from Rodent Brain Slices to Study Synaptic Transmission and Image Presynaptic Terminals

Vibrodissociation של נוירונים בין פרוסות המוח מכרסמים לחקר הילוכים Synaptic ותמונה מסופי Presynaptic

Mechanical dissociation of neurons from the central nervous system has the advantage that presynaptic boutons remain attached to the isolated neuron of ...

Simultaneous Electroencephalography, Real-time Measurement of Lactate Concentration and Optogenetic Manipulation of Neuronal Activity in the Rodent Cerebral Cortex

Electroencephalography סימולטני, מדידה בזמן אמת של הריכוז לקטט ומניפולצית Optogenetic של פעילות עצבית בקליפת המוח המכרסמת

Although the brain represents less than 5% of the body  by mass, it utilizes approximately one quarter of the glucose used by the body  at rest1. The ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

קלטות אלקטרו כפולות של תגובות Astroglial ועצביות עוררו-synaptically בפרוסות ביפוקמפוס חריפות

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

A Rat Model of Mild Intrauterine Hypoperfusion with Microcoil Stenosis

מודל עכברוש של זילוח תוך רחמי קלה עם היצרות Microcoil

Intrauterine hypoperfusion/ischemia is one of the major causes of intrauterine/fetal growth restriction, preterm birth, and low birth weight. Most studies ...

Isolation of Cerebral Capillaries from Fresh Human Brain Tissue

בידוד של נימים מוחי מרקמות המוח האנושי טריים

Understanding blood-brain barrier function under physiological and pathophysiological conditions is critical for the development of new therapeutic ...

Quantitative Autoradiographic Method for Determination of Regional Rates of Cerebral Protein Synthesis In Vivo

השיטה הכמותית האוטומטית לקביעת שיעורי הסינתזה של חלבון מוחי בVivo

Protein synthesis is required for development and maintenance of neuronal function and is involved in adaptive changes in the nervous system. Moreover, it ...

Effects of Blast-induced Neurotrauma on Pressurized Rodent Middle Cerebral Arteries

השפעות הפיצוץ-induced Neurotrauma על מכרסם מווסת המזרח התיכון העורקים המוחיים

Though there have been studies on the histopathological and behavioral effects of blast exposure, fewer have been dedicated to blast&#39;s cerebral ...

Cheek Injection Model for Simultaneous Measurement of Pain and Itch-related Behaviors

הזרקת הלחי מודל עבור מדידה בו של כאב התנהגויות הקשורות בגירוד

Itch was defined as &#34;an unpleasant cutaneous sensation that provokes a desire to scratch&#34;&#160;by Rothman in 1941. In mouse models, scratch bouts ...

Generation of 3-D Collagen-based Hydrogels to Analyze Axonal Growth and Behavior During Nervous System Development

דור של 3-D הידרוג'לים קולגן מבוססי לנתח צמיחה Axonal התנהגות במהלך פיתוח מערכת העצבים

This protocol uses natural type I collagen to generate three-dimensional (3-D) hydrogel for monitoring and analyzing the axonal growth. The protocol is ...

Measuring Post-Stroke Cerebral Edema, Infarct Zone and Blood-Brain Barrier Breakdown in a Single Set of Rodent Brain Samples

מדידת בצקת מוחית לאחר שבץ מוחי, אזור אוטם ופירוק מחסום דם- מוח בערכה אחת של דגימות מוח מכרסמים

One of the most common causes of morbidity and mortality worldwide is ischemic stroke. Historically, an animal model used to stimulate ischemic stroke ...