Name: direct intraventricular delivery of drugs to the rodent central nervous system
Uploaded: 2013-05-12T14:00:00
Duration: 14 min 55 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Direct Intraventricular Delivery of Drugs to the Rodent Central Nervous System at JoVE.com

ברצוננו להודות לקורט מזר מתרופות איזיס למתן ייעוץ הנוגע לניתוח בולוס ICV, כמו גם תרופות איזיס בכללותו לאספקת המעבדה שלנו עם Asos. יתר על כן, ברצוננו להודות לקארי Shaner לבחינת מאמר זה. תמ וSLD נתמכים על ידי NIH מענקי P50AG005681, K08NS074194, וR01NS078398.

<ol>
	<li>Crooke, S. T., Bennett, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progress+in+antisense+oligonucleotide+therapeutics.">Progress in antisense oligonucleotide therapeutics.</a> Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 36, 107-129 (1996).</li><li>Sazani, P., Kole, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapeutic+potential+of+antisense+oligonucleotides+as+modulators+of+alternative+splicing.">Therapeutic potential of antisense oligonucleotides as modulators of alternative splicing.</a> The Journal of Clinical Investigation. 112 (4), 481-486 (2003).</li><li>Taylor, J. P., Hardy, J., Fischbeck, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxic+Proteins+in+Neurodegenerative+Disease.">Toxic Proteins in Neurodegenerative Disease.</a> Science. 296 (5575), 1991-1995 (2002).</li><li>Ross, C. A., Poirier, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein+aggregation+and+neurodegenerative+disease.">Protein aggregation and neurodegenerative disease.</a> Nature Medicine. 10, S10-S17 (2004).</li><li>Miller, T. M., Smith, R. A., Kordasiewicz, H., Kaspar, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene-Targeted+Therapies+for+the+Central+Nervous+System.">Gene-Targeted Therapies for the Central Nervous System.</a> Archives of Neurology. 65 (4), 447-451 (2008).</li><li>Vickers, T. A., Koo, S., Bennett, C. F., Crooke, S. T., Dean, N. M., Baker, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+Reduction+of+Target+RNAs+by+Small+Interfering+RNA+and+RNase+H-dependent+Antisense+Agents.">Efficient Reduction of Target RNAs by Small Interfering RNA and RNase H-dependent Antisense Agents.</a> The Journal of Biological Chemistry. 278, 7108-7118 (1074).</li><li>Smith, R. A., Miller, T. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antisense+Oligonucleotide+therapy+for+neurodegenerative+disease.">Antisense Oligonucleotide therapy for neurodegenerative disease.</a> The Journal of Clinical Investigation. 116 (8), 2290-2296 (2006).</li><li>Rosen, D. R., Siddique, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mutations+in+Cu/Zn+superoxide+disumutase+gene+are+associated+with+familial+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Mutations in Cu/Zn superoxide disumutase gene are associated with familial amyotrophic lateral sclerosis.</a> Nature. 362, 6415-62 (1993).</li><li>Haidet-Phillips, A. M., Hester, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Astrocytes+from+familial+and+sporadic+ALS+patients+are+toxic+to+motor+neurons.">Astrocytes from familial and sporadic ALS patients are toxic to motor neurons.</a> Nature Biotechnology. 29, 824-828 (2011).</li><li>Furukawa, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathological+roles+of+wild-type+Cu,Zn-superoxide+dismutase+in+Amyotrophic+Lateral+Sclerosis.">Pathological roles of wild-type Cu,Zn-superoxide dismutase in Amyotrophic Lateral Sclerosis.</a> Neurology Research International. 2012, 1-6 (2012).</li><li>Hua, Y., Sahashi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antisense+correction+of+SMN2+splicing+in+the+CNS+rescues+necrosis+in+a+type+III+SMA+mouse+model.">Antisense correction of SMN2 splicing in the CNS rescues necrosis in a type III SMA mouse model.</a> Genes and Development. 24, 1634-1644 (2010).</li><li>Passini, M. A., Bu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antisense+Oligonucleotide+Delivered+to+the+Mouse+CNS+Ameliorate+Symptoms+of+Severe+Spinal+Muscular+Atrophy.">Antisense Oligonucleotide Delivered to the Mouse CNS Ameliorate Symptoms of Severe Spinal Muscular Atrophy.</a> Science Translational Medicine. 3 (72), (2011).</li><li>Kordasiewicz, H. B., Stanek, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustained+Therapeutic+Reversal+of+Huntington's+Disease+by+Transient+Repression+of+Huntingtin+Synthesis.">Sustained Therapeutic Reversal of Huntington's Disease by Transient Repression of Huntingtin Synthesis.</a> Neuron. 74 (6), 1031-1044 (2012).</li><li>Pritchett-Corning, K. R., Mulder, G. B., Luo, Y., White, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+Rodent+Surgery+for+the+New+Surgeon.">Principles of Rodent Surgery for the New Surgeon.</a> J. Vis. Exp. (47), e2586 (2011).</li><li>Planel, E., Richter, K. E. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anesthesia+Leads+to+Tau+Hyperphosphorylation+through+Inhibition+of+Phosphatase+Activity+by+Hypothermia.">Anesthesia Leads to Tau Hyperphosphorylation through Inhibition of Phosphatase Activity by Hypothermia.</a> The Journal of Neuroscience. 27 (12), 3090-3097 (2007).</li><li>Southwell, A. L., Skotte, N. H., Bennett, C. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antisense+oligonucleotide+therapeutics+for+inherited+neurodegenerative+diseases.">Antisense oligonucleotide therapeutics for inherited neurodegenerative diseases.</a> Trends in Molecular Medicine. , (2012).</li><li>Kole, R., Krainer, A. R., Altman, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RNA+therapeutics:+beyond+RNA+interference+and+antisense+oligonucleotides.">RNA therapeutics: beyond RNA interference and antisense oligonucleotides.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 11, 125-140 (2012).</li></ol>

המחברים לקבל אנטיסנס מתרופות איזיס.

היכולת לספק תרופות ברחבי העולם במערכת העצבים המרכזית, כפי שמוצג בסרטון היא טכניקה חזקה מאוד כי הוא קל ללמוד ולהשתמש בשניהם. בעזרת תרגול, ניתן להשלים השתלת משאבה בודדת או בולוס ICV ב 10 דקות, מה שמאפשר לקבוצות גדולות של עכברים שיתייחסו אליו באותו הזמן. התכונה זו שימושית במיוחד עבור מחקרים עם readout התנהגותי, כמו מספרים גדולים יותר להתנהגות עכבר הם קריטיים כדי לעזור לראות הבדלים משמעותיים. בהתבסס על החוויות שלנו ומספקת Asos באמצעות משאבות וזריקות בולוס, ראו כמה יתרונות וחסרונות לכל שיטה. יש לציין כי אלה הם חוות הדעת במעבדה שלנו ולא יכול להיות נכון לכל דגמי העכבר וחולדה. אנחנו מוצאים את יתרון של שימוש במשאבות הוא היכולת שלהם לספק כמות גבוהה של ASO מאז ASO מופץ על פני תקופה ארוכה יותר של זמן. זה בדרך כלל משווה ל מציאה או שחבור מתמשך זמן רב יותר לאחר פעילASO עירוי, אם כי זה לא תמיד המקרה. המשאבות לאפשר גם למסגרת זמן מדויקת של לידת ASO (14 ימים, 28 ימים, או 42 ימים) וניתן לשנות את משאבות פעם אחת כדי לאפשר לעירוי ASO אפילו יותר פעיל. עם זאת, יש לנו לב שמשאבות שינוי יותר מפעם אחת מגדיל את ההשתנות עקב היווצרות של כיסים סיביים סביב המשאבה המונעת מספיגת נוזלים כמו שצריך משאבה. חסרון של המשאבות הוא שכמה עכברים לא לסבול כמו גם לאחרים את המשאבה. אם הקו המהונדס שאתה עובד איתו הוא שביר יותר, משאבה עשויה להיות מסורבלת מדי. את המשאבות גם צריכים להיות הוסרו לאחר העירוי הסופי, חשיפת העכברים לניתוח נוסף והרדמה נוסף. אם עושים את העבודה של התנהגות, זה חשוב במיוחד כדי להסיר את המשאבה ולאפשר לפחות 1-2 שבועות של התאוששות מאז הנוכחות של המשאבה תשפיע על חלק מההתנהגויות בעכברים. עם ICV בולוס זריקות, יתרון אחד הוא עלות. ישהשקעה מראש לרכוש את המזרקים ומחטים, אבל לאורך זמן, זריקות בולוס הן חסכוניים יותר מכיוון שאין משאבות / צינורות / צנתרים לרכישה. בסך הכל, יש פחות-up לשמור עם זריקות ICV בולוס בשל חוסר cannulas ומשאבות. כמו כן, אנו מוצאים שניתן להשתמש בו כדי לספק בולוס ICV Asos לעכברים צעירים שבירים ו / או יותר. חסרון של בולוס ICV הוא שזה זריקה אחת. לא באותה המידה יכול להיות מועבר ASO הכולל בדרך זו, ואם משך הפעולה של אסו בשימוש קצר, את השפעות מציאה / שחבור תהיה גם להיות קצרות מועד. שתי משאבות אוסמוטי, כמו גם את בולוס ICV יש לו את היכולת לספק Asos שיכול חלבוני מציאה או לשנות שחבור של גנים במערכת העצבים המרכזית מכרסם שלמות, טכניקה שיש לו יישומים רחבים בתחומים הקשורים למדעי המוח מרובים. אנו ממליצים הטסת שתי שיטות משלוח אם אתה לא בטוח שהתוואי של ממשל הוא מתאים ביותר עבורך שלמחקר pecific.

חלק מהתרופות אינן מסוגלות לחצות את מחסום דם המוח (BBB), הדורשות מערכת עצבים ישירה מרכזית (CNS) מסירה. כדי לעקוף את BBB, יכולות להיות מועברות תרופות ישירות לתוך המוח תוך שימוש בשיטות שתוארו. בעוד המעבדה שלנו וההתמקדות במסמך מפורטת על נייר אנטיסנס (Asos), תרופות אחרות, כגון מולקולות קטנות, נוגדנים, וקטורי ריפוי גנטיים, וכו &#39;., יכולים גם להיות מועברים דרך מדויקת באותה הגישה. חלבונים מסוימים לשחק תפקיד מרכזי בפתוגנזה של מחלות ניווניות. חלבונים כאלה לעתים קרובות בצורת מינים רעילים ומצטברים לאגרגטים, מה שמוביל למוות עצבי וסופו של דבר מחלה נוירולוגית לאחר 3-4. במאמץ להאט או אפילו לעצור את ההתקדמות של מחלות אלו, אופציה טיפולית אחד יכולה להיות ישירות היעד להקטין את החלבון סיבתי. עם זאת, חלבונים אלו נמצאים לעתים קרובות כל מקום בגוף דרך מערכת העצבים המרכזית, ולכן קשה לדואר<html> ffectively למקד אותם בקנה מידה עולמית. על מנת למקד את הגנים לאורך כל מערכת העצבים המרכזית, שננהל Asos לעכבר בנוזל המוח והשדרה (CSF) דרך החדר לרוחב כדי לעקוף את BBB. השיטה ספציפית זו מנצלת את מערכת חדרית העכבר שרוחצת את כולו המוח וחוט השדרה, המאפשרת הפצה נרחבת של Asos. אנו משתמשים בAsos כי הם 18-20 כמו מולקולות רנ&quot;א mer שקושרים ישירות את רצף ה-mRNA והיעד, בהתאם לשינויים הכימיים אסו, שני) לגייס RNase-H כדי לבזות את ה-mRNA שמוביל למציאה או B) לעבור שחבור חלופי 1 , 2,16,17. יצוין, כי קיימות מספר מולקולות לדריסת חלבון מסוים in vivo, כולל shRNA. מאז מולקולות אלה אינן במוקד מאמר זה, אנו מכוונים את הקורא לעיין במאמרים שמנגנונים טובים יותר פירוט מציאה של פעולה ואת יתרונות / חסרונות של כל אחד 5-6. &gt; &quot;Jove_content בעבודה לפני, יש לנו להשתמש Asos למקד סופראוקסיד החלבון 1 סופראוקסיד (SOD1) במודל עכברים מהונדס של טרשת לרוחב amyotrophic (ALS) 7 (איור 4). מוטציות בSOD1 להתרחש בכ -2% מכל ALS 8 מקרים, למרות שזה כבר שערנו לאחרונה כי SOD1 עשוי לשחק תפקיד חשוב בALS ספוראדי גם 9-10. ידי SOD1 רמות הכולל בעכברים המהונדס ALS, ההישרדות יורד לאחר ההופעה הייתה גדלה באופן משמעותי 7. נתונים חשובים אלה היו ראשון כדי להראות שטיפול ASO של מערכת העצבים המרכזית יכול להיות השפעה חיובית עמוקה על מודל מחלה נוירולוגית. מאז, Asos ממוקד לSOD1 אדם נכנס והושלם בהצלחה שלב I בניסוי קליני בבני אדם עם תופעות לוואי מינימאליות (Clnicaltrails.gov NCT01041222) , כפי שהוצג באקדמיה 2012 64 th השנתית האמריקנית לנוירולוגיה. מתכנן להעביר את Asos קדימה לשלב II של ניסויים כרגע בעיצומו. <pclass = &quot;jove_content&quot;&gt; בעוד מיקוד SOD1 היה ההפגנה הראשונה של שימוש Asos לטיפול במחל נוירולוגית, כמה מחקרים אחרים שכן בוצעו מסתכלים על מחלות שונות ומטרות החלבון שלהם. בשנתי 2010 ו -2011, Asos כי שחבור המשמרת של הישרדות החלבון של הנוירון מוטורי 2 (SMN2) היה בשימוש במודלי עכבר מהונדס של ניוון שרירים השדרה (SMA) והביא לשיפור משמעותי בפנוטיפים המחלה 11,12. Asos השחבור אלה נמצאים כעת בשלב הראשון של הניסויים קליניים בילדים עם SMA (Clinicaltrails.gov NCT01494701). בנוסף, הוכיח לאחרונה כי ממשל זמני של Asos ממוקד נגד גן huntingtin הצליחו להציל את מודל העכבר של הנטינגטון באופן דרמטי, גם לאחר שרמות חלבון huntingtin חזרו לבסיס 13. בכל המחקרים הללו, Asos הועברו לחדר לרוחב לירידה ברמות גנים כלל או לשנות שחבור גן דרךאת כל מערכת העצבים המרכזית. שני משאבות האוסמוטי וזריקה בולוס בודדת יכולים לשמש כדי לספק לAsos CSF. משאבות מאפשרות משלוח איטי, מתמשך, ואילו intracerebroventricular בולוס (ICV) הוא, הזרקה חד פעמית מהירה. יש לנו להשתמש בשתי השיטות הללו עם הצלחה, למרות שיש לנו לא דיווחו על ההשוואה הישירה בין המשאבה ובולוס בקו מהונדס אחת. שימוש Asos של מערכת העצבים המרכזית הוא דרך רב עוצמה לירידה ברמות סך חלבון ו / או שינוי שחבור של כמה חלבונים. בעוד אנו משתמשים באופן בלעדי Asos כטיפול בהפרעות נוירולוגיות, אנו מכירים בכך שגם בתחומים אחרים עשויים להפיק תועלת מהטכניקה הזו. כל עוד החלבון של העניין באו לידי ביטוי במערכת העצבים המרכזיים, והמטרה הסופית היא להגיע למערכת העצבים המרכזית שינויים רחבים בביטוי גנים, תוך שימוש בטכניקות Asos הפגינו עשויה להיות מאוד שימושי.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Name of Reagent/Material</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalog Number</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>PREPARING ALZET OSMOTIC PUMPS </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Alzet Osmotic Pump 14 days</td>
 <td>DURECT</td>
 <td>Model 1002</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Alzet Osmotic Pump 28 days</td>
 <td>DURECT</td>
 <td>Model 2004</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Alzet Osmotic Pump 42 days</td>
 <td>DURECT</td>
 <td>Model 2006</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>2.5 mm Catheters</td>
 <td>PlasticsOne</td>
 <td>3280PM/SPC</td>
 <td>Custom ordered to 2.5 mm Catheter Length</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Vinyl Catheter Tubing</td>
 <td>DURECT</td>
 <td>7760</td>
 <td>ID: 0.027", OD: 0.045"</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>0.9% Sodium Chloride, Irrigation, USP</td>
 <td>Baxter</td>
 <td>2F7124</td>
 <td>NOT to be used in pumps or tubing</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>0.9% Sodium Chloride, Injection, USP</td>
 <td>Hospira</td>
 <td>NDC 0409-4888-10</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>p60 Petri Dish (Sterilized)</td>
 <td>TRP</td>
 <td>93060</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Surgical Blades (Sterile)</td>
 <td>Butler Schein</td>
 <td>#007319</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Latex Surgical Gloves (Sterile)</td>
 <td>Micro-Touch</td>
 <td></td>
 <td>CatNo will depend on size of the gloves needed</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sterile Towel Drape</td>
 <td>Dynarex</td>
 <td>4410</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>.2um Syringe Filters</td>
 <td>PALL</td>
 <td>4192</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>1 ml Syringe (Sterile)</td>
 <td>BD</td>
 <td>309625</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>50 ml Conical Tubes</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>100% Ethanol</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>PUMP &amp; BOLUS SURGERY PROTOCOLS </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Curved Forceps</td>
 <td>Fine Science Tools</td>
 <td>11001-12</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Curved Hemostat</td>
 <td>Fine Science Tools</td>
 <td>13009-12</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Fine Sharp Scissors</td>
 <td>Fine Science Tools</td>
 <td>14060-09</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Curved Blunt Scissors</td>
 <td>Fine Science Tools</td>
 <td>14029-10</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Bone Cutter</td>
 <td>Fine Science Tools</td>
 <td>16104-14</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Straight Hemostat</td>
 <td>Fine Science Tools</td>
 <td>12002-12</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Syringe</td>
 <td>Hamilton</td>
 <td>7653-01</td>
 <td>10 &mu;l gas-tight with removable needles</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Needles</td>
 <td>Hamilton</td>
 <td>7758-04</td>
 <td>26 gauge, Point Style: 2</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>5-0 Nylon Suture Thread</td>
 <td>Covidient</td>
 <td>SN-871</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Alcohol Pads</td>
 <td>Select</td>
 <td>#521</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Cotton Swabs (sterile)</td>
 <td>Puritan</td>
 <td>REF 806-WC</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Super Glue</td>
 <td>Loctite</td>
 <td></td>
 <td>Longneck Bottles</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>CAUTION: FastGreen Dye</td>
 <td>Sigma</td>
 <td>F7252-5G</td>
 <td>Wear Eyeshields and Gloves when handling this product</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Antibiotic Cream</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Eye Ointment</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Electric Shaver</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>70% Ethanol</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>10% Provadone Iodine</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>3% Hydogen Peroxide</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Warming Pad</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Bead Sterilizer</td>
 <td>SouthPointe Surgical</td>
 <td>GRM5-1450</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Small Animal Stereotaxic</td>
 <td>Kopf</td>
 <td>Model 940</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Nose Cone</td>
 <td>Kopf</td>
 <td>Model 923-B</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ear Bars</td>
 <td>Kopf</td>
 <td>Model 921</td>
 <td>This model is optional</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Cannula Driver</td>
 <td>Kopf</td>
 <td>Model 1966</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Syringe Holder</td>
 <td>Kopf</td>
 <td>Model 1972</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Temperature Control System</td>
 <td>Kopf</td>
 <td>Model TCAT-2LV</td>
 <td>Optional</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Oxygen/Isoflurane System</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

direct intraventricular delivery of drugs to the rodent central nervous system

בשל חוסר יכולת לחצות את מחסום הדם במוח, תרופות מסוימות צריכים להיות מועברות ישירות למערכת העצבים המרכזית (CNS). המעבדה שלנו מתמקדת במיוחד באנטיסנס (Asos), אם כי ניתן להשתמש גם בטכניקות שמוצגות בסרטון כאן כדי לספק שפע של תרופות אחרות למערכת העצבים המרכזית. אנטיסנס (Asos) יש לו את היכולת למציאת מטרות רצף ספציפית 1, כמו גם יחסי איזופורם מעבר של גנים ספציפיים 2. כדי להשיג מציאה גן נרחבת או שחבור במערכת העצבים המרכזית של עכברים, Asos יכול להיות מועבר למוח באמצעות שני מסלולים נפרדים של ממשל, אשר שניהם אנו מדגימים בוידאו. השימושים הראשונים Alzet משאבות אוסמוטי, מחוברות לקטטר שמושתל בניתוח לתוך החדר לרוחב. זה מאפשר את Asos להיות חדור ברציפות לתוך מערכת העצבים המרכזית לתקופה מוגדרת של זמן. השנייה כרוך בהזרקת בולוס יחידה של ההייריכוז של GH ASO לתוך החדר לרוחב הנכון. שתי השיטות להשתמש במערכת חדרית מוחין העכבר כדי לספק ASO לכל המוח וחוט השדרה, אם כי בהתאם לצרכים של המחקר, שיטה אחת עשויה להיות מועדפות על פני אחרים.

לאחר משאבת עירוי או זמן מיועד לאחר הזרקת בולוס ICV (אנו משתמשים באופן שגרתי ארבעה שבועות), חשוב לבחון את היעילות של Asos. אנו ממליצים לקחת באזורים שונים של המוח וחוט השדרה כדי למדוד את הרמות / isoforms של גן המטרה, הן ברמת ה-mRNA באמצעות כמותי בזמן אמת PCR כמו גם את רמת החלבון או באמצעות כתם מערבי או ELISA (איור 4 לדוגמה שפורסמה ). זה יעזור לקבוע את יעילות ASO בכל אזורים במערכת העצבים המרכזית השונים. אם זמן מחצית החיים של החלבון ממוקד הוא ארוכים, אנו ממליצים לחכות עוד לאחר עירוי ASO על מנת להעריך מציאה חלבון מקסימום או שחבור. כמו כן, חשוב לבדוק את חלוקת אוליגו. חליטות משאבה לגרום להפצה באמצעות ההמיספרות גם ipsilateral ונגדיים, אם כי ריכוז גבוה יותר ASO נתפס לעתים קרובות באזורים קרוב יותר למערכת חדרית 16. ICV בולוס זריקות להניב unifo יותרהפצת RM של אוליגו דרך מערכת העצבים המרכזית 16, אם כי ההשפעות לא יכולים להימשך כל עוד. אנחנו מפנים את הקורא לSouthwell et al. לראות השוואה ישירה של משאבה לעומת בולוס הפצת אוליגו 16. כמו כן, אנו ממליצים על בדיקת מינונים שונים וכן את משך זמן פעולה של Asos שכן כל ASO יתנהג באופן שונה במקצת in vivo. Asos יש בדרך כלל משך זמן ארוך יחסית של פעולה, עם מציאה היעד או שחבור שנמשכת כמה חודשים לאחר לידת ASO. בנוסף, כמה Asos יעבוד טוב יותר מאחרים ועוד כמה מטרות גן תהיה קלה יותר למציאה מאשר לאחרים. מסיבה זו, כאשר הקרנת Asos כדי לקבוע את המועמד המוביל, מומלץ לבדוק לפחות 3-5 Asos in vivo עם n = 4-6 מבוגרים עכברים לאסו כניסיונו ראשון. אם אתם משתמשים בתרופה אחרת מאשר Asos, זה יהיה גם להיות חשוב לטייס ריכוז התרופה האידיאלי, משך פעולה של תרופה, ותרופת מערכת העצבים המרכזיתהחלוקה שלתרכובת מסוימת. <img alt="טבלת 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50326/50326table1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50326/50326table1.jpg" /> טבלת מס &#39;1. ניתוח קואורדינטות. מרכז נהג להכות את החדר לרוחב הנכון בשני עכברים וחולדות בעת השתלת משאבות אוסמוטי, כמו גם ביצוע בולוס intracerebroventricular (ICV). שתי הקואורדינטות, למשאבות ובולוס ICV, למקד חדר לרוחב הנכון. אנו משתמשים בשתי מערכות שונות, כי אלה הם מה שיש לנו את החוויה ביותר עם ויודעים לספק הפצה מצוינת של אסו. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/50326/50326fig1.jpg" /> איור 1. התקנת Stereotaxic. (א) הציוד הדרוש למשאבת stereotaxic Alzet וניתוחים הזרקת בולוס.) זכוכית ביד לעקרr. II) צג דיגיטלי. III) בסיס Stereotaxic עם זרועות נעות. IV) כרית חימום בטמפרטורה מבוקרת. V) Isoflurane / מערכת חמצן. VI) לשכת Isoflurane. (ב) תקריב של החרטום וסורגי אוזן. (C) שני קבצים נדרשים. משמאל: מזרק / בעל מחט לזריקות בולוס ICV. מימין: מנהל התקן של קנייה להשתלת משאבת אוסמוטי. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/50326/50326fig2.jpg" /> איור 2. Alzet השרשה משאבת אוסמוטי. (A) Alzet אפשרויות משאבה האוסמוטי לעכברים. משאבות. של 14 יום (0.25 μl / שעה), משאבות 28 יום (0.25 μl / שעה), משאבות יום 42 (0.15 μl / שעה) (ב) להשתלת משאבת קואורדינטות מגבחת: -0.5 מ&quot;מ אחורי, -1.1 מ&quot;מ לרוחב ( מימין), ו-2.5 מ&quot;מ הגחון (אורכו של צנתר). (ג) לאחר הנסיעה דרך קטטרגולגולת והדבקת הצינורית, לצבוע הוא הסמיק דרך קטטר להעריך מיקום נכון של קטטר בחדר לרוחב. (ד &#39;) במוח perfused מייד לאחר הצבע מנוהל כמו ב( C). אם הצנתר ממוקם בהצלחה בחדר, לצבוע יופץ בכל מערכת חדרית העכבר. <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/50326/50326fig3.jpg" /> איור 3. הזרקת בולוס Intracerebroventricular. () קואורדינטות להזרקה בולוס מגבחת: 0.3 מ&quot;מ קדמי, -1.0 מ&quot;מ לרוחב (מימין), ו-3.0 מ&quot;מ גחון (ב &#39;) לאחר הנסיעה של המחט דרך גולגולת מ&quot;מ -3.0 הגחון, הצבע נדחף דרך המזרק. כדי להעריך את המיקום נכון של המחט ב( ג) מוח perfused מאוחר יותר החדר. זמן קצר לאחר לצבוע מנוהל כמו ב( ב &#39;). אם מחט ממוקמת בהצלחה בחדר,צבע יופץ בכל מערכת חדרית העכבר. <img alt="איור 4" fo:content-width="5.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50326/50326fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50326/50326fig4.jpg" /> איור 4. אנטיסנס להפחית SOD1 עכברוש in vivo (דמות שנלקחה ישירות מסמית ואח&#39;. 7). (AD) אנטיסנס SOD1 תעוף r146192 או SOD מקושקשת היו חדור במשך 28 ימים לתוך החדר לרוחב ימין של חולדות נורמליות ב 100 מיקרוגרם / יום. (רמות ה-mRNA) SOD1 אנדוגני מהמוח וחוט השדרה כפי שהיא נמדדת על ידי qRT-PCR. ( B) SOD1 ו- טובולין רמות חלבון בעקבות עירוי ASO. (C ו-D) רמות חלבון לטובולין ולכמת SOD1 לאזורים של העירוי הבא המוח שונים. (ה) Asos נגד presenilin 1 או GSK-3 ובטאו, היו חדור עבור 2 שבועות לתוך החדר לרוחב ימין של עכברי nontransgenic ורמות ה-mRNA שהוערכו בקליפת המוח הקדמית / זמני הנכונה. לשכפל באישור האגודה האמריקנית לחקירה קלינית. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50326/50326fig4large.jpg" target="_blank">לחץ כאן לצפייה בדמות גדולה.</a> <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/50326/50326fig5.jpg" fo:content-width="3in" fo:src="/files/ftp_upload/50326/50326fig5highres.jpg"/> איור 5. פועל תפר מזרן אופקי. 5-0 חוט תפר ניילון הוא פילס ובמתוך העור, החל קדמי ואחורי עובד, מתרכז יותר על הצינורית. ברגע שהגיע לנקודה האחורית ביותר, חוט התפירה אז הוא הביא את קדימה והשחיל על צינורית פעם נוספת. הדבר מבטיח סגירת פצע תקינה ומונע את הצינורית / צינורות מהעבודה דרך העור.

Watch this Scientific Journal Video about Direct Intraventricular Delivery of Drugs to the Rodent Central Nervous System at JoVE.com

Direct Intraventricular Delivery of Drugs to the Rodent Central Nervous System

אנו מתארים שיטה למקד תרופות למערכת העצבים המרכזית או על ידי השתלת קטטר או ביצוע הזרקת בולוס לתוך החדר לרוחב הנכון בעכברים. אנו מתמקדים באופן ספציפי על המשלוח של אנטיסנס. טכניקה זו היא להתאמה בקלות לתרופות אחרות ולחולדות.

משלוח תוך חדרי ישיר של תרופות למערכת העצבים המרכזית מכרסם

Due to an inability to cross the blood brain barrier, certain drugs need to be directly delivered into the central nervous system (CNS). Our lab focuses ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Systemic and Local Drug Delivery for Treating Diseases of the Central Nervous System in Rodent Models

תרופות משלוח מערכתית מקומי לטיפול במחלות של מערכת העצבים המרכזית מודלים מכרסמים

Thorough preclinical testing of central nervous system (CNS) therapeutics includes a consideration of routes of administration and agent biodistribution ...

Optic Nerve Transection: A Model of Adult Neuron Apoptosis in the Central Nervous System

עצב הראייה חיתוך רוחב: מודל של אפופטוזיס Neuron למבוגרים במערכת העצבים המרכזית

Retinal ganglion cells (RGCs) are CNS neurons that output visual information from the retina to the brain, via the optic nerve. 
The optic nerve can be ...

Multimodal Imaging of Stem Cell Implantation in the Central Nervous System of Mice

Multimodal הדמיה של השתלת תא גזע במערכת העצבים המרכזית של עכברים

During the past decade, stem cell transplantation has gained increasing interest as primary or secondary therapeutic modality for a variety of diseases, ...

Production of Lentiviral Vectors for Transducing Cells from the Central Nervous System

הפקה של וקטורים lentiviral עבור תאים Transducing ממערכת העצבים המרכזית

Efficient gene delivery in the central nervous system (CNS) is important in studying gene functions, modeling neurological diseases and developing ...

Labeling of Single Cells in the Central Nervous System of Drosophila melanogaster

Labeling of Single Cells in the Central Nervous System of Drosophila melanogaster

תיוג של תאים בודדים במערכת העצבים המרכזית של<em&gt; דרוזופילה melanogaster</em

In this  article we describe how to individually label neurons in the embryonic CNS of Drosophila melanogaster by juxtacellular injection of the ...

An Injury Paradigm to Investigate Central Nervous System Repair in Drosophila

An Injury Paradigm to Investigate Central Nervous System Repair in Drosophila

פרדיגמה פגיעה לחקור תיקון של מערכת עצבים מרכזי ב<em&gt; דרוזופילה</em

An experimental method has been developed to investigate the cellular responses to central nervous system (CNS) injury using the fruit-fly Drosophila. ...

In vivo Interrogation of Central Nervous System Translatome by Polyribosome Fractionation

In vivo Interrogation of Central Nervous System Translatome by Polyribosome Fractionation

בחקירתו vivo של Translatome מערכת עצבים המרכזי על ידי Polyribosome היפוך חלוק

Multiple processes are involved in gene expression including transcription, translation and stability of mRNAs and proteins. Each of these steps are ...

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

בoptogenetic גירוי vivo של מערכת העצבים המרכזית מכרסם

The ability to probe defined neural circuits in awake, freely-moving animals with cell-type specificity, spatial precision, and high temporal resolution ...

Optical Clearing of the Mouse Central Nervous System Using Passive CLARITY

סליקה אופטית של מערכת העצבים המרכזית עכבר שימוש CLARITY הפסיבי

Traditionally, tissue visualization has required that the tissue of interest be serially sectioned and imaged, subjecting each tissue section to unique ...

A Computerized Test Battery to Study Pharmacodynamic Effects on the Central Nervous System of Cholinergic Drugs in Early Phase Drug Development

סוללה בחינה ממוחשבת ללמוד Pharmacodynamic השפעות על מערכת העצבים המרכזית של שימוש בסמים בפיתוח התרופה בשלב מוקדם

Investigating potential pharmacodynamic effects in an early phase of central nervous system (CNS) drug research can provide valuable information for ...