Name: personalized needles for microinjections in the rodent brain
Uploaded: 2018-01-24T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Personalized Needles for Microinjections in the Rodent Brain at JoVE.com

وقد دعمت هذا العمل بمنحه مقدمة من "الجماعة الأوروبية" [مشروع FP7--الناس--2011--IAPP 285827 (ابيكستشانجي)].

وقد أقر جميع البروتوكولات التجريبية بجامعة فيرارا اللجنة الأخلاقية "التجارب الحيوانية" ووزارة الصحة الإيطالية. سيصلون (بحوث الحيوان: "الإبلاغ في تجارب فيفو"11) قد اتبعت المبادئ التوجيهية.
1-إعداد الإبر الكوارتز
<ol><li>تنظيف وتعقيم الكوارتز الشعيرات الدموية (انظر ...

<ol>
	<li>Kirik, D., Rosenblad, C., Bj&#246;rklund, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+behavioral+and+neurodegenerative+changes+following+partial+lesions+of+the+nigrostriatal+dopamine+system+induced+by+intrastriatal+6-hydroxydopamine+in+the+rat.">Characterization of behavioral and neurodegenerative changes following partial lesions of the nigrostriatal dopamine system induced by intrastriatal 6-hydroxydopamine in the rat.</a> Exp Neurol. 152 (2), 259-277 (1998).</li><li>Paolone, G., Brugnoli, A., Arcuri, A., Mercatelli, D., Morari, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eltoprazine+prevents+levodopa-induced+dyskinesias+by+reducing+striatal+glutamate+and+direct+pathway+activity.">Eltoprazine prevents levodopa-induced dyskinesias by reducing striatal glutamate and direct pathway activity.</a> Mov Disord. 30 (13), 1728-1738 (2015).</li><li>Paolone, G., Lee, T. M., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+to+pay+attention:+attentional+performance+time-stamped+prefrontal+cholinergic+activation,+diurnality,+and+performance.">Time to pay attention: attentional performance time-stamped prefrontal cholinergic activation, diurnality, and performance.</a> J Neurosci. 32 (35), 12115-12128 (2012).</li><li>Shoichet, M. S., Winn, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+delivery+to+the+central+nervous+system.">Cell delivery to the central nervous system.</a> Adv Drug Deliv Rev. 42, 81-102 (2000).</li><li>Simonato, 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=Progress+in+gene+therapy+for+neurological+disorders.">Progress in gene therapy for neurological disorders.</a> Nature RevNeurol. 9, 277-291 (2013).</li><li>Bj&#246;rklund, H., Olson, L., Hahl, D., Schwarcz, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short-and+Long-Term+Consequences+of+Intracranial+Injections+of+the+Excitotoxin,+Quinolinic+Acid,+as+Evidenced+by+GFA+Immunohistochemistry+of+Astrocytes.">Short-and Long-Term Consequences of Intracranial Injections of the Excitotoxin, Quinolinic Acid, as Evidenced by GFA Immunohistochemistry of Astrocytes.</a> Brain Res. 317, 267-277 (1986).</li><li>Paradiso, 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=Localized+delivery+of+fibroblast+growth+factor-2+and+brain-derived+neurotrophic+factor+reduces+spontaneous+seizures+in+an+epilepsy+model.">Localized delivery of fibroblast growth factor-2 and brain-derived neurotrophic factor reduces spontaneous seizures in an epilepsy model.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (17), 7191-7196 (2009).</li><li>Falcicchia, C., 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=Silencing+Status+Epilepticus-Induced+BDNF+Expression+with+Herpes+Simplex+Virus+Type-1+Based+Amplicon+Vectors.">Silencing Status Epilepticus-Induced BDNF Expression with Herpes Simplex Virus Type-1 Based Amplicon Vectors.</a> PLoS One. 11 (3), 1-17 (2016).</li><li>Munoz, J. L., Coles, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quartz+micropipettes+for+intracellular+voltage+microelectrodes+and+ion-selective+microelectrodes.">Quartz micropipettes for intracellular voltage microelectrodes and ion-selective microelectrodes.</a> J Neurosci Meth. 22 (1), 57-64 (1987).</li><li>Kilkenny, C., Browne, W., Cuthill, I. C., Emerson, M., Altman, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+research:+reporting+in+vivo+experiments:+the+ARRIVE+guidelines.">Animal research: reporting in vivo experiments: the ARRIVE guidelines.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 31, 991-993 (2011).</li><li>Torres, E. M., Trigano, M., Dunnett, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Translation+of+cell+therapies+to+the+clinic:+characteristics+of+cell+suspensions+in+large-diameter+injection+cannulae.">Translation of cell therapies to the clinic: characteristics of cell suspensions in large-diameter injection cannulae.</a> Cell Transplant. 24, 737-749 (2015).</li></ol>

الأسلوب الموصوفة في هذه المقالة يفي بالاحتياجات الواردة في مقدمة للاستفادة المثلى من ميكروينجيكشنز التي يتم تنفيذها لمختلف الأغراض12. الإبر الموصوفة هنا تقليل الضرر إلى مستوى الحد الأدنى، وأساساً غير القابلة للاكتشاف؛ في تباين مع الإبر الزجاجية (التي عرضه لثني)، ال...

استخدمت ميكروينجيكشنز لفترة طويلة لتسليم مركبات عقاقيري النشط لتعدل نشاط الخلايا العصبية في مناطق معينة من الدماغ. وباﻹضافة إلى ذلك، فقد استخدمت لحقن السموم قرب السكان العصبية خاصة، لتقليد الأعصاب الأحداث المميزة لبعض الأمراض، على سبيل المثال 6-هيدروكسي-الدوبامين في نظام الدوبامين نيجروسترياتال لتقليد مرض باركنسون 1 , 2 أو سابورين مفتش immunotoxin 192 على آفة نظام اتروبين3. في الآونة الأخيرة، استخدمت microinjection إجراءات لتسليم الطعوم ناقلات أو الخلايا الفيروسية للعلاج بالجينات أو الخلايا من اضطرابات الدماغ التجريبية4،5.
نوع الإبر المستخدمة في هذه الدراسات الكلاسيكية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. على الرغم من السهل والعملي لاستخدام الإبر الصلب لديها عدد من المشاكل6: هي كبيرة نسبيا وقد يسبب تلف الأنسجة، مع تسرب حاجز الدم في الدماغ وتنشيط astrocytes؛ علاوة على ذلك، فإنها قد تنتج الحفر من أنسجة المخ الذي يحصل في الإبرة خلق عقبة أو حتى تماما تجنب تدفق الحل المنشود. في الآونة الأخيرة، استخدام الإبر الزجاج أدخلت مستعدين المخصص من الشعيرات الدموية في7،8. هذه لا تسبب تنشيط أنسجة كبيرة الضرر ولا أستروسيتي، بل هي مرنة نسبيا وقد ينحني عند عرضه في هياكل العميق، وتقليل دقة الترجمة (الملاحظات الشخصية).
ولذلك هناك حاجة تقليل قدر الضرر المحتمل (خاصة عند إجراء التجارب لمداواة الضرر) مع زيادة الدقة وإمكانية تكرار نتائج (أي، ضمان أن يتم تسليم كل حل والترجمة الصحيحة). وعلاوة على ذلك، سيكون من المرغوب فيه استخدام تصاميم مختلفة الإبرة لضمان التوزيع الأمثل للحل حقن في مناطق الدماغ مع الهندسات متفاوتة. في هذه المقالة، نحن تصف وضع بروتوكول لإعداد واستخدام الإبر الكوارتز ميكروينجيكتيونس في الدماغ القوارض. بسبب نقطة انصهار عالية، الكوارتز الشعيرات الدموية لا يمكن سحبها على ساحبة تقليدية ولذلك لا قد استخدمت في الماضي لتوليد الإبر. ومع ذلك، يوفر الكوارتز، بعض المزايا الهامة عبر الزجاج، ولا سيما ارتفاع صلابة وكسر المقاومة9. بسبب تلك الصلابة، الإبر الكوارتز هي مناسبة بشكل مثالي للحقن في مناطق الدماغ البطني. بسبب مقاومتها عالية للكسر أنها يمكن أن تكون على غرار لتشمل عدة ثقوب، الحصول على التصاميم التي قد تكون الأكثر فعالية حتى عند استهداف مناطق الدماغ مع مجمع الهندسيات10.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Quartz capillaries</td>
			<td>Sutter Instruments, Novato, CA USA</td>
			<td>Q100-50-10</td>
			<td>Without filament</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Puller</td>
			<td>Sutter</td>
			<td>P2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette storage jar</td>
			<td>World Precision Instruments (WPI), Sarasota, FL, USA</td>
			<td>E210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser microdissector</td>
			<td>Leica Microsystems, Wetzlar, Germany</td>
			<td>LMD6500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hamilton syringe</td>
			<td>Hamilton ILS Innovative Labor Systeme GmbH, St&#376;tzerbach, Germany</td>
			<td>19138-U</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microinfusion pump</td>
			<td>Univentor, Zejtun, Malta</td>
			<td>Model 864</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Manual microinjection pump kit</td>
			<td>WPI</td>
			<td>Item#: MMP-KIT</td>
			<td>Kit allowing for micropipettes to be securely mounted to the stereotactic frame</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Precision Drill</td>
			<td>Proxxon</td>
			<td>28510 MicroMot 50/E</td>
			<td>Ball bearing drive shaft with variable speed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Artficial Cerebral Spinal Fluid</td>
			<td>Tocris</td>
			<td>3525</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needles 26 G Blunt and 30 G Bevel</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>26 G Blunt: 19138-U 
			30 G Bevel: 20757</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microtome</td>
			<td>Leica, Germany</td>
			<td>LEICA RM212RT</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

personalized needles for microinjections in the rodent brain

وقد استخدمت ميكروينجيكشنز لفترة طويلة لإيصال المخدرات أو السموم داخل مناطق محددة من الدماغ، وفي الآونة الأخيرة، فقد استخدمت لتقديم منتجات العلاج بالجينات أو الخلايا. لسوء الحظ، استخدام التقنيات الحالية التي microinjection الإبر الفولاذية أو الزجاجية التي دون المستوى الأمثل لأسباب متعددة: الإبر الصلب قد يسبب تلف الأنسجة بوجه خاص، وقد ثني الإبر الزجاج عندما خفضت عميق في الدماغ، والمنطقة المستهدفة في عداد المفقودين. في هذه المقالة، نحن تصف وضع بروتوكول لإعداد واستخدام الإبر الكوارتز التي تجمع بين عدد من الميزات المفيدة. لا تنتج هذه الإبر تلف الأنسجة القابلة للاكتشاف، ويجري صارم جداً، ضمان التسليم موثوق بها في منطقة الدماغ المطلوب حتى عند استخدام الإحداثيات العميق. وعلاوة على ذلك، فمن الممكن لتخصيص تصميم الإبرة بأحداث فتحات متعددة للقطر المطلوب. ثقوب متعددة تسهل ضخ كميات كبيرة من حل داخل مساحة أكبر، بينما ثقوب كبيرة تيسير حقن الخلايا. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن تنظيف هذه الإبر الكوارتز وإعادة استخدامها، مثل أن تصبح الإجراءات فعالة من حيث التكلفة.

نحن مقارنة الأضرار الناجمة عن microinjection المباشر في الفئران الحصين الظهرية والمخطط باستخدام إبرة كوارتز (60 نصيحة القطر الخارجي ميكرومتر؛ ثقب الجانب قطرها 20 واحد ميكرومتر؛ نوع ج، الشكل 1) مقارنة مع اثنين الكلاسيكية، ز 26 نهاية حادة وحافة المجسم مشطوف الحواف ز...

Watch this Scientific Journal Video about Personalized Needles for Microinjections in the Rodent Brain at JoVE.com

Personalized Needles for Microinjections in the Rodent Brain

يصف لنا هنا بروتوكولا ل microinjection في الدماغ القوارض يستخدم الكوارتز الإبر. هذه الإبر لا تنتج تلف الأنسجة القابلة للكشف والتأكد من تسليم موثوق بها حتى في المناطق العميقة. وعلاوة على ذلك، يمكن تكييفها وفقا لاحتياجات البحوث بتصاميم شخصية، ويمكن إعادة استخدام.

الإبر مخصصة لميكروينجيكشنز في الدماغ القوارض

Microinjections have been used for a long time for the delivery of drugs or toxins within specific brain areas and, more recently, they have been used to ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Simultaneous fMRI and Electrophysiology in the Rodent Brain

الرنين المغناطيسي الوظيفي في وقت واحد والكهربية في الدماغ القوارض

To examine the neural basis of the blood oxygenation level dependent (BOLD) magnetic resonance imaging (MRI) signal, we have developed a rodent model in ...

Targeting of Deep Brain Structures with Microinjections for Delivery of Drugs, Viral Vectors, or Cell Transplants

استهداف المنشآت الدماغ العميق مع Microinjections لتسليم المخدرات وناقلات فيروسية ، أو زرع الخلايا

Microinjections into the brain parenchyma are important procedures to deliver drugs, viral vectors or cell transplants.  The brain lesion that an ...

A Visual Description of the Dissection of the Cerebral Surface Vasculature and Associated Meninges and the Choroid Plexus from Rat Brain

A وصف البصرية في تشريح الأوعية الدموية السطحية والسحايا الدماغي المقترن والضفيرة المشيمية من دماغ الفئران

This video presentation was created to show a method of harvesting the two most important highly vascular structures, not residing within the brain ...

Growing Neural Stem Cells from Conventional and Nonconventional Regions of the Adult Rodent Brain

تزايد الخلايا الجذعية العصبية من المناطق التقليدية وغير التقليدية من الدماغ الكبار القوارض

Recent work demonstrates that central nervous system (CNS) regeneration and tumorigenesis involves populations of stem cells (SCs) resident within the ...

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

في الجسم الحي Optogenetic تحفيز الجهاز العصبي المركزي القوارض

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

Recording Synaptic Plasticity in Acute Hippocampal Slices Maintained in a Small-volume Recycling-, Perfusion-, and Submersion-type Chamber System

تسجيل اللدونة متشابك في شرائح هيبوكامبال الحاد تحتفظ في صغيرة الحجم-إعادة التدوير، ونضح-، وغمر من نوع نظام الدائرة

Even though experiments on brain slices have been in use since 1951, problems remain that reduce the probability of achieving a stable and successful ...

Evaluation of Synapse Density in Hippocampal Rodent Brain Slices

تقييم كثافة المشبك في الدماغ القوارض هيبوكامبال شرائح

In the brain, synapses are specialized junctions between neurons, determining the strength and spread of neuronal signaling. The number of synapses is ...

Effects of Blast-induced Neurotrauma on Pressurized Rodent Middle Cerebral Arteries

آثار Neurotrauma الناجمة عن الانفجار على القوارض المضغوط الأوسط الشرايين الدماغية

Though there have been studies on the histopathological and behavioral effects of blast exposure, fewer have been dedicated to blast&#39;s cerebral ...

Translational Brain Mapping at the University of Rochester Medical Center: Preserving the Mind Through Personalized Brain Mapping

رسم خرائط الدماغ الترجمة في المركز الطبي لجامعة روتشستر: الحفاظ على العقل من خلال رسم خرائط الدماغ الشخصية

The Translational Brain Mapping Program at the University of Rochester is an interdisciplinary effort that integrates cognitive science, neurophysiology, ...

Using Near-infrared Fluorescence and High-resolution Scanning to Measure Protein Expression in the Rodent Brain

استخدام الاشعه تحت الحمراء القريبة والمسح عاليه الدقة لقياس تعبير البروتين في الدماغ القوارض

Neuroscience is the study of how cells in the brain mediate various functions. Measuring protein expression in neurons and glia is critical for the study ...