Name: an ultrasonic tool for nerve conduction block in diabetic rat models
Uploaded: 2017-10-20T13:00:00
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Die Studie wurde unterstützt durch das Ministerium für Wissenschaft und Technologie (Projekt am meisten 105-2221-E-400-001) und den National Health Research Institutes (Projekt BN-105-PP-10), Taiwan.

der institutionellen Animal Care und Use Committee des National Health Research Institutes in Taiwan genehmigt alle tierischen Protokolle.
 1. Induktion von diabetischen Modell in männlichen Erwachsenen Sprague - Dawley (SD) Ratten <ol><li>Ratte essen Pellets aus dem Käfig entfernen, um schnell männlichen SD-Ratten (300-350 g) für 6 h vor der STZ Induktion.</li>
	<li>Vorbereiten Natriumcitrat Puffer (0,1 M, pH 4,5).
	<ol><li>Auflösen 1,05 g Zitronensäure Monohydrat (C 6 H <...

<ol>
	<li>Abuaisha, B. B., Costanzi, J. B., Boulton, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acupuncture+for+the+treatment+of+chronic+painful+peripheral+diabetic+neuropathy:+A+long-term+study.">Acupuncture for the treatment of chronic painful peripheral diabetic neuropathy: A long-term study.</a> Diabetes Res Clin Pract. 39 (2), 115-121 (1998).</li><li>Hamza, M. A., 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=Percutaneous+electrical+nerve+stimulation:+A+novel+analgesic+therapy+for+diabetic+neuropathic+pain.">Percutaneous electrical nerve stimulation: A novel analgesic therapy for diabetic neuropathic pain.</a> Diabetes Care. 23 (3), 365-370 (2000).</li><li>Ballantine, H. T., Bell, E., Manlapaz, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progress+and+problems+in+the+neurologic+applications+of+focused+ultrasound.">Progress and problems in the neurologic applications of focused ultrasound.</a> J Neurosurg. 17, 858-876 (1960).</li><li>Foley, J. L., Little, J. W., Vaezy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image-guided+high-intensity+focused+ultrasound+for+conduction+block+of+peripheral+nerves.">Image-guided high-intensity focused ultrasound for conduction block of peripheral nerves.</a> Ann Biomed Eng. 35 (1), 109-119 (2007).</li><li>Lee, Y. F., Lin, C. C., Cheng, J. S., Chen, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-intensity+focused+ultrasound+attenuates+neural+responses+of+sciatic+nerves+isolated+from+normal+or+neuropathic+rats.">High-intensity focused ultrasound attenuates neural responses of sciatic nerves isolated from normal or neuropathic rats.</a> Ultrasound Med Biol. 41 (1), 132-142 (2015).</li><li>Young, R. R., Henneman, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+block+of+nerve+conduction+by+ultrasound.">Reversible block of nerve conduction by ultrasound.</a> Arch Neurol. 4, 83-89 (1961).</li><li>Lele, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+focused+ultrasonic+radiation+on+peripheral+nerve,+with+observations+on+local+heating.">Effects of focused ultrasonic radiation on peripheral nerve, with observations on local heating.</a> Exp Neurol. 8 (1), 47-83 (1963).</li><li>Hong, C. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+nerve+conduction+block+in+patients+with+poly-+neuropathy+after+ultrasound+thermotherapy+at+therapeutic+dosage.">Reversible nerve conduction block in patients with poly- neuropathy after ultrasound thermotherapy at therapeutic dosage.</a> Arch Phys Med Rehabil. 72 (2), 132-137 (1991).</li><li>Okada, A., Morita, Y., Fukunishi, H., Takeichi, K., Murakami, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+magnetic+resonance-guided+focused+ultrasound+treatment+of+uterine+fibroids+in+a+large+Japanese+population:+impact+of+the+learning+curve+on+patient+outcome.">Non-invasive magnetic resonance-guided focused ultrasound treatment of uterine fibroids in a large Japanese population: impact of the learning curve on patient outcome.</a> Ultrasound Obstet Gynecol. 34 (5), 579-583 (2009).</li><li>Huisman, 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=International+consensus+on+use+of+focused+ultrasound+for+painful+bone+metastases:+current+status+and+future+directions.">International consensus on use of focused ultrasound for painful bone metastases: current status and future directions.</a> Int J Hyperthermia. 31 (3), 251-259 (2015).</li><li>Dickinson, 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=Medium-term+Outcomes+after+Whole-gland+High-intensity+Focused+Ultrasound+for+the+Treatment+of+Nonmetastatic+Prostate+Cancer+from+a+Multicentre+Registry+Cohort.">Medium-term Outcomes after Whole-gland High-intensity Focused Ultrasound for the Treatment of Nonmetastatic Prostate Cancer from a Multicentre Registry Cohort.</a> Eur Urol. 70 (4), 668-674 (2016).</li><li>Foley, J. L., Little, J. W., Vaezy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+high-intensity+focused+ultrasound+on+nerve+conduction.">Effects of high-intensity focused ultrasound on nerve conduction.</a> Muscle Nerve. 37 (2), 241-250 (2008).</li><li>Lee, Y. F., Lin, C. C., Cheng, J. S., Chen, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nerve+conduction+block+in+diabetic+rats+using+high-intensity+focused+ultrasound+for+analgesic+applications.">Nerve conduction block in diabetic rats using high-intensity focused ultrasound for analgesic applications.</a> Br J Anaesth. 114 (5), 840-846 (2015).</li><li>Donoff, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nerve+regeneration:+basic+and+applied+aspects.">Nerve regeneration: basic and applied aspects.</a> Crit Rev Oral Biol Med. 6 (1), 18-24 (1995).</li><li>Fawcett, J. W., Keynes, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peripheral+nerve+regeneration.">Peripheral nerve regeneration.</a> Annu Rev Neurosci. 13, 43-60 (1990).</li><li>Nightingale, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neuropathic+pain+market.">The neuropathic pain market.</a> Nat Rev Drug Discov. 11 (2), 101-102 (2012).</li><li>Lipton, R. B., 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=Single-pulse+transcranial+magnetic+stimulation+for+acute+treatment+of+migraine+with+aura:+a+randomised,+double-blind,+parallel-group,+sham-controlled+trial.">Single-pulse transcranial magnetic stimulation for acute treatment of migraine with aura: a randomised, double-blind, parallel-group, sham-controlled trial.</a> Lancet Neurol. 9 (4), 373-380 (2010).</li></ol>

Teil- und vorübergehenden Unterdrückung von Action potentials der neuropathischen Nerven von diabetischen Ratten in Vivo und sofortige auftreten die Sperrwirkung nach der HIFU-Behandlung, die beide beobachtet wurden. Die 28-Tage-Follow-up-Studie auf CMAPs gezeigt, dass eine sichere Blockade der Nervenleitung am eine angemessene HIFU-Belichtung durchgeführt werden kann. Infolgedessen bieten das obige Protokoll der HIFU-Behandlung eine alternative Lösung für die reversible Wärmeleitung Block des Ischias-Nerv...

Orale Medikamente, Akupunktur1und elektrische Nerven Stimulation2 für die Behandlung der schmerzhaften diabetischen Polyneuropathie verwendet worden. Allerdings behindern die Nebenwirkungen der oralen Medikamenten, invasive Betrieb von Akupunktur und elektrische Nervenstimulation die therapeutische Wirksamkeit und Einhaltung des Patienten. Ultraschall-Block der peripheren Nerven in Tiermodellen untersucht worden ist, für Jahrzehnte3,4,5. Die Durchführung von in-vitro- Ischias Nerven von der großen grünen Frosch war reversibel gehemmt, nach der Behandlung von 10-20 Impulse von Ultraschall Belichtung für 0,4 - 1,0 s6. Ein Faktor, Nervenleitung zu blockieren ist die Temperaturerhöhung induziert durch Ultraschall-7. Für Patienten mit Polyneuropathie erklang die Unterdrückung der zusammengesetzten Muskel Aktionspotentiale (CMAPs) in der peroneus geringer Intensität Ultraschall für 2 min8ausgesetzt. Die vollständige Genesung war innerhalb von 5 Minuten.
Vor kurzem der Food and Drug Administration der USA HIFU als eine nicht-invasive Behandlung für uterine faserartige Tumoren9, Palliations Schmerzen der Knochen Metastasen10und Prostatakrebs11genehmigt. Eine HIFU-Wandler stößt akustische Balken außerhalb des Körpers und der Balken in verschiedenen Gewebe Medien übertragen und konvergieren auf den Ziel-Tumor im Mittelpunkt. Der Fokuszone ist sofort gebildet, um lokalisierte Auswirkungen auf Ziel Tumoren zu erzeugen, ohne das umliegende Gewebe zu beschädigen. HIFU wurde auch angewendet, um Nervenleitgeschwindigkeit hemmen oder Nerv Denervation in in Vivo Experimente von normalen Sprague-Dawley (SD) Ratten12verursachen. Darüber hinaus wurden die kurz- und langfristigen Auswirkungen der HIFU auf neuropathischen Nerven untersuchten13. Bisherige Ergebnisse gezeigt, dass die reversible oder dauerhafte Block von sensorischen Nervenleitgeschwindigkeit durch HIFU mit geeigneten Parametern erreicht werden könnte. Neben schmerzstillende Anwendungen könnte HIFU als Werkzeug verwendet werden, um den relativen Beitrag des peripheren und zentralen Komponenten Nerv Wärmeleitung Blockade für Grundlagenforschung der Neurologie und Entwicklung von Schmerzmitteln zu untersuchen. Daher ist eine HIFU blockierende Technologie-Plattform speziell für periphere Nerven in Tiermodellen erforderlich. Der Zweck dieses Artikels ist, die Verfahren für die ganz oder teilweise Sperrung der Aktionspotentiale der peripheren Nerven bei diabetischen neuropathischen Ratten durch HIFU demonstrieren. Diabetischen Ratten Modelle und Beurteilung der peripheren neuropathischen Symptome wurden eingerichtet. Eine HIFU-Plattform und experimentelle Prozesse spezifisch für die Behandlung von Ratte Ischias Nerven werden vorgestellt.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="965">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:365px;">streptozotocin</td>
			<td style="width:315px;">Sigma</td>
			<td align="right" style="width:119px;">85882</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">citric acid monohydrate&#160;</td>
			<td style="width:315px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">C1909</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">trisodium citrate dihydrate</td>
			<td style="width:315px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">W302600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">glucose meters</td>
			<td>Roche Accu-Check Active</td>
			<td>GC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">electronic von Frey device</td>
			<td>IITC Life Science</td>
			<td>2390</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">hot plate</td>
			<td>IITC Life Science</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Biopac MP36 acquisition system</td>
			<td>Biopac Systems, Inc.</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">HIFU transducer</td>
			<td>Sonic Concepts</td>
			<td>H108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">function generator</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>33250A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">power amplifier</td>
			<td>Electronics &#38; Innovation</td>
			<td>1040L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:365px;">Rats&#160;</td>
			<td style="width:315px;">Biolasco taiwan</td>
			<td style="width:119px;">Sprague-Dawley</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:365px;">Puralube vet ointment</td>
			<td style="width:315px;">Dechra</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">isoflurane vaporizer</td>
			<td style="width:315px;">Parkland Scientific</td>
			<td style="width:119px;">V3000PS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:365px;">Isoflurance</td>
			<td style="width:315px;">Attane</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:365px;">Restraint bag (Decapicones)</td>
			<td style="width:315px;">Braintree Scientific</td>
			<td style="width:119px;">DC 200</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an ultrasonic tool for nerve conduction block in diabetic rat models

Wärmeleitung Nervenblockade mit einer hohen Intensität fokussierten Ultraschall (HIFU) wurde vor kurzem im normalen und diabetischen Tiermodell durchgeführt. HIFU kann reversibel die Leitung der peripheren Nerven blockieren, ohne Beschädigung der Nerven während der Verwendung eines entsprechenden Ultraschall-Parameters. Temporäre und teilweise Block von Aktionspotentialen der Nerven zeigt, dass die HIFU hat das Potenzial, eine nützliche klinische Behandlung zur Schmerzlinderung. Diese Arbeit zeigt die Verfahren für die Unterdrückung der Aktionspotentiale der neuropathischen Nerven in diabetischen Ratten in Vivo eine HIFU-Wandler verwenden. Der erste Schritt ist es, Erwachsene männlichen diabetische neuropathische Ratten durch die Streptozocin (STZ) Injektion zu generieren. Der zweite Schritt ist, die diabetische Neuropathie bei diabetischen Ratten STZ-induzierte durch eine elektronische von Frey-Sonde und einer heißen Platte zu bewerten. Der letzte Schritt ist es, Rekord in Vivo extrazellulären Aktionspotentialen des Nervus HIFU Beschallung ausgesetzt. Die hier gezeigten Methode kann das Studium der analgetische Ultraschallanwendungen profitieren.

Die in-Vivo -Studie zeigte, dass mit einer HIFU-Dosis von 3 s-Beschallung mit einer Intensität von 2.810 W/cm2, die CMAPs wurden um 20 % der Grundlinie unterdrückt, aber sie waren nach 30 min (Abbildung 2A, Diamanten) vollständig erholt und waren fast Konstante in der Frist von 28 Tagen (Abb. 2 b, Diamanten). Für die 5 s-HIFU-Belichtung mit der gleichen Intensität die CMAPs sank auf 65,4 % (9,5 %) der Bas...

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An Ultrasonic Tool for Nerve Conduction Block in Diabetic Rat Models

Dieses Werk stellt die Methodik der Anwendung hoher Intensität fokussierten Ultraschall um die Aktionspotentiale der diabetischen neuropathischen Nerven zu blockieren.

Ein Ultraschall Werkzeug für die Nervenleitung blockieren in diabetischen Ratten Modelle

Nerve conduction block with a high intensity-focused ultrasound (HIFU) transducer has been performed in normal and diabetic animal models recently. HIFU ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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Verfahren für Dezellularisierung von Rattenlebern in einer oszillierenden Druck Perfusionsvorrichtung

Decellularization and recellularization of parenchymal organs may enable the generation of functional organs in vitro, and several protocols for rodent ...

Forschung

Biotechnik

Scaffold-supported Transplantation of Islets in the Epididymal Fat Pad of Diabetic Mice

Gerüstgestützte Transplantation von Inseln in der epididymalen Fettauflage von diabetischen Mäusen

Islet transplantation has been clinically proven to be effective at treating type 1 diabetes. However, the current intrahepatic transplantation strategy ...

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

Ein<em&gt; In Vitro</em&gt; Organ Culture Modell der Murine Bandscheiben

Intervertebral disc (IVD) degeneration is a significant contributor to low back pain. The IVD is a fibrocartilaginous joint that serves to transmit and ...

A Performance-testing Platform for a Conduction Micropump with an FR-4 Copper-clad Electrode Plate

Leistungstests Plattform für eine Wärmeleitung Mikropumpe mit einem FR-4 kupferummantelte Elektrodenplatte

Here, a conduction micropump with symmetric planar electrode pairs prepared on flame-retardant glass-reinforced epoxy (FR-4) copper-clad laminate (CCL) is ...

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Eine effiziente und reproduzierbare Protokoll für Ablenkung Osteogenesis in einem Rattenmodell führt zu einer funktionalen regenerierten Femur

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Eine höchste Durchsatz mikrofluidischen Plattform für einzellige Genom-Sequenzierung

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A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat

Eine neuartige Operationstechnik als Grundlage für In Vivo teilweise Leber Engineering in der Ratte

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Eine multilayer mikrofluidische Plattform für die Leitung einer längeren zellfreien Genexpression

The limitations of cell-based synthetic biology are becoming increasingly apparent as researchers aim to develop larger and more complex synthetic genetic ...

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Herstellung der Composite Regenerative Peripheral Nerve Interface (C-RPNI) in der Erwachsenenratte

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Advanced 3D Liver Models for In vitro Genotoxicity Testing Following Long-Term Nanomaterial Exposure

Erweiterte 3D-Lebermodelle für In-vitro-Genotoxizitätstests nach langfristiger Nanomaterial-Exposition

Due to the rapid development and implementation of a diverse array of engineered nanomaterials (ENM), exposure to ENM is inevitable and the development of ...