Name: circumscribed capsular infarct modeling using a photothrombotic technique
Uploaded: 2016-06-02T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Circumscribed Capsular Infarct Modeling Using a Photothrombotic Technique at JoVE.com

Este trabalho foi apoiado por uma bolsa do Instituto de Medicina Engenharia de Sistemas (Imse) &amp; GIST-Caltech Fundo Collaborative (K04592) de GIST e pelo Programa de Pesquisa em Ciência Básica através da NRF da Coreia financiado pelo Ministério da Ciência, das TIC e do Ordenamento do futuro (NRF-2013R1A2A2A01067890).

Todos os procedimentos foram realizados de acordo com as diretrizes institucionais de Gwangju Instituto de Ciência e Tecnologia (GIST), e todos os procedimentos foram aprovados pelo Institutional Animal Care e do Comitê Use na GIST. 1. etapas de pré-lesão de <ol><li> Identificação da Área Membro Anterior na cápsula interna usando AAV-GFP <ol><li> Casa e lidar com ratos Sprague Dawley (~ 400 g, 11 - 13 semanas) em conformidade com as diretrizes institucionais e nacionais. </li><li> Este...

<ol>
	<li>Roger, V. L., 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=Heart+disease+and+stroke+statistics--2012+update:+a+report+from+the+American+Heart+Association.">Heart disease and stroke statistics--2012 update: a report from the American Heart Association.</a> Circulation. 125, 2-220 (2012).</li><li>Debette, S., Markus, H. 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H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+corticospinal+tract+location+at+corona+radiata+and+posterior+limb+of+the+internal+capsule+in+human+brain.">A review of corticospinal tract location at corona radiata and posterior limb of the internal capsule in human brain.</a> NeuroRehabilitation. 24 (3), 279-283 (2009).</li><li>Kim, D., 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=Longitudinal+changes+in+resting-state+brain+activity+in+a+capsular+infarct+model.">Longitudinal changes in resting-state brain activity in a capsular infarct model.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 35 (1), 11-119 (2014).</li><li>Blasi, F., Whalen, M. J., Ayata, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lasting+pure-motor+deficits+after+focal+posterior+internal+capsule+white-matter+infarcts+in+rats.">Lasting pure-motor deficits after focal posterior internal capsule white-matter infarcts in rats.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 35 (6), 977-984 (2015).</li><li>Metz, G. A., Antonow-Schlorke, I., Witte, O. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+improvements+after+focal+cortical+ischemia+in+adult+rats+are+mediated+by+compensatory+mechanisms.">Motor improvements after focal cortical ischemia in adult rats are mediated by compensatory mechanisms.</a> Behavioural brain research. 162 (1), 71-82 (2005).</li></ol>

O modelo do infarto capsular aqui apresentado demonstra uma lesão-alvo com comprometimento motor acentuado e persistente na função de membro anterior. Modelos anteriores de AVC capsular subcortical demonstraram um grau insuficiente de comprometimento motor e uma 6,8,9 processo de recuperação rápida. Neste sentido, este modelo se assemelha os casos clínicos capsular de enfarte que exibem insuficiência funcional a longo prazo. Os passos mais críticos no desenvolvimento de u...

Até recentemente, a &quot;massa cinzenta acidente vascular cerebral (GMS) modelos&quot; têm sido utilizados exclusivamente para entender a fisiopatologia do derrame e para orientar o desenvolvimento de novos tratamentos. No entanto, tem havido um aumento da prevalência de acidente vascular cerebral que afeta a matéria branca subcortical em indivíduos idosos, o que constitui 15 - 25% de todos os acidentes vasculares cerebrais 1,2. Numerosos estudos têm sido realizados sobre acidente vascular cerebral utilizando modelos GMS, ao passo que há poucos estudos que usaram modelos (WMS) acidente vascular cerebral substância branca. A substância branca em roedores é substancialmente menor do que a substância branca em seres humanos ou primatas. Por conseguinte, é mais difícil de aceder selectivamente destruir e as regiões alvo na matéria branca 3. Além disso, não há ferramentas eficazes têm sido desenvolvidos até à data para destruir selectivamente a extensão prevista da matéria branca alvo. Por conseguinte, tem havido falta de modelos adequados para o estudo de acidentes vasculares cerebrais de substância branca. st animalmodelos Roke são muitas vezes utilizados para monitorar o progresso da recuperação motora para o desenvolvimento de novos reabilitação e métodos terapêuticos. É ideal para utilizar um modelo animal que apresenta um défice neurológico longo prazo concordantes com as alterações anatómicas demonstradas em acidente vascular cerebral humano 4,5. A este respeito, a rápida recuperação do déficit motor e amplo envolvimento do cérebro após a lesão do infarto pode não ser realista na busca de pesquisa acidente vascular cerebral. Anteriores modelos capsular de enfarte têm sido feitos pela oclusão da carótida interna ou artérias coroideias anterior e difusão de endotelina-1 (ET-1) no interior da cápsula interna 6-9. No entanto, exige a oclusão da artéria dissecção cuidadosa das artérias, mas produz uma vasta área de lesão do enfarte, incluindo a cápsula interna, sem déficits comportamentais persistentes. Além disso, a ET-1 não era difusa para destruir completamente a parte posterior da cápsula interna e, consequentemente, menos marcada ou persistir Behdéficit avioral. Um modelo de enfarte do photothrombotic tem sido amplamente utilizada para gerar vários tipos de lesões de enfarte do córtex e estruturas subcorticais 10. A técnica incluem a administração intravenosa, seguida de iluminação focal, o que leva a agregação de plaquetas nos vasos pequenos e geração de lesões enfarte 10. Técnica Photothrombotic tem sido amplamente utilizada para criar lesões GMS, enquanto que raramente tem sido utilizado para gerar lesões WMS 5,11. Para esta técnica, uma combinação de corante e luz de irradiação Rosa de Bengala foi demonstrado ser útil na destruição da estrutura de alvo, fazendo com que os défices funcionais correspondentes. O elemento-chave da técnica photothrombotic é irradiação de luz, uma vez que determina o tamanho das lesões de enfarte. resultados de irradiação de luz em diferentes efeitos sobre a matéria cinzenta e matéria branca, porque a dispersão da luz é mais do que 4 vezes maior em ma brancotter em comparação com a matéria cinzenta 12; Por conseguinte, se a intensidade de luz tem uma suficientemente baixa irradiação (&lt;1140 mW / mm 2), pode-se limitar a extensão para a qual lesão photothrombotic afectar a extensão para a substância branca (isto é., Cápsula interna). Por exemplo, a luz de energia mais elevada pode induzir enfartes, tanto na substância cinzenta e branca, mas a luz de energia mais baixo pode induzir fototrombose apenas na substância branca. Além disso, a penetração da energia luminosa foi muito limitada. Aproximadamente 99% da energia da luz foi perdido para além de 1 mm a partir da fonte de luz 13. Portanto, espera-se que o alvo com exactidão, a luz de menor energia induz fototrombose apenas na matéria branca, com uma interferência mínima da matéria cinzenta vizinha. Aqui, nós descrevemos um novo método para criar lesões na área de enfarte do membro anterior da cápsula interna em roedores. Nós descrevemos o método de identificação da área do membro anterior na ca internapsule, a tecnologia de irradiação de luz, incluindo o ajustamento e a entrega de luz, e a geração de uma lesão do enfarte. Descrevemos também testes comportamentais utilizados para avaliar a integridade da modelagem capsular.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="517">
	<tbody>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:157px;">DC Temperature controller</td>
			<td style="width:131px;">WORLD PRECISION INSTRUMENTS, INC.</td>
			<td style="width:88px;">ATC1000</td>
			<td style="width:143px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:157px;">Digital Stereotaxic Instruments</td>
			<td style="width:131px;">STOELTING CO.</td>
			<td style="width:88px;">51900</td>
			<td style="width:143px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:157px;">Electrical Stimulator</td>
			<td style="width:131px;">CyberMedic Corp.</td>
			<td style="width:88px;">EMGFES 2000</td>
			<td style="width:143px;"></td>
		</tr>
		<tr height="231">
			<td height="231" style="height:231px;width:157px;">Epoxy&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Precision Fiber Products, INC.</td>
			<td style="width:88px;">PFP-353ND1</td>
			<td style="width:143px;">Mix Ratio: 
			10(A):1(B-hardener) by weight&#160; 
			Curing Schedule: 
			1 minute @150&#176;C 
			2~5 minutes @120&#176;C 
			5~10 minutes @100&#176;C 
			15~30 minutes @80&#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:157px;">Fiber Optic Scribe&#160;</td>
			<td style="width:131px;">THORLABS, INC</td>
			<td style="width:88px;">S90R</td>
			<td style="width:143px;"></td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:157px;">Fiber patch cable</td>
			<td style="width:131px;">KOREA OPTRON Corp.</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td style="width:143px;">Outer diameter: 3mm 
			&#216;200 &#181;m 
			0.39 NA 
			FC/PC-FC/PC 
			1 m</td>
		</tr>
		<tr height="126">
			<td height="126" style="height:126px;width:157px;">Laser Power Supply</td>
			<td style="width:131px;">CHANGCHUN NEW INDUSTRIES OPTOELECTRONICS TECH. CO., LTD.</td>
			<td style="width:88px;">MGL-FN-532nm-200mW-14010196</td>
			<td style="width:143px;"></td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:157px;">Crimp ring&#160;</td>
			<td style="width:131px;">DAWOOTECH CO.,LTD.</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td style="width:143px;">Length: 19mm 
			Inner diameter: 3mm 
			Outer diameter: 3.8mm 
			Material: SUS</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:157px;">Micro4-micro syringe pump controller</td>
			<td style="width:131px;">WORLD PRECISION INSTRUMENTS, INC</td>
			<td style="width:88px;">95100</td>
			<td style="width:143px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:157px;">Optical Power Meter</td>
			<td style="width:131px;">THOLABS, INC</td>
			<td style="width:88px;">PM100D</td>
			<td style="width:143px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:157px;">Paraformaldehyde</td>
			<td style="width:131px;">SIGMA-ALDRICH CO. LLC.</td>
			<td style="width:88px;">P6148&#12288;</td>
			<td style="width:143px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:157px;">Diamond lapping (polishing) sheet</td>
			<td style="width:131px;">THORLABS, INC</td>
			<td style="width:88px;">LF3D</td>
			<td style="width:143px;">Grit : 3 &#181;m</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:157px;">Diamond lapping (polishing) sheet</td>
			<td style="width:131px;">THORLABS, INC</td>
			<td style="width:88px;">LF6D</td>
			<td style="width:143px;">Grit : 6 &#181;m</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:157px;">Rose Bengal</td>
			<td style="width:131px;">SIGMA-ALDRICH CO. LLC.</td>
			<td style="width:88px;">330000</td>
			<td style="width:143px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:157px;">Needle for spinal anesthesia with pencil point tip (Spinal needle)&#160;</td>
			<td style="width:131px;">B.BRAUN MELSUNGEN AG&#160;</td>
			<td style="width:88px;">4502027</td>
			<td style="width:143px;">Size: 27G 
			Length: 88mm 
			Needle: 0.40mm</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:157px;">Waterproof sandpaper&#160;</td>
			<td style="width:131px;">DEERFOS CO.,LTD</td>
			<td style="width:88px;">CC261</td>
			<td style="width:143px;">Grit : 1000 &#181;m</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:157px;">Nanofil 10uL syringe&#160;</td>
			<td style="width:131px;">WORLD PRECISION INSTRUMENTS, INC</td>
			<td style="width:88px;">NANOFIL</td>
			<td style="width:143px;"></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:157px;">Nanofil 33G BVLD needle</td>
			<td style="width:131px;">WORLD PRECISION INSTRUMENTS, INC</td>
			<td style="width:88px;">NF33BV-2</td>
			<td style="width:143px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:157px;">AAV-GFP virus</td>
			<td style="width:131px;">UNC Vector Core</td>
			<td style="width:88px;">AAV2-CamKIIa-eYFP</td>
			<td style="width:143px;">2x10^12 virus molecules/ml</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:157px;">Anti-Green Fluorescent Protein, Rabbit IgG fraction</td>
			<td style="width:131px;">Life Technologies, INC</td>
			<td style="width:88px;">A11122</td>
			<td style="width:143px;">primary antibody (1:200)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:157px;">Goat Anti-Rabbit IgG (H+L)</td>
			<td style="width:131px;">Life Technologies, INC</td>
			<td style="width:88px;">A11034</td>
			<td style="width:143px;">secondary antibody (1:500)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:157px;">Ceftezole</td>
			<td style="width:131px;">GUJU Pharma CO.,LTD.</td>
			<td style="width:88px;">A27802741</td>
			<td style="width:143px;">0.1%, 1ml</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:157px;">Lidocain hydrochloride injection</td>
			<td style="width:131px;">JEIL PHARMACEUTICAL CO.,LTD.</td>
			<td style="width:88px;">A04900271</td>
			<td style="width:143px;">2%, 1ml</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:157px;">Hand Piece Drill</td>
			<td style="width:131px;">Seshin</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td style="width:143px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:157px;">Digital optical power and energy meter</td>
			<td style="width:131px;">THORLABS, INC</td>
			<td style="width:88px;">PM100D</td>
			<td style="width:143px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:157px;">Ketopropen</td>
			<td style="width:131px;">UNIBIOTech</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td style="width:143px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

circumscribed capsular infarct modeling using a photothrombotic technique

Recent increase in the prevalence rate of white matter stroke demands specific research in the field. However, the lack of a pertinent animal model for white matter stroke has hampered research investigations. Here, we describe a novel method for creating a circumscribed capsular infarct that minimizes damage to neighboring gray matter structures. We used pre-surgery neural tracing with adeno-associated virus-green fluorescent protein (AAV-GFP) to identify somatotopic organization of the forelimb area within the internal capsule. The adjustment of light intensity based on different optical properties of gray and white matter contributes to selective destruction of white matter with relative preservation of gray matter. Accurate positioning of optical-neural interface enables destruction of entire forelimb area in the internal capsule, which leads to a marked and persistent motor deficit. Thus, this technique produces highly replicable capsular infarct lesions with a persistent motor deficit. The model will be helpful not only to study white matter stroke (WMS) at the behavioral, circuit, and cellular levels, but also to assess its usefulness for development of new therapeutic and rehabilitative interventions.

O método aqui apresentado destina-se a criar um enfarte capsular circunscrito com um déficit motor. Portanto, é crítico para determinar correctamente o alvo no interior da cápsula interna na etapa de pré-cirurgia. O mapeamento somatotopic de fibras piramidais na cápsula interna não foi resolvido até o momento. Para identificar corretamente o alvo dentro da cápsula interna, a área do membro anterior devem ser delimitadas. Uma injecção de AAV-GFP para a área do membro anterio...

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Circumscribed Capsular Infarct Modeling Using a Photothrombotic Technique

Este manuscrito descreve uma técnica de modelagem de infarto capsular. Aqui utilizamos uma técnica photothrombotic modificado com baixa intensidade de luz após o mapeamento de destino pré-cirurgia. Usando esta técnica, criamos um modelo de enfarte capsular circunscrito com comprometimento motor persistente.

Circunscrito capsular infarto Modelagem usando uma técnica Photothrombotic

Recent increase in the prevalence rate of white matter stroke demands specific research in the field. However, the lack of a pertinent animal model for ...

Research

JoVE Journal

Medicine

A Novel Capsulorhexis Technique Using Shearing Forces with Cystotome

A Técnica Capsulorhexis Novel Usando as forças de cisalhamento com Cystotome

Purpose:
To demonstrate a capsulorhexis technique using predominantly shearing forces with a cystotome on a virtual reality simulator and on a human eye....

Medicina

A Novel Technique of Rescuing Capsulorhexis Radial Tear-out using a Cystotome

Uma nova técnica de Capsulorhexis Resgatando Radial Rasgue-out usando um Cystotome

Part 1 : Purpose:   To demonstrate a capsulorhexis radial tear out rescue technique using a cystotome on a virtual reality cataract surgery simulator and ...

Mouse Model of Intraluminal MCAO: Cerebral Infarct Evaluation by Cresyl Violet Staining

Modelo de Rato OACM Intraluminal: Avaliação infarto cerebral por coloração violeta Cresyl

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Modeling Colitis-Associated Cancer with Azoxymethane (AOM) and Dextran Sulfate Sodium (DSS)

Modeling Colitis-Associated Cancer with Azoxymethane AOM and Dextran Sulfate Sodium DSS

Câncer de modelagem Colite Associada com Azoximetano (OMA) e sulfato de sódio Dextran (DSS)

Individuals with inflammatory bowel disease (IBD), such as Crohn's disease (CD) or ulcerative colitis (UC) are at increased risk of developing colorectal ...

Photothrombotic Ischemia: A Minimally Invasive and Reproducible Photochemical Cortical Lesion Model for Mouse Stroke Studies

Isquemia Photothrombotic: Um Modelo de lesão cortical fotoquímica Minimamente Invasiva e reprodutível para mouse Estudos curso

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Murine Cervical Heart Transplantation Model Using a Modified Cuff Technique

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Human Skeletal Muscle Biopsy Procedures Using the Modified Bergstr&#246;m Technique

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Procedimentos de biópsia de músculo esquelético humano, utilizando a técnica Bergström Modificado

The percutaneous biopsy technique enables researchers and clinicians to collect skeletal muscle tissue samples. The technique is safe and highly ...

Using a Laminating Technique to Perform Confocal Microscopy of the Human Sclera

Usando uma técnica de estratificação para executar microscopia confocal da esclera humana


The sclera is a dense connective tissue that covers and protects the eye. It mainly consists of dense collagen bundles (types I, III, IV, V, VI, and ...

Induction of Ischemic Stroke and Ischemia-reperfusion in Mice Using the Middle Artery Occlusion Technique and Visualization of Infarct Area

Indução de Acidente Vascular Cerebral Isquêmico e isquemia-reperfusão em ratos usando a técnica de oclusão da artéria Oriente e Visualização de infarto Área

Cerebrovascular disease is highly prevalent in the global population and encompasses several types of conditions, including stroke. To study the impact of ...

Histological Quantification of Chronic Myocardial Infarct in Rats

Quantificação histológico de miocárdio crônico infarto em ratos

Myocardial infarction is defined as cardiomyocyte death due to prolonged ischemia; an inflammatory response and scar formation (fibrosis) follow the ...