Name: multiple-mouse neuroanatomical magnetic resonance imaging
Uploaded: 2011-02-27T09:00:00
Duration: 9 min 8 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Multiple-mouse Neuroanatomical Magnetic Resonance Imaging at JoVE.com

Эта работа является частью мышь изображений центр (MICE) в госпитале для больных детей и Университета Торонто.

1. Несколько мыши в естественных изображений мозга: При визуализации живых животных, несколько ключевых особенностей должны присутствовать во изображений сессии: 1) безопасный метод обезболивания, 2) экологический контроль и 3) физиологические мониторинга. Кроме того, при визуализации нескольких предметов одновременно, Есть добавила сложностей в отношении легкости и скорости подготовки и воспроизводимость животных позиции для облегчения регистрации изображений. Таким образом, три основных пользовательских компонентов были разработаны и изготовлены: система загрузки, чтобы вставить мышь в РФ катушки внутри МРТ, индукция камеры для облегчения подготовки и платформы со встроенными мониторинга приводит к стандартизации позиции. Загрузка системы: Система загрузки мыши состоит из двух основных частей: &#39;мыши улей »и« загрузки массива. Основной функцией мыши улья в том, чтобы положение семь многоножки РФ катушек (Varian ЯМР системы, Пало-Альто, Калифорния) в гексагональную массива внутри отверстие магнита. Загрузки массив предназначен для хранения и транспортировки несколько мышей расположен в 50 тюбиков миллилитр центрифуга с отверстиями через их советы, чтобы обеспечить въезд газа анестезии. После мышей наркоз и сопряжено с мониторингу оборудования на подготовку области в непосредственной близости от магнита, они вставляются в изменение трубы центрифуги и установлен на загрузку массива. После установки всех мышей, загрузки массива транспортируется и вставляется в магнитом и расположен на железнодорожной системы. Железнодорожная система позволяет массив пару с мышью улей при нажатии вниз отверстие магнита. Когда полностью вставлена ​​в магнит, док центрифужные пробирки на систему анестезии доставка по РФ катушек. Изофлюрана в смеси с кислородом поставляется с конца улей мыши к образцу через трубку вдоль оси каждой отдельной катушки. Эта смесь анестетика газ поступает в трубы, мимо мышей и собирает активную очистку блок прикреплен к задней загрузкой массива (рис. 1). Индукционная палаты: С изображениями раз может занять до трех часов, сводя к минимуму время животное подготовка очень важна, чтобы ограничить воздействие мыши на анестезию. Таким образом, мы создали пользовательскую камеру индукции упростить процесс подготовки (рис. 2). Пользовательские камеры индукции создает единую среду для индукции и обработки нескольких мышей. Изготовлен из прозрачного акрила, индукция камере функции Самозакрывающаяся силиконовой диафрагмы порты, чтобы минимизировать утечки анестетика и позволяет пользователю получить доступ к внутренней среде без необходимости в специальных перчатках. По сравнению с обычными маской и схемы для одной мыши, индукция камеры достаточно велик, чтобы вместить до двадцати мышами и позволяет бесплатно манипуляции мышей без крепления громоздких трубок и масок. Устройство поставляется с постоянным потоком газа анестетик, который собирают использованием пассивной очистки системы. Резистивные нагревательные элементы используются для обогрева полу камеры для поддержания температуры тела животных в процессе приготовления. День рождения не Один из самых неудобных и трудоемких аспектов подготовки мышей для МРТ применении электрокардиограф (ЭКГ) и ректальный электроды датчиков температуры. Кроме того, многие из обычных электродов, такие как манжеты и игольчатых электродов, было установлено, искажают позу животного, что затрудняет стандартизацию позиционирования. Поэтому мы разработали специальную форму, оборудован платформой позиционирования с встроенными ЭКГ, дыхания и датчиков температуры называют &quot;сани&quot; (патент США 7146936) (рис. 3). Движение ограничений из крепежа Velcro были использованы для ограничения движения головы. Несколько мыши с шагом естественных изображений мозга: <ol><li> Все мыши исследований требует, чтобы местные ACC (животных комитета Care), IACUC (Институциональные уходу и использованию животных комитет) или эквивалентного утверждения процедуры обработки мыши. </li><li> Все процедуры, такие как идентификация и взвешивание животных должно проводиться в биологических кабинета безопасности (BSC) и в МРТ Unit. Животные переданы в автоклавируемый пластиковый контейнер и транспортируются на МРТ камеры индукции. </li><li> Мыши под наркозом в камере предварительно нагретого индукции с использованием 4% изофлуран и 4 л / мин кислорода. Животные полностью под наркозом, когда они не реагируют на лапу крайнем случае. Мех из груди удаляется с помощью удаления волос (НАИР) в случае необходимости для обеспечения лучшего контакта с ЭКГ и мониторинга температуры устройств, которые были встроены в пользовательский сани. Ева мазь (Слезы Naturale PM) наносится на глаза, чтобы предотвратить высыхание, и приблизительно 0,3 мл физиологического раствора вводят подкожно для поддержания гидратации. </li><li> Gd-DTPA-BMA (OmniScan) можетбыть использована, если функция повышения контрастности желательно. Если Б-г-DTPA должен быть использован, он будет разбавляться в солевом растворе (конечный объем 300uL) и вводят в разовой дозе 1 ммоль / кг до начала сессии MR через IP. </li><li> Мыши затем загружены в отдельных санях, иммобилизованных с головой ремни и скользить в открытый 50 мл коническую трубку (рис. 3). До 7 живых мышей могут быть проверены за один раз. После того как все животные будут загружены с физиологическими мониторинга связаны, установить изофлуран уровне в отверстие магнита до 2% и уровень кислорода до 8 л / мин. </li><li> Конические трубы монтируются в системы стыковки (рис. 1) предназначен для размещения мышей равномерно в каждой катушки РФ расположен в центре отверстие магнита. После загрузки изофлуран может быть сведена к 0.9-2%. ЭКГ и температуры отслеживаются на каждом животном в течение всего сканирования. Животные в тепле в течение сканирования с помощью теплого воздуха в помещении. </li><li> Продолжительность каждого трехмерного сканирования составляет около 3 часов. Детали следующим образом: быстрый спиновое эхо с TR 2300 мс и TEeff из 36 мс. Эхо поезд длиной 8 с 1 средний. Готовое изображение разрешением 125 мкм (рис. 4). </li><li> Когда сканирование завершено, животные удаляются от магнита и выгружается в теплой камере индукции заполнены на 100% кислорода. Животные переданы в пластиковых герметичных контейнерах и транспортировались с соблюдением BSC. Они расположены на теплую без сквозняков клетку и позволил, чтобы оправиться от наркоза. </li></ol> 2. Несколько мыши бывших естественных изображений мозга: Независимость от артефактов движения, фиксированный МРТ достигается высокое разрешение, чем жить изображений. Высокого разрешения, трехмерные наборы данных обеспечивают максимальную гибкость при извлечении количественной информации и позволяют автоматизированного анализа изображения. Пользовательских РЧ катушки массив был разработан для параллельного приобретения 16 с высоким разрешением наборов данных MR основных в черепе мозг мыши в ночь сканирование сессий. 16-Coil бывших естественных изображений мозга Array: На заказ 16-катушки соленоида массив был создан, чтобы изображение 16 образцов одновременно. Такая конструкция улучшает ранее прототипа использована для изображения трех образцов одновременно в 60 мм набор градиент вставки. 8-поворот катушки электромагнита при более ран на концах, чтобы обеспечить равномерную чувствительность в пределах 10% по сравнению с длиной 26 мм и индивидуально экранированными модульными отсеками внутри (Idziak и Haeberlen, 1982). 16 отсеков катушки монтируются к раме (рис. 5), которая позиционирует катушки внутри градиента и зажимы его на месте с помощью пневматических мочевого пузыря, чтобы минимизировать движение. Несколько мыши бывших естественных шагов визуализации головного мозга: <ol><li> Открытые полости грудной клетки и вставить иглу (или безопасности Крылатые инфузионный набор, 25G X 3 / 4) в левый желудочек сердца наркозом мыши (с помощью внутрибрюшинного введения кетамина (150 мг / кг) и ксилазина (10 мг / кг) . Cut правого предсердия. </li><li> Transcardiac перфузии на одном уровне с 30 мл комнатной температуре 1 X PBS + 1 мкл / мл гепарина (1000 USP ед / мл) + 2 мМ ProHance со скоростью примерно 100 мл / час. </li><li> Фиксация проходить с 30 мл 4% PFA (комнатной температуры) + 2 мМ ProHance на 100 мл / час. </li><li> Обезглавьте и снять кожу, нижнюю челюсть, уши, хрящевой кончик носа. </li><li> Место оставшиеся строении черепа у 4% PFA + 2 мм ProHance течение ночи при 4 ° C. </li><li> Трансфер в 1X PBS + 0,02% азида натрия + 2 мм ProHance. </li><li> Высокое разрешение трехмерной МРТ в 7 Тесла происходит между 4 дня и не более 2,5 месяцев после перфузии. Мозги помещаются в 16-канальная катушка массива (рис. 5). </li><li> Изображений параметры следующие: быстрое спиновое эхо с TR 325 мс и TEeff 30 мс, эхо поезда длиной 6 с 4 средних. Окончательный изображений изотропным разрешением 32 мкм (рис. 6) и длительность проверки составляет около 12 часов. </li><li> После сканирования, место черепа в 10% формалине + 2 мм ProHance для сохранения. </li></ol> 3. Представитель Результаты: <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig1.jpg" alt="Рисунок 1" /> Рисунок 1. Системы мыши нагрузки. &quot;Загрузки массив&quot; и &quot;мышь улей&quot;, связанных с общей железнодорожной системы стекловолокна. <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig2.jpg" alt="Рисунок 2" /> Рисунок 2. Индукции камеры. <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig3.jpg" alt="Рисунок 3" /> Рисунок 3.) Сани, демонстрируя встроенные датчики контроля и подголовника. б) под наркозом мыши на санях с подголовником прилагается. Сани сборки легко скользит в центрифуге трубки. <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig4.jpg" alt="Рисунок 4" /> Рисунок 4. </strong&gt; Представительство в естественных условиях несколько изображений мозга от одного 3 часа трехмерного сканирования. <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig5.jpg" alt="Рисунок 5" /> Рисунок 5. 16-канальной катушки массив для сканирования 16 фиксированных образцов мозга. <img src="/files/ftp_upload/2497/2497fig6.jpg" alt="Рисунок 6" /> Рисунок 6. Представитель экс-живом мозге изображения.

<ol>
	<li>Bock, N. A., Konyer, N. B., Henkelman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple-mouse+MRI.">Multiple-mouse MRI.</a> Magn. Reson. Med. 49, 158-167 (2003).</li><li>Dazai, J., Bock, N. A., Nieman, B. J., Davidson, L. M., Henkelman, R. M., Chen, X. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+mouse+biological+loading+and+monitoring+system+for+MRI.">Multiple mouse biological loading and monitoring system for MRI.</a> Magn. Reson. Med. 52, 709-715 (2004).</li><li>Spring, S., Lerch, J. P., Henkelman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sexual+dimorphism+revealed+in+the+structure+of+the+mouse+brain+using+three-dimensional+magnetic+resonance+imaging.">Sexual dimorphism revealed in the structure of the mouse brain using three-dimensional magnetic resonance imaging.</a> NeuroImage. 35, 1424-1433 (2007).</li><li>Idziak, S., Haeberlen, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+construction+of+a+high+homogeneity+rf+coil+for+solid-state+multiple-pulse+NMR.">Design and construction of a high homogeneity rf coil for solid-state multiple-pulse NMR.</a> J. Magn. Reson. 50, 281-288 (1982).</li></ol>

Нет конфликта интересов объявлены.

И в естественных условиях и бывших естественных мыши систем визуализации изображения нескольких предметов в один раз, чтобы увеличить пропускную способность визуализации исследований значительно без увеличения изображения времени. Изображения мозга как в естественных условиях и бывших естественных нескольких мышей методы визуализации, имеют высокое качество и пригодны для фенотипирование крупных и мелких структур в мозге мыши соответственно. Чтобы свести к минимуму время на подготовку животного нескольких образцов, распараллеливание процессов имеет первостепенное значение. Например, развитие индукции камеры позволило индукции нескольких образцов одновременно, и сани уже синхронизированы применения ЭКГ и датчиков температуры в то время как орган по стандартизации позиционирования. Кроме того, наши бывшие естественных изображений система позволяет нам приобретать высоким разрешением трехмерные изображения 16 фиксированных весь мозг в одно время, которое идеально подходит для высокой пропускной исследования фенотипирование. Возможные ограничения в нашей системе естественных изображений включают неспособность индивидуально управлять анестезией и температуры для каждой мыши. При необходимости индивидуального контроля анестезии может быть реализован с добавлением эксклюзивных анестезии испарители для каждой мыши. Еще одним ограничением в системе естественных изображений является то, что сканирование ограничивается мышей, которые являются менее чем приблизительно 32 граммов. Однако, есть план в настоящее время увеличение размера клубка для размещения больших животных.

<!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>Isoflurane, USP (AErrane)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Baxter</td>
<td>CA2L9108</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>NAIR</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Church &amp; Dwight Canada Corp.</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Tears Naturale P.M.</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Alcon</td>
<td>DIN 02082519</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Omniscan (gadodiamide injection USP) </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>GE healthcare</td>
<td>J-110A</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Custom Sleds </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Dazai Research Instruments</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>PBS w/o Ca and Mg </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Wisent</td>
<td>311-010-CL</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Heparin 10000USP/10ml </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Pharmaceutical Partners of Canada</td>
<td>DIN 02264315</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>ProHance (gadoteridol injection USP)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Bracco Diagnostics</td>
<td>11181 </td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Parafolmadehyde (powder)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>P-6148-500g</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Sodium Azide</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher</td>
<td>S227-100</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Formalin 10%</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher </td>
<td>SF100-4</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

multiple-mouse neuroanatomical magnetic resonance imaging

Области мышь фенотипирование с магнитно-резонансной томографии (МРТ) является быстро растущим, мотивируя необходимость совершенствования инструментов для характеристики и оценки мышиные модели человеческих заболеваний. МРТ является отличным методом для исследования генетически измененных животных. Она способна целом охват мозга, могут быть использованы в естественных условиях, а также предоставляет множество механизмов контраста для исследования различных аспектов neuranatomy и физиологии. Появление сильного поля сканеров, а также возможность сканировать несколько мышей одновременно позволяет быстро фенотипирование новых мутаций. Эффективное мыши МРТ исследования требуют внимания многие аспекты эксперимента. В этой статье мы опишем общие методы приобретения качественных изображений для мыши фенотипирование с помощью системы, что изображения мышей одновременно в экранированных приема / передачи радиочастотного (РЧ) катушек в общей магнит (Бок и соавт., 2003). Мы ориентируемся на особенности анатомического фенотипирование, важные и доступные приложения, которое показало высокий потенциал воздействия во многих моделях мышей в нашем центре изображения. Прежде, чем мы можем предоставить подробные шаги по приобретению таких изображений, Есть важные практические соображения, как в естественных изображений мозга (Дадзай и соавт., 2004) и экс естественных изображений мозга (весна и соавт., 2007), что должно быть отмечено. Эти вопросы обсуждаются ниже.

Watch this Scientific Journal Video about Multiple-mouse Neuroanatomical Magnetic Resonance Imaging at JoVE.com

Multiple-mouse Neuroanatomical Magnetic Resonance Imaging

Магнитно-резонансная томография (МРТ) становится все более популярным инструментом для изучения фенотип генетически измененных мышей. Эта статья иллюстрирует методы, необходимые для достижения высокой пропускной фенотипирование генетически измененных мышей использованием нескольких мышей МРТ.

Несколько мыши нейроанатомической Магнитно-резонансная томография

The field of mouse phenotyping with magnetic resonance imaging (MRI) is rapidly growing, motivated by the need for improved tools for characterizing and ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Magnetic Resonance Spectroscopy of live Drosophila melanogaster using Magic Angle Spinning

Magnetic Resonance Spectroscopy of live Drosophila melanogaster using Magic Angle Spinning

Магнитно-резонансной спектроскопии живых Дрозофилы С помощью магии прядильной Угол

High-Resolution Magic Angle Spinning (HRMAS) proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) is a novel non-destructive technique that improves spectral ...

High-resolution Functional Magnetic Resonance Imaging Methods for Human Midbrain

Высокое разрешение функциональной магнитно-резонансной томографии методы по правам мозга

Functional MRI (fMRI) is a widely used tool for non-invasively measuring correlates of human brain activity. However, its use has mostly been focused upon ...

The Use of Magnetic Resonance Spectroscopy as a Tool for the Measurement of Bi-hemispheric Transcranial Electric Stimulation Effects on Primary Motor Cortex Metabolism

Использование магнитно-резонансной спектроскопии как инструмент для измерения Би-полушария транскраниальной электрической стимуляции эффектов на первичной моторной коры обмена веществ

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a neuromodulation technique that has been increasingly used over the past decade in the treatment of ...

High-resolution In Vivo Manual Segmentation Protocol for Human Hippocampal Subfields Using 3T Magnetic Resonance Imaging

High-resolution In Vivo Manual Segmentation Protocol for Human Hippocampal Subfields Using 3T Magnetic Resonance Imaging

Высокое разрешение<em&gt; В Vivo</em&gt; Руководство Сегментация Протокол по населенным гиппокампа подполей Использование 3Т Магнитно-резонансная томография

The human hippocampus has been broadly studied in the context of memory and normal brain function and its role in different neuropsychiatric disorders has ...

High-resolution Structural Magnetic Resonance Imaging of the Human Subcortex In Vivo and Postmortem

High-resolution Structural Magnetic Resonance Imaging of the Human Subcortex In Vivo and Postmortem

Высокое разрешение Структурная магнитно-резонансная томография в подкорке человека<I&gt; В Vivo</I&gt; И Посмертный

The focus of this study was to test the resolution limits of structural MRI of a postmortem brain compared to living human brains. The resolution of ...

A Magnetic Resonance Imaging Protocol for Stroke Onset Time Estimation in Permanent Cerebral Ischemia

Магнитно-резонансная томография протокол для оценки времени начала инсульта в постоянных церебральной ишемии

MRI provides a sensitive and specific imaging tool to detect acute ischemic stroke by means of a reduced diffusion coefficient of brain water. In a rat ...

Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in Chronic Spinal Cord Compression

Диффузия тензора магнитно-резонансная томография при хроническом сжатии спинного мозга

Chronic spinal cord compression is the most common cause of spinal cord impairment in patients with nontraumatic spinal cord damage. Conventional magnetic ...

Standardized Data Acquisition for Neuromelanin-Sensitive Magnetic Resonance Imaging of the Substantia Nigra

Стандартизированный сбор данных для нейромеланин-чувствительной магнитно-резонансной томографии Черной субстанции

The dopaminergic system plays a crucial role in healthy cognition (e.g., reward learning and uncertainty) and neuropsychiatric disorders (e.g., ...

Acquisition of Resting-State Functional Magnetic Resonance Imaging Data in the Rat

Получение данных функциональной магнитно-резонансной томографии в состоянии покоя у крысы

Resting-state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI) has become an increasingly popular method to study brain function in a resting, non-task ...

Endovascular Perforation Model for Subarachnoid Hemorrhage Combined with Magnetic Resonance Imaging (MRI)

Endovascular Perforation Model for Subarachnoid Hemorrhage Combined with Magnetic Resonance Imaging MRI

Модель эндоваскулярной перфорации субарахноидального кровоизлияния в сочетании с магнитно-резонансной томографией (МРТ)

The endovascular filament perforation model to mimic subarachnoid hemorrhage (SAH) is a commonly used model - however, the technique can cause a high ...