Name: laminectomy and spinal cord window implantation in the mouse
Uploaded: 2019-10-23T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Laminectomy and Spinal Cord Window Implantation in the Mouse at JoVE.com

ويدعم S.E. لوتس من قبل المركز الوطني للنهوض بالعلوم الانتقالية, المعاهد الوطنية للصحة, تحت منحه KL2TR002002 وجامعه إلينوي شيكاغو كليه الطب بدء الأموال. ويدعم سيمون الفورد من قبل RO1 MH084874. المحتوي هو فقط مسؤوليه المؤلفين ولا يمثل بالضرورة الآراء الرسمية لمعاهد القومية للصحة. ويشكر المؤلفان دراتان اغاليو في قسم علم الأعصاب في المركز الطبي بجامعه كولومبيا لأجهزه الفئران التي تعمل بالرنين العصبي الليفي: كلوبين-5 ، والمناقشات العلمية ، والرؤى في تطوير البروتوكول الجراحي وتطبيقات التصوير. ويشكر المؤلفون سونيل ب. غاندي في قسم بيولوجيا الأعصاب والسلوك في جامعه كاليفورنيا ، ايرفين لتصميم النموذج الاولي للجهاز المجسم ووحده تحكم درجه الحرارة الحيوانية ، ومناقشه البروتوكول الجراحي ، التدريب في المجهر الثنائي الفوتون. ويشكر المؤلفون أيضا ستيف بيكنز (w. Nuhsbaum, Inc.) للحصول علي المساعدة في تخصيص المجسم الفراغي الجراحي ، و Ron Lipinski (صناعه الحيتان) للأجزاء المجسمة بالقطع.

جميع التجارب تتبع جامعه إلينوي ، شيكاغو المؤسسية الرعاية الحيوانية والبروتوكولات لجنه الاستخدام. هذا هو اجراء المحطة الطرفية.
1. اعداد كاشف
<ol><li>اعداد السائل النخاعي الدماغي الاصطناعي (aCSF) لاحتواء 125 mM كلوريد الصوديوم ، 5 ملم KCl ، 10 ملم الجلوكوز ، 10 مم HEPES ، 2 مم MgCl2· 6h2<...

<ol>
	<li>Weinger, J. G., 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=Two-photon+imaging+of+cellular+dynamics+in+the+mouse+spinal+cord.">Two-photon imaging of cellular dynamics in the mouse spinal cord.</a> Journal of Visualized Experiments. (96), (2015).</li><li>Davalos, D., Akassoglou, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+imaging+of+the+mouse+spinal+cord+using+two-photon+microscopy.">In vivo imaging of the mouse spinal cord using two-photon microscopy.</a> Journal of Visualized Experiments. (59), (2012).</li><li>Farrar, M. J., Schaffer, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+procedure+for+implanting+a+spinal+chamber+for+longitudinal+in+vivo+imaging+of+the+mouse+spinal+cord.">A procedure for implanting a spinal chamber for longitudinal in vivo imaging of the mouse spinal cord.</a> Journal of Visualized Experiments. (94), (2014).</li><li>Fenrich, K. K., Weber, P., Rougon, G., Debarbieux, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implanting+glass+spinal+cord+windows+in+adult+mice+with+experimental+autoimmune+encephalomyelitis.">Implanting glass spinal cord windows in adult mice with experimental autoimmune encephalomyelitis.</a> Journal of Visualized Experiments. (82), e50826 (2013).</li><li>Figley, S. 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=A+spinal+cord+window+chamber+model+for+in+vivo+longitudinal+multimodal+optical+and+acoustic+imaging+in+a+murine+model.">A spinal cord window chamber model for in vivo longitudinal multimodal optical and acoustic imaging in a murine model.</a> PLOS ONE. 8 (3), e58081 (2013).</li><li>Helmchen, F., Denk, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+tissue+two-photon+microscopy.">Deep tissue two-photon microscopy.</a> Nature Methods. 2 (12), 932-940 (2005).</li><li>Liebner, S., 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=Functional+morphology+of+the+blood-brain+barrier+in+health+and+disease.">Functional morphology of the blood-brain barrier in health and disease.</a> Acta Neuropathologica. 135 (3), 311-336 (2018).</li><li>Shen, L., Weber, C. R., Turner, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+tight+junction+protein+complex+undergoes+rapid+and+continuous+molecular+remodeling+at+steady+state.">The tight junction protein complex undergoes rapid and continuous molecular remodeling at steady state.</a> Journal of Cell Biology. 181 (4), 683-695 (2008).</li><li>Knowland, D., 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=Stepwise+recruitment+of+transcellular+and+paracellular+pathways+underlies+blood-brain+barrier+breakdown+in+stroke.">Stepwise recruitment of transcellular and paracellular pathways underlies blood-brain barrier breakdown in stroke.</a> Neuron. 82, 1-15 (2014).</li><li>Lutz, S. E., 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=Caveolin1+Is+Required+for+Th1+Cell+Infiltration,+but+Not+Tight+Junction+Remodeling,+at+the+Blood-Brain+Barrier+in+Autoimmune+Neuroinflammation.">Caveolin1 Is Required for Th1 Cell Infiltration, but Not Tight Junction Remodeling, at the Blood-Brain Barrier in Autoimmune Neuroinflammation.</a> Cell Reports. 21 (8), 2104-2117 (2017).</li><li>Harrison, 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=Vertebral+landmarks+for+the+identification+of+spinal+cord+segments+in+the+mouse.">Vertebral landmarks for the identification of spinal cord segments in the mouse.</a> Neuroimage. 68, 22-29 (2013).</li><li>Cupido, A., Catalin, B., Steffens, H., Kirchhoff, F., Bakota, L., Brandt, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Laser Scanning Microscopy and Quantitative Image Analysis of Neuronal Tissue. , 37-50 (2014).</li><li>Sekiguchi, K. J., 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=Imaging+large-scale+cellular+activity+in+spinal+cord+of+freely+behaving+mice.">Imaging large-scale cellular activity in spinal cord of freely behaving mice.</a> Nature Communications. 7, 11450 (2016).</li><li>Nadrigny, F., Le Meur, K., Schomburg, E. D., Safavi-Abbasi, S., Dibaj, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+laser-scanning+microscopy+for+single+and+repetitive+imaging+of+dorsal+and+lateral+spinal+white+matter+in+vivo.">Two-photon laser-scanning microscopy for single and repetitive imaging of dorsal and lateral spinal white matter in vivo.</a> Physiological Research. 66 (3), 531-537 (2017).</li><li>Adelsperger, A. R., Bigiarelli-Nogas, K. J., Toore, I., Goergen, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+a+Low-flow+Digital+Anesthesia+System+for+Mice+and+Rats.">Use of a Low-flow Digital Anesthesia System for Mice and Rats.</a> Journal of Visualized Experiments. (115), (2016).</li><li>Damen, F. W., Adelsperger, A. R., Wilson, K. E., Goergen, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+Traditional+and+Integrated+Digital+Anesthetic+Vaporizers.">Comparison of Traditional and Integrated Digital Anesthetic Vaporizers.</a> Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 54 (6), 756-762 (2015).</li><li>Miyamoto, K., 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=Selective+COX-2+inhibitor+celecoxib+prevents+experimental+autoimmune+encephalomyelitis+through+COX-2-independent+pathway.">Selective COX-2 inhibitor celecoxib prevents experimental autoimmune encephalomyelitis through COX-2-independent pathway.</a> Brain. 129 (Pt 8), 1984-1992 (2006).</li><li>Muthian, G., 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=COX-2+inhibitors+modulate+IL-12+signaling+through+JAK-STAT+pathway+leading+to+Th1+response+in+experimental+allergic+encephalomyelitis.">COX-2 inhibitors modulate IL-12 signaling through JAK-STAT pathway leading to Th1 response in experimental allergic encephalomyelitis.</a> Journal of Clinical Immunology. 26 (1), 73-85 (2006).</li></ol>

الطريقة الموصوفة هنا تسمح للتصوير مستقره من الحبل الشوكي في الفئران من خلال نافذه زجاجيه. وقد تم تطبيق هذه الطريقة لتقييم BBB أعاده عرض في eGFP المحورة وراثيا: Claudin5 +/-الفئران التي تعبر عن الفلورية BBB البروتين مفرق ضيق ، ولكن يمكن تطبيقها بشكل جيد علي قدم المساواة للدراسات من اي البروتينات الفل...

النماذج الحيوانية المحورة وراثيا التعبير عن البروتينات الفلورية ، عندما يقترن مع المجهر الانترافيتال ، توفر منصة قويه لمعالجه علم الاحياء والفيزيولوجيا المرضية. لتطبيق هذه التقنيات علي الحبل الشوكي ، والبروتوكولات المتخصصة مطلوبه لاعداد الحبل الشوكي للتصوير. وتتمثل أحدي هذه الاستراتيجيات في اجراء عمليه استئصال الصفيحة الفقرية وغرس الحبل الشوكي. وتشمل الميزات الرئيسية للبروتوكول المثالي لاستئصال الصفيحة المجهرية الحفاظ علي بنيه الانسجه الاصليه ووظيفتها ، واستقرار حقل التصوير ، ووقت المعالجة السريع ، واستنساخ النتائج. ويتمثل أحد التحديات الخاصة في تحقيق الاستقرار في مجال التصوير مقابل الحركة المستحثة بالتنفس ونبض القلب. وقد تم الإبلاغ عن استراتيجيات متعددة السابقين وفي الجسم الفيفو لتحقيق هذه الأهداف1,2,3,4,5. معظم في الأساليب المجرية تنطوي علي لقط الجانبين من العمود الفقري2,4 وغالبا ما يعقبه زرع جهاز معدني جامد3,4 للاستقرار اثناء الجراحة تطبيقات التصوير النهائي. لقط العمود الفقري يمكن ان يضر بتدفق الدم والحث علي أعاده عرض البروتين حاجز الدم في الدماغ (BBB).
والغرض من هذا الأسلوب هو جعل الحبل الشوكي سليمه متاحه للتصوير البصري في الماوس الحية مع التقليل من غزو البروتوكول وتحسين النتائج. ونحن وصف استئصال الصفيحة واحده والغطاء الزجاجي الاجراء غرس يقترن البيضاوي الحد الأدنى من البلاستيك 3D-مطبوعه الخلفية التي لا تزال تحقق الاستقرار الميكانيكية القوية. يتم التزام باللوحة الخلفية مباشره بالعمود الفقري الامامي والخلفي مع الاسمنت السني. وقد تم تجهيز اللوحة الخلفية مع أذرع التمديد الجانبية مع ثقوب المسمار التي نعلق بشكل صارم علي مرحله المجهر عن طريق ذراع معدنيه. هذا المراسي بشكل فعال الفقرة الاماميه والخلفية السليمة إلى مرحله المجهر ، وتوفير المقاومة الميكانيكية للقطع المصنوعة الحركة التي لولا ذلك سيتم إدخالها عن طريق التنفس وضربات القلب. وقد تم تحسين هذه الطريقة لاستئصال الصفيحة الفقرية لفقره واحده في المستوي الصدري 12 ، وحذف المشابك المستخدمة في استراتيجيات بديله للاستقرار اثناء التصوير في الجسم المجري . الاجراء سريع ، أخذ ما يقرب من 30 دقيقه لكل ماوس.
ويمكن استخدام هذا البروتوكول لدراسة أليات الامراض من BBB. و BBB هو نظام الاوعيه الدقيقة الديناميكية التي تتالف من الخلايا البطانية, العضلات الملساء الاوعيه الدموية, pericytes, وعمليات القدم تموت التي توفر بيئة انتقائية للغاية للجهاز العصبي المركزي (CNS). البيانات التمثيلية تصور تطبيق هذا البروتوكول في الفئران المحورة وراثيا المهندسة للتعبير عن البروتين الفلوري الأخضر المعزز (eGFP): العرج-5 ، وهو البروتين تقاطع الضيق BBB. يمكن أيضا تخصيص ملفات الطباعة الخلفية المتوفرة للتطبيقات البديلة.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>3D printer</td>
			<td>Raise3D</td>
			<td>Pro2</td>
			<td>For printing backplates</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PLA 3D printing filament</td>
			<td>Inland</td>
			<td>PLA+-175-B</td>
			<td>Black plastic 3D printing material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D CAD software</td>
			<td>Dassault Systemes</td>
			<td>Solidworks software</td>
			<td>used to design 3D shapes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D printer software</td>
			<td>Raise3D</td>
			<td>Ideamaker software</td>
			<td>software used to interface with the 3D printer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D printed oval backplate</td>
			<td>custom</td>
			<td></td>
			<td>Stabilizing imaging field</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical dissecting microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>M205 C</td>
			<td>Equipped with Leica FusionOptics, Planapo 0.63x M-series objective, and gliding stage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope camera</td>
			<td>Leica</td>
			<td>MC170</td>
			<td>HD color camera for visualizing surgical field</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gliding stage</td>
			<td>Leica</td>
			<td>10446301</td>
			<td>The gliding stage is constructed of two metal plates. The base plate is fixed. The upper plate slides on greased interface to allow rotational and linear movement.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical station and stabilization fork</td>
			<td>Whale Manufactoring</td>
			<td>custom</td>
			<td>Laminectomy</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SomnoSuite low-flow isoflurane delivery unit</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>SS-01</td>
			<td>Surgical anesthesia administration with integrated digitial vaporizer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel 1.5 inch mounting post</td>
			<td>ThorLabs</td>
			<td>P50/M</td>
			<td>For mounting surgical station onto optical table for two-photon imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Counterbored Clamping Fork for 1.5&#34; mounting Post</td>
			<td>ThorLabs</td>
			<td>PF175</td>
			<td>For stabilizing surgical station mount onto optical table for two-photon imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ideal bone microdrill</td>
			<td>Harvard apparatus</td>
			<td>72-6065</td>
			<td>Thinning bone for laminectomy</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>15-462-10</td>
			<td>Warming saline</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cautery gun</td>
			<td>FST</td>
			<td>18010-00</td>
			<td>Cauterizing minor bleeds</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating pad</td>
			<td>Benchmark</td>
			<td>BF11222</td>
			<td>1.9&#8221; x 4.5&#8221; silicone heater with 20&#8221; Teflon leads, 10W, 5V</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>K type thermocoupled rectal probe</td>
			<td>Physitemp</td>
			<td>RET3</td>
			<td>Measuring mouse body temperature</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>petroleum jelly</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>8009-03-8</td>
			<td>Lubricating rectal probe</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Feedback-regulated thermal controller</td>
			<td>custom</td>
			<td>NA</td>
			<td>Commercially available alternatives include the Physitemp TCAT series</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVA Surgical eye spears</td>
			<td>Beaver-visitec international</td>
			<td>40400-8</td>
			<td>Absorbing blood</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric trimmer</td>
			<td>Wahl</td>
			<td>41590-0438</td>
			<td>Trimming mouse fur</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blade, #11</td>
			<td>FST</td>
			<td>14002-14</td>
			<td>Surgical tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps, #5</td>
			<td>FST</td>
			<td>11254-20</td>
			<td>Surgical tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps, #4</td>
			<td>FST</td>
			<td>14002-14</td>
			<td>Surgical tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Titatnium toothed forceps</td>
			<td>WPI</td>
			<td>555047FT</td>
			<td>Surgical tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Titanium Iris scissors</td>
			<td>WPI</td>
			<td>555562S</td>
			<td>Surgical tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vetbond tissue adhesive</td>
			<td>3M</td>
			<td>084-1469SB</td>
			<td>Preparing tissue surface for dental acrylic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ceramic mixing tray</td>
			<td>Jack Richeson</td>
			<td>420716</td>
			<td>Mixing dental acrylic agent with accelerant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Orthojet dental acrylic</td>
			<td>Lang Dental</td>
			<td>1520BLK, 1503BLK</td>
			<td>Permanently bonding backplate to tissue</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small round cover glass, #1 thickness, 3 mm</td>
			<td>Harvard apparatus</td>
			<td>64-0720</td>
			<td>optical window</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>7647-14-5</td>
			<td>For aCSF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>7447-40-7</td>
			<td>For aCSF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>50-99-7</td>
			<td>For aCSF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>7365-45-9</td>
			<td>For aCSF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl2&#183;6H2O</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>7791-18-6</td>
			<td>For aCSF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2&#183;2H2O</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>10035-04-8</td>
			<td>For aCSF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carprofen</td>
			<td>Rimadyl</td>
			<td>QM01AE91</td>
			<td>Analgesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bacteriostatic water</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>2587428</td>
			<td>Diluent for carprofen</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>11695-6776-2</td>
			<td>Anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lactated ringer solution</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>0338-0117-04</td>
			<td>Hydration for mouse</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose High EEO</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A9793</td>
			<td>gel point 34-37 degrees C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Opthalmic lubricating ointment</td>
			<td>Akwa Tears</td>
			<td>68788-0697</td>
			<td>Prevent corneal drying</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MOM Two-Photon Microscope</td>
			<td>Sutter</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

laminectomy and spinal cord window implantation in the mouse

يصف هذا البروتوكول طريقه لاستئصال صفيحه الحبل الشوكي وغرس النوافذ الزجاجية لتصوير الحبل الشوكي للماوس في الجسم المجري . ويستخدم المبخر الرقمي المتكامل لتحقيق مستوي مستقر من التخدير بمعدل تدفق منخفض من الايزوفلواني. يتم أزاله عمود فقري واحد ، ويتم تراكب الغطاء الزجاجي المتاح تجاريا علي سرير رفيع. ثم تلصق الصفيحة الخلفية البلاستيكية المطبوعة ثلاثية الابعاد بالأشواك الفقرية المجاورة باستخدام لاصق الانسجه والاسمنت السني. يتم استخدام منصة التثبيت للحد من الحركة الملموسة من التنفس وضربات القلب. هذه الطريقة السريعة والخالية من المشبك مناسبه تماما لمجهر متعدد الفوتونات الحاد. يتم تضمين البيانات التمثيلية لتطبيق هذه التقنية علي اثنين من الفوتون المجهري من الاوعيه الدموية في الحبل الشوكي في الفئران المحورة وراثيا التعبير عن eGFP: العرج-5-بروتين تقاطع ضيق.

توفر النوافذ الزجاجية المزروعة والانترافيتال المجهري ثنائي الفوتون أداه مفيده لتقييم التغيرات الديناميكية في بروتينات الجهاز العصبي العام. تتاثر السلامة الوظيفية لل BBB بالتعبير ، والتعريب تحت الخلوي ، ومعدلات دوران البروتينات المفرقة الضيقة7. وقد أظهرت ا?...

Watch this Scientific Journal Video about Laminectomy and Spinal Cord Window Implantation in the Mouse at JoVE.com

Laminectomy and Spinal Cord Window Implantation in the Mouse

يصف هذا البروتوكول غرس نافذه زجاجيه علي الحبل الشوكي للماوس لتسهيل التصور بواسطة المجهر الانترافيتال.

استئصال الصفيحة الفقرية وغرس نافذه الحبل الشوكي في الماوس

This protocol describes a method for spinal cord laminectomy and glass window implantation for in vivo imaging of the mouse spinal cord. An integrated ...

هذه الطريقة تمكن من فحص ديناميات البروتين في الجسم الحي داخل الجهاز العصبي المركزي سليمة لمعالجة الأسئلة في علم الأعصاب وعلم المناعة. المزايا الرئيسية لهذا الإجراء هي استقرار الحركة ممتازة للحصول على صورة، وقت جراحية قصيرة، وانخفاض تعرض المشغل للتخدير الغازي، واللوحات الخلفية غير مكلفة للتخصيص. المرئية مظاهرة من هذه الطريقة أمر بالغ الأهمية لأنه من الصعب إزالة العظام دون إتلاف الأنسجة العصبية الكامنة بشكل وثيق خلال خطوات استئصال لامينيك من الإجراء.قبل البدء في الإجراء، استخدم برنامج تصميم حاسوبي ثلاثي الأبعاد يساعد على إنشاء نموذج للأبعاد المشار إليها. اذاً لدينا جسم، وهو الكائن ثلاثي الأبعاد، هذا ما يمكننا ان نبدأ به. ما يمكنني القيام به بعد ذلك هو أننا يمكن أن تضع على أن إعدادات لإصدار الطباعة.حتى إذا فتحت هذا تحرير، انتقل إلى خيارات متقدمة، وفتح نافذة التي تمكنني من إلقاء نظرة على كل من هذه الإعدادات. تعيين درجة حرارة فوهة إلى 205 درجة مئوية، ودرجة حرارة السرير إلى 45 درجة مئوية، وسرعة الطباعة إلى 45 ملليمتر في الثانية على طابعة 3D. استخدم فوهة ent 0.4 millimeter الساخنة وارتفاع طبقة 0.2 ملليمتر لطباعة اللوحات الخلفية.ثم تقييم لوحات الظهر المطبوعة بصريا لسلامتها الهيكلية. تشير الأعطال الهيكلية الإجمالية إلى عيوب الطباعة. عندما تكون اللوحات الخلفية جاهزة، ضع رأس فأر تخدير عمره ثمانية إلى 12 أسبوعًا على وسادة حرارية بين قضبان الأذن لمقيد جراحي وطبق مرهم على عيني الحيوان.بعد التأكد من عدم وجود استجابة لقرصة إصبع القارص، استخدم شفرة رقم 11 لصنع فتحة 1.5 سنتيمترًا من الضمور إلى خط الوسط السفلي فوق المنطقة القطنية العليا الصدرية السفلية وفصل الجلد عن الصفاق. استخدام ملقط لقشر مرة أخرى أي الأنسجة الضامة الشفافة المتبقية تحت الجلد لفضح العضلات السطحية. ازاح العضلات برمح رغوة الجراحية جنبا إلى جنب مع العضلات العميقة المتبقية من الفقرات المستهدفة.لإنشاء مقعد لللوحة الخلفية، امسح العضلة من الجانب الخلفي من الصدر 11 والجانب الأمامي من الصدر 13. استخدام ملقط لإزالة العضلات المتبقية من الأوتار حسب الضرورة. عندما تم إزالة كل من العضلات، وقطع بعناية الأوتار مع ملقط حتى يتم تحقيق مساحة كافية لتصور والتلاعب في الحبل الشوكي.تأكد من أن ماطر الجافية في الفضاء الفقري ، وعظم اللامينار شبه الشفاف ، والأوعية الدموية السطحية المركزية تحت العظم ، والشريان المشع الأمامي مرئية بوضوح. تبلل المنطقة بالسوائل الشوكية الدماغية الاصطناعية الدافئة واستخدم الثقب الدقيق لرقيقة عظم اللامينة باستخدام السكتات الدماغية المستقيمة الموازية للمحور الطويل للحبل الشوكي. الامساك بلطف عملية سطحية مع ملقط، ورفع الفقرات.يجب أن ترفع العظام بسهولة. استخدام عدد أربعة ملقط لمسح بعيدا أي شظايا العظام، والسيطرة على أي نزيف مع الرمح الجراحية وضغط ثابت لطيف حسب الضرورة. ثم شطف الأنسجة مع السائل الشوكي الدماغي الاصطناعي الدافئ.لزراعة الزجاج غطاء، وتطبيق بلطف ثلاثة ملليمتر بوروسيليكات غطاء الزجاج على الحبل المكشوف. استخدام ملعقة صغيرة لتطبيق 39 درجة مئوية درجة دافئة 2٪ agarose على حافة الزجاج والسماح للعمل الشعرية لرسم agarose تحت سطح الزجاج الغطاء. تطبيق لاصق الأنسجة على العمليات المفصلية العظمية المكشوفة من الفقرات المجاورة سليمة في مستوى الصدري 11 و 13 العمود الفقري.تطبيق لاصق الأنسجة إضافية في حلقة حول موقع استئصال لامينك على وتر المجاورة وعملية عرضية. بعد ذلك ، استخدم ملعقة جديدة لتطبيق أسمنت الأسنان مختلطة مع المسرّع على طبقة لاصقة الأنسجة ووضع لوحة خلفية على الحقل الجراحي الذي تركز على نافذة الزجاج الغطاء. تطبيق طبقات رقيقة متعددة من الاسمنت الأسنان النتائج في التصاق لوحة خلفية أقوى، ولكن تأكد من وضع لوحة الظهر بسرعة قبل أن يبدأ الاسمنت الأسنان لتجف.بعد السماح للأسمنت الأسنان لعلاج لمدة 10 دقائق، وملء في قاعدة الداخلية و الجانب السفلي من المكان الخلفي مع لاصقة إضافية. تطبيق الاسمنت الأسنان في طبقات رقيقة يمكن أن تساعد في الحد من خطر انتشار الاسمنت إلى الزجاج غطاء و agarose، والتي يمكن أن تعرض للخطر البروتوكول بأكمله. عندما جفف أسمنت الأسنان، تطبيق حامل لوحة الظهر شوك إلى الموضع المناسب على النافذة وبرغي لوحة الظهر في حامل لوحة الظهر.ثم تطبيق المالحة على لوحة خلفية لاختبار التسرب. يمكن بعد ذلك نقل الحيوان والمنصة الجراحية إلى الجدول البصري من مجهر فوتون اثنين للتصوير من خلال نافذة الزجاج الغطاء. في هذه التجربة التمثيلية ، تم تصور EGFP كلودين إيجابية - 5 داخل الوصلات الضيقة المسماة فلورية في جميع أنحاء الضفيرة الوعائية.يشير التحديد الواضح لهياكل الوصلات الضيقة في الإسقاط Z إلى أن الحد الأدنى من إزاحة الصورة XY يتم إنتاجه بعد استئصال لامينك ناجحة ووضع النافذة وغرس اللوحة الخلفية. أثناء محاولة هذا الإجراء من المهم أن نتذكر أن هذا الجراحة المجهرية أمر صعب وقد يستغرق وقتًا لإتقانه. ولكن بمجرد أن يتقن, يمكن إجراء هذه الجراحة في حوالي 30 دقيقة.بعد هذا الإجراء، يمكن تنفيذ طرق أخرى، مثل المجهر الفوتوني والتصوير في الجسم الحي، للإجابة على أسئلة إضافية حول إعادة عرض الأوعية العصبية والعمليات المرضية الأخرى التي تنطوي على الحبل الشوكي.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Dissection and Culture of Commissural Neurons from Embryonic Spinal Cord

تشريح والثقافة من الخلايا العصبية من النخاع الشوكي صواري الجنينية

Commissural neurons have been widely used to investigate the mechanisms underlying axon guidance during embryonic spinal cord development. The cell bodies ...

Spinal Cord Electrophysiology II: Extracellular Suction Electrode Fabrication

الحبل الشوكي الكهربية ثانيا : خارج الخلية التصنيع الكهربائي شفط

Development of neural circuitries and locomotion can be studied using neonatal rodent spinal cord central pattern generator (CPG) behavior. We demonstrate ...

In vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord Using Two-photon Microscopy

In vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord Using Two-photon Microscopy

في التصوير المجراة من الحبل الشوكي عن طريق الماوس ثنائي الفوتون المجهري

In vivo imaging using two-photon microscopy 1 in mice that have been genetically engineered to express fluorescent proteins in specific cell types 2-3 has ...

Stereotaxic Injection of a Viral Vector for Conditional Gene Manipulation in the Mouse Spinal Cord

التجسيمي حقن ناقل للتلاعب الجيني الفيروسي شرطي في الحبل الشوكي ماوس

Intraparenchymal injection of a viral vector enables conditional gene manipulation in distinct populations of neurons or particular regions of the central ...

Spinal Cord Transection in the Larval Zebrafish

Transection الحبل الشوكي في اليرقات الزرد

Mammals fail in sensory and motor recovery following spinal cord injury due to lack of axonal regrowth below the level of injury as well as an inability ...

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

إجراء لغرس الدائرة العمود الفقري للالطولية<em&gt; في فيفو</em&gt; التصوير من الحبل الشوكي ماوس

Studies in the mammalian neocortex have enabled unprecedented resolution of cortical structure, activity, and response to neurodegenerative insults by ...

Two-photon Imaging of Cellular Dynamics in the Mouse Spinal Cord

التصوير ثنائي الفوتون الخلوية ديناميكية في الحبل الشوكي ماوس

Two-photon (2P) microscopy is utilized to reveal cellular dynamics and interactions deep within living, intact tissues. Here, we present a method for ...

Imaging Serotonergic Fibers in the Mouse Spinal Cord Using the CLARITY/CUBIC Technique

التصوير ألياف هرمون السيروتونين في الحبل الشوكي الماوس عن طريق وضوح / تقنية مكعب

Long descending fibers to the spinal cord are essential for locomotion, pain perception, and other behaviors. The fiber termination pattern in the spinal ...

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

التصوير النشاط العصبي في القشرة الأولية Somatosensory باستخدام Thy1-GCaMP6s الفئران المحورة وراثيا

The mammalian brain exhibits marked symmetry across the sagittal plane. However, detailed description of neural dynamics in symmetric brain regions in ...

Intra-Arterial Delivery of Neural Stem Cells to the Rat and Mouse Brain: Application to Cerebral Ischemia

التسليم داخل الشرايين للخلايا الجذعية العصبية إلى الدماغ الفئران والفأر: تطبيق على الإقفاري الدماغي

Neural stem cell (NSC) therapy is an emerging innovative treatment for stroke, traumatic brain injury and neurodegenerative disorders. As compared to ...