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

עבודה זו היא נתמכה על ידי מענק של הקהילה האירופית [פרוייקט האיחוד FP7-אנשים-2011-IAPP 285827 (EPIXCHANGE)].

כל הפרוטוקולים ניסיוני אושרו על ידי הוועדה האתית אוניברסיטת פרארה לניסויים בבעלי חיים על ידי משרד הבריאות איטלקית. יגיעו (חיה מחקר: דיווח ב- Vivo ניסויים11) הנחיות הופעלו.
1. הכנת קוורץ מחטים
<ol><li>לנקות ולחטא את הנימים קוורץ (ראה טבלה של חומרים) על-ידי הצבת?...

<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>

בטכניקה המתוארת במאמר זה ממלא את הצרכים המתוארים מבוא לאופטימיזציה microinjections המבוצעות למטרות שונות12. המחטים המתוארים כאן להפחית נזק לרמה מינימלית, בעיקרו של דבר נסתרים; -סטיה עם מחטים זכוכית (כי הם נוטים לכופף), קוורץ מחטים נוקשה, להבטיח התאמה אמין של האזור הרצוי במוח ?...

Microinjections שימשו במשך זמן רב למסירה של חומרים פעילים פרמקולוגית כדי לווסת את פעילות. עצבית באזורים מסוימים במוח. בנוסף, הם השתמשו כדי להזריק רעלים בקרבת אוכלוסיות עצביים מסוים, לחקות אירועים ניווניות האופיינית של מחלות מסוימות, לדוגמה 6-הידרוקסי-דופמין במערכת דופמין nigrostriatal לחקות מחלת פרקינסון 1 , 2 או את saporin IgG immunotoxin 192 את הנגע שימוש במערכת3. לאחרונה, הליכים microinjection שימשו להעברת נגיפי שתלי וקטורים או תאים לטיפול גנטי או תא של המוח ניסיוני הפרעות4,5.
הסוג הקלאסי של מחטים המועסקים במחקרים אלה עשוי פלדת אל-חלד. אמנם קל ומעשי לשימוש, מחטים פלדה יש מספר בעיות6: הם גדולים יחסית, עלול לגרום נזק לרקמות, עם דליפה של מחסום הדם - מוח והפעלה של האסטרוציטים; יתר על כן, הם עשויים לייצר גלעון של רקמת המוח מקבל לתוך המחט יצירת מכשול או אפילו לגמרי הימנעות זרימה של הפתרון הרצוי. לאחרונה, מחטים זכוכית מוכן אד הוק של נימים הוכנסו להשתמש7,8. אלה אינם גורמים ההפעלה נזק ולא אסטרוציט לרקמות משמעותי, אבל יחסית גמישה, אולי אעקם הציג מבנים עמוק, להפחית את הדיוק של לוקליזציה (תצפיות אישי).
לכן יש צורך להפחית ככל האפשר נזק (במיוחד בעת ביצוע ניסויים כדי לרפא את הנזק) תוך הגדלת דיוק הפארמצבטית (קרי, להבטיח כי כל פתרון מועבר ולהבטיח לוקליזציה הנכון). יתר על כן, רצוי להשתמש עיצובים שונים מחט כדי להבטיח הפצה אופטימלית של הפתרון מוזרק, באזורי המוח גיאומטריות שונות. במאמר זה, אנו מתארים לפרוטוקול להכין ולהשתמש קוורץ מחטים microinjections במוח מכרסמים. בשל נקודת התכה גבוהה, נימים קוורץ לא יכול להיות עשה של פולר המקובלת, ולכן לא השתמשו בעבר כדי להפיק מחטים. קוורץ, עם זאת, מציע כמה יתרונות חשובים לעומת זכוכית, בפרט גבוהה קשיחות ו- break ההתנגדות9. בגלל קשיחות שלהם, קוורץ מחטים מתאימים באופן אידיאלי עבור זריקות לתוך אזורי המוח הגחון. בגלל שלהם עמידות גבוהה בפני שבירה הם שניתן למדל כדי לכלול חורים מרובים, קבלת עיצובים שיוכיחו היעיל ביותר גם כאשר פילוח אזורי המוח עם לסימולציה10.

<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

Microinjections שימשו במשך זמן רב למסירה של סמים או רעלים בתוך אזורים ספציפיים במוח, לאחרונה, הם השתמשו כדי לספק מוצרי טיפול גנטי או התא. למרבה הצער, טכניקות microinjection הנוכחית להשתמש במחטים פלדה או זכוכית כי הם שיוצרת מסיבות רבות: בפרט, מחטים פלדה עלול לגרום נזק לרקמות, זכוכית מחטים אולי אעקם כאשר יורדת עמוק לתוך המוח, חסר באזור היעד. במאמר זה, אנו מתארים פרוטוקול להכין ולהשתמש מחטים קוורץ המשלבות מספר תכונות שימושיות. מחטים אלה אינם מייצרים נזק לרקמות לזיהוי ולהבטיח, להיות נוקשה מאוד, משלוח אמין באזור המוח הרצוי אפילו בעת שימוש בקואורדינטות עמוק. יתר על כן, זה אפשרי להתאים אישית את העיצוב של המחט על ידי עשיית חורים מרובים לקוטר הרצוי. חורים מרובים להקל ההזרקה של כמויות גדולות של פתרון בתוך שטח גדול יותר, ואילו חורים גדולים להקל על ההזרקה של תאים. בנוסף, מחטים קוורץ אלה יכולים להיות מנקים את מחדש בשימוש, כך ההליך הופך להיות חסכונית.

השווינו את הנזק הנגרם על ידי microinjection ישירה היפוקמפוס הגבי עכברוש, סטריאטום באמצעות מחט קוורץ (עצה קוטר חיצוני מיקרומטר 60; אחד 20 מיקרומטר קוטר חור בצד; סוג C, איור 1) לעומת קלאסי שני, 26 גרם הקהה, קצוות מסגרת משופעת 30 גרם מחטים פלדת אל-חלד. מטרה זו, הזרקנו 2 µL של ח...

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

נתאר כאן עבור microinjection במוח מכרסמים המשתמשת קוורץ מחטים פרוטוקול. מחטים אלה לא לייצר נזק לרקמות לזיהוי ולהבטיח משלוח אמין אפילו באזורים עמוקים. יתר על כן, הם יכולים להיות מותאם לצרכי מחקר מאת עיצובים מותאמים אישית, ניתן להשתמש מחדש.

מחטים מותאמים אישית עבור Microinjections במוח מכרסמים

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

FMRI Electrophysiology סימולטני במוח מכרסמים

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

מיקוד של מבנים מוחיים עמוקים עם Microinjections עבור משלוח של תרופות, וקטורים ויראליים, או השתלת תאים

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

תיאור חזותי של Dissection של מערכת כלי הדם המוחית ומשטח קרום המוח הקשורים ודמה עין המקלעת ממוח חולדה

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

גידול בתאי גזע עצבי מאזורים קונבנציונליים ולא קונבנציונליים של המוח מכרסם מבוגרים

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

בoptogenetic גירוי vivo של מערכת העצבים המרכזית מכרסם

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

הקלטה הפלסטיות הסינפטית בפרוסות בהיפוקמפוס חריפה, בהשתתפות של מיחזור - בנפח מצומצם, זלוף- ומערכת ועלייתו-סוג תא

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

הערכה של צפיפות סינפסה פרוסות המוח מכרסמים בהיפוקמפוס

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

השפעות הפיצוץ-induced Neurotrauma על מכרסם מווסת המזרח התיכון העורקים המוחיים

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

טרנסלtional מיפוי המוח באוניברסיטת רוצ'סטר המרכז הרפואי: שמירה על המוח דרך מיפוי המוח אישית

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

שימוש בקרוב-אינפרא אדום פלואורסצנטית ברזולוציה גבוהה סריקה למדוד חלבון הביטוי במוח מכרסם

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 ...