Name: an ultrasonic tool for nerve conduction block in diabetic rat models
Uploaded: 2017-10-20T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Ultrasonic Tool for Nerve Conduction Block in Diabetic Rat Models at JoVE.com

המחקר נתמך על ידי משרד המדע, הטכנולוגיה (פרוייקט ביותר 105-2221-E-400-001) את נבחרת הבריאות מכוני מחקר (פרוייקט בסון-105-PP-10), טייוואן.

טיפול בעלי חיים מוסדיים והוועדה שימוש ממכוני המחקר הבריאות הלאומי בטייוואן אושרו כל הפרוטוקולים בעלי חיים-
 1. אינדוקציה דגם סוכרתית ב ספראג למבוגרים זכר - חולדות Dawley (SD) <ol><li>להסיר עכברושים מזון כדורי מן הכלוב חולדות SD מהר זכר (300-350 גר') במשך 6 שעות לפני הגיוס STZ.</li>
	מאגר <li>הכן...

<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>

חלקית, זמנית דיכוי של action potentials של העצבים נוירופתי עכברים סוכרתיים ויוו , מופע מיידית של השפעת החסימה לאחר הטיפול HIFU שניהם נצפו. מחקר מעקב 28 יום על CMAPs הוכיח כי מצור בטוח של תסמונת גיאן יכול להתבצע בדלפק חשיפה HIFU המתאים. כתוצאה מכך, הפרוטוקול הנ של הטיפול HIFU יכול לספק פתרון חלופי עבור הב?...

תרופות דרך הפה, דיקור סיני1, גירוי עצבי חשמלי2 שימשו לטיפול של פולינוירופתיה של סוכרתית כואבת. עם זאת, תופעות לוואי של תרופות דרך הפה, פעולה פולשנית של דיקור סיני, גירוי עצבי חשמלי ה"בלתי את היעילות הטיפולית ואת הדבקות של המטופל. אולטרסאונד בלוק של העצבים ההיקפיים במודלים של בעלי חיים נחקר במשך עשרות שנים-3,-4,-5. הולכה של במבחנה ממוגלה עצבים של הצפרדע הירוקה גדול היה עכבות הפיכה לאחר הטיפול של 10-20 פולסים של אולטרסאונד חשיפה של 0.4 - 1.0 s6. גורם אחד כדי לחסום גיאן הוא עליית הטמפרטורה המושרה על ידי אולטרסאונד7. עבור חולי פולינוירופתיה של, הדיכוי של פוטנציאל פעולה השריר מורכבים (CMAPs) בוצעה ב שיתוק נחשפים אולטרה סאונד בעוצמה נמוכה 2 דקות8. הפעם החלמה מלאה הייתה בתוך 5 דקות.
לאחרונה, מינהל המזון והתרופות של ארצות הברית אישרה HIFU לטיפול פולשני גידולים שרירנים ברחם9, כאב palliations של עצם גרורות10וסרטן הערמונית11. מתמר HIFU פולט קרני אקוסטית מחוץ לגוף, ואת הקורות לשדר במדיומים שונים של רקמות מתכנסים הגידול היעד על המוקד. אזור מוקד נוצר באופן מיידי כדי ליצור אפקטים מותאמים לשפות אחרות על גידולים היעד מבלי לפגוע ברקמות שמסביב. HIFU הוחל גם לעכב את הובלת העצבים או לגרום עצב denervation ויוו ניסויים של חולדות רגילה ספראג-Dawley (SD)12. בנוסף, ההשפעות לטווח קצר ולטווח ארוך של HIFU על העצבים נוירופתי כבר ובדוקים13. התוצאות הקודמות הפגינו הבלוק הפיך או קבועה של הובלת העצבים החישה יכולה להיות מושגת על ידי HIFU עם פרמטרים מתאימים. מלבד יישומים להרגעה, HIFU עשויה לשמש ככלי לחקור את התרומה היחסית של רכיבים היקפיים ומרכזי העצבים המצור הולכה מחקר בסיסי לנוירולוגיה והתפתחות של משכחי כאבים. לכן, נדרשת HIFU חסימה טכנולוגית פלטפורמה ספציפיות עבור העצבים ההיקפיים במודלים של בעלי חיים. מטרת מאמר זה היא כדי להדגים את ההליכים לחסימת באופן חלקי או מלא של פוטנציאל פעולה של העצבים ההיקפיים בחולדות נוירופתי סוכרתי מאת HIFU. עכברים סוכרתיים מודלים והערכת סימפטומים נוירופתי היקפיים הוקמו. פלטפורמה HIFU ותהליכים ניסיוני ספציפי לטיפול בבעיות עצבים ממוגלה עכברוש מוצגים.

<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

עצב בלוק בהולכה עם מתמר אולטרסאונד ממוקד בעוצמה גבוהה (HIFU) בוצעה במודלים של בעלי חיים נורמליים, סוכרת לאחרונה. HIFU הפיכה לחסום את הולכה של העצבים ההיקפיים ללא פגיעה בעצבים תוך שימוש פרמטר אולטראסוניות המתאים. בלוק זמני וחלקי פוטנציאל פעולה של עצבים מראה כי HIFU יש פוטנציאל להיות טיפול קליני יעיל להקלה בכאבים. עבודה זו ממחישה את נהלי לדכא את פוטנציאל פעולה של עצבים נוירופתי עכברים סוכרתיים ויוו באמצעות מתמר HIFU. השלב הראשון הוא ליצור למבוגרים זכר חולדות נוירופתי סוכרתי בזריקה streptozotocin (STZ). השלב השני הוא להעריך את נוירופתיה סוכרתית בחולדות סוכרת הנגרמת STZ על ידי בדיקה אלקטרונית של פון פריי צלחת חמה. השלב הסופי הוא שיא ויוו חוץ-תאית פעולה פוטנציאל של עצב חשוף HIFU sonication. השיטה שהראתי כאן יכולים ליהנות המחקר של יישומים כאבים אולטרסאונד.

אין ויוו המחקר הראה כי, עם מנה HIFU של 3 s sonication בעוצמה W/cm 2,8102, CMAPs דוכאו על-ידי 20% של הבסיס, אבל הם היו התאושש לגמרי לאחר 30 דקות (איור 2 א, יהלומים) והיו כמעט קבוע בתקופה של 28 ימים (איור 2B, יהלומים). 5 s HIFU החשיפה מעוצמת אותה, CMAPs ירד ל- 65.4% (9.5%)...

Watch this Scientific Journal Video about An Ultrasonic Tool for Nerve Conduction Block in Diabetic Rat Models at JoVE.com

An Ultrasonic Tool for Nerve Conduction Block in Diabetic Rat Models

עבודה זו מציגה את המתודולוגיה של החלת אולטרסאונד ממוקד בעוצמה גבוהה כדי לחסום את פוטנציאל פעולה של עצבים נוירופתי סוכרתי.

כלי אולטראסוניות גיאן לחסום במודלים עכברים סוכרתיים

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

Procedure for Decellularization of Rat Livers in an Oscillating-pressure Perfusion Device

נוהל Decellularization של כבדי עכברוש בהתקן זלוף נדנוד לחץ

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

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

פיגום נתמך השתלת איים בשומן השומן האפידידימלי של עכברים סוכרתית

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

<em&gt; במבחנה</em&gt; דגם תרבות איברים של הדיסק הבין חולייתי Murine

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

פלטפורמה בדיקות ביצועים הולכה Micropump עם צלחת אלקטרודה לבושת נחושת FR-4

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

An Efficient and Reproducible Protocol for Distraction Osteogenesis in a Rat Model Leading to a Functional Regenerated Femur

פרוטוקול לשחזור ויעיל עבור הארכת במודל חולדה המוביל אל עצם הירך Regenerated פונקציונלי

This protocol describes the use of a newly developed external fixator for distraction osteogenesis in a rat femoral model. Distraction osteogenesis (DO) ...

An Ultrahigh-throughput Microfluidic Platform for Single-cell Genome Sequencing

פלטפורמת Microfluidic על קוליים בתפוקה של רצף הגנום בתא יחיד

Sequencing technologies have undergone a paradigm shift from bulk to single-cell resolution in response to an evolving understanding of the role of ...

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

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

טכניקה כירורגית הרומן כבסיס In Vivo חלקי הכבד הנדסה בעכברוש

Organ engineering is a novel strategy to generate liver organ substitutes that can potentially be used in transplantation. Recently, in vivo liver ...

A Multilayer Microfluidic Platform for the Conduction of Prolonged Cell-Free Gene Expression

פלטפורמת מיקרופלואידיג רב שכבתית לצורך הובלה של ביטוי גנים ממושך ללא תא

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

Fabrication of the Composite Regenerative Peripheral Nerve Interface (C-RPNI) in the Adult Rat

Fabrication of the Composite Regenerative Peripheral Nerve Interface C-RPNI in the Adult Rat

ייצור של ממשק היקפי מורכב משובי היקפית (C-RPNI) בעכברוש למבוגרים

Recent advances in neuroprosthetics have enabled those living with extremity loss to reproduce many functions native to the absent extremity, and this is ...

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

דגמי כבד תלת-ממדיים מתקדמים לבדיקות גנוטוקסיות במבחנה בעקבות חשיפה ננו-חומרית לטווח ארוך

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