Name: an ultrasonic tool for nerve conduction block in diabetic rat models
Uploaded: 2017-10-20T13:00:00
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El estudio fue apoyado por el Ministerio de ciencia y tecnología (proyecto más 105-2221-E-400-001) y los institutos nacionales de salud investigación (proyecto BN-105-PP-10), Taiwán.

la atención institucional del Animal y el Comité de uso de los institutos nacionales de investigación de salud en Taiwán aprobaron todos los protocolos animales.
 1. inducción de modelo diabético en macho adulto Sprague - Dawley (SD) ratas <ol><li>quitar bolitas de comida de rata de la jaula para ratas SD rápido macho (300-350 g) de 6 h antes de la inducción de STZ.</li>
	Buffer de <li>preparar citrato de sodio (0,1 M, pH 4,5).
	<ol><li>Disolver 1.05 g ácido cítrico puro monohidra...

<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>

Supresión parcial y temporal de action potentials de los nervios neuropáticos de ratas diabéticas en vivo y la ocurrencia instantánea del efecto de bloqueo después del tratamiento HIFU que ambos fueron observados. El estudio de seguimiento de 28 días en CMAPs demostró que un seguro bloqueo de la conducción del nervio podría llevarse a cabo en una adecuada exposición HIFU. Como resultado, el protocolo anterior del tratamiento HIFU puede proporcionar una solución alternativa para el bloque reversible de...

Medicamentos orales, acupuntura1, y de estimulación nerviosa eléctrica2 se han utilizado para el tratamiento de la polineuropatía diabética dolorosa. Sin embargo, los efectos secundarios de los medicamentos orales, operación invasiva de la acupuntura y la estimulación eléctrica del nervio obstaculizan la eficacia terapéutica y la adherencia del paciente. Bloque de la ecografía de los nervios periféricos en modelos animales se ha investigado durante décadas3,4,5. La conducción de en vitro nervios ciáticos de la rana verde grande fue inhibida reversiblemente después del tratamiento de 10-20 pulsos de la exposición del ultrasonido de 0,4 - 1,0 s6. Un factor para bloquear la conducción nerviosa es el aumento de la temperatura inducido por ultrasonido7. Para los pacientes con polineuropatía, la supresión de los potenciales de acción compuestos del músculo (CMAPs) fue realizada en el nervio peroneo expuesto al ultrasonido de baja intensidad durante 2 min8. El tiempo de recuperación completo estaba dentro de 5 minutos.
Recientemente, la Food and Drug Administration de los Estados Unidos aprobaron HIFU como un tratamiento no invasivo para los tumores fibroides uterinos9, palliations de dolor de hueso metástasis10y el cáncer de próstata11. Un transductor HIFU emite rayos acústicos fuera del cuerpo, y las vigas transmiten en diversos medios de tejido y convergen en el tumor blanco en el foco. La zona focal se forma inmediatamente para generar efectos localizadas en atacan tumores sin dañar los tejidos circundantes. HIFU se ha aplicado también para inhibir la conducción de los nervios o causan denervación del nervio en experimentos en vivo de normal de ratas Sprague-Dawley (SD)12. Además, los efectos a corto y a largo plazo de HIFU en nervios neuropáticos han sido investigados13. Los resultados anteriores demuestran que el bloque de la conducción nerviosa sensorial reversible o permanente puede lograrse con HIFU con parámetros adecuados. Además de aplicaciones analgésicas, HIFU podría utilizarse como una herramienta para investigar la contribución relativa de los componentes periféricos y centrales a bloqueo de la conducción del nervio para la investigación básica de Neurología y desarrollo de medicamentos para el dolor. Por lo tanto, es necesario HIFU bloqueo plataforma tecnológica específica de los nervios periféricos en modelos animales. El propósito de este artículo es demostrar los procedimientos para parcialmente o completamente bloquear los potenciales de acción de los nervios periféricos en ratas diabéticas neuropáticas por HIFU. Se establecieron modelos de ratón diabético y la evaluación de los síntomas neuropáticos periféricos. Presentan una plataforma HIFU y procesos experimentales específicos para el tratamiento de los nervios ciático de rata.

<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

Bloque de la conducción del nervio con un transductor de ultrasonido enfocado intensidad alta (HIFU) se ha realizado en modelos animales normales y diabéticos recientemente. HIFU reversible puede bloquear la conducción de los nervios periféricos sin dañar los nervios durante el uso de un adecuado parámetro ultrasónico. Bloque parcial y temporal de los potenciales de acción de los nervios muestra que el HIFU tiene el potencial para ser un tratamiento clínico útil para aliviar el dolor. Este trabajo muestra los procedimientos para la supresión de los potenciales de acción de nervios neuropáticos en ratas diabéticas en vivo usando un transductor HIFU. El primer paso es generar las ratas neuropáticas diabéticas macho adulto por inyección streptozotocin (STZ). El segundo paso es evaluar la neuropatía diabética periférica en las ratas diabéticas inducidas por STZ por una sonda electrónica de von Frey y un plato caliente. El paso final es grabar en vivo los potenciales de acción extracelulares del nervio expuesto a sonicación de HIFU. El método mostró aquí puede beneficiar el estudio de ultrasonido aplicaciones analgésicas.

El estudio en vivo demostró que, con una dosis HIFU de sonicación de 3 s con una intensidad de 2.810 W/cm2, el CMAPs fueron suprimidos por el 20% de la base, pero se recuperaron completamente después de 30 min (figura 2A, diamantes) y casi constante en el período de 28 días (figura 2B, diamantes). Las 5 s HIFU la exposición en la misma intensidad, el CMAPs disminuyeron a 65.4% (9,5%) de nivel básico de ...

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An Ultrasonic Tool for Nerve Conduction Block in Diabetic Rat Models

Este trabajo presenta la metodología de la aplicación de ultrasonido enfocado intensidad alta para bloquear los potenciales de acción de nervios neuropáticos diabéticos.

Instrumento ultrasónico para la conducción del nervio bloquear en modelos de rata diabética

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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Investigación

Bioingeniería

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