Name: electrophoretic delivery of &#x3b3;-aminobutyric acid (gaba) into epileptic focus prevents seizures in mice
Uploaded: 2019-05-16T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Electrophoretic Delivery of Î³-aminobutyric Acid GABA into Epileptic Focus Prevents Seizures in Mice at JoVE.com

C.M.P. Uluslararası Eğitim Enstitüsü tarafından yönetilen bir Whitaker uluslararası akademik hibe fon kabul eder. Ak, Marie Curie ıEF (No. 625372) tarafından desteklenmektedir. A.W., Avrupa Birliği 'nin Horizon 2020 araştırma ve yenilik programı (Grant anlaşması No. 716867) kapsamında Avrupa Araştırma Konseyi (ERC) ' den finansman kabul ediyor. A.W. Ayrıca Aix-Marseille Üniversitesi-A * MıDEX, Fransız "ınvestissements d 'Avenir" programının mükemmellik girişimi 'nin de kabul edildiğini belirtiyor. Yazarlar, Dr. Ilke uguz, Dr. sahika Inal, Dr. Vincenzo curto, Dr. Mary Donahue, Dr. Marc Ferro ve Zsófia Maglóczky 'yi verimli tartışmalara katılmaları için onaylar.

Tüm deneysel prosedürler Institut de Neurosciences des Systèmes 'in etik yönergelerine göre yapılmıştır ve yerel etik komiteler ve veteriner ofisleri tarafından onaylanmıştır.
Not: Deneylerde Seventeen yetişkin erkek OF1 fareler kullanıldı. Fareler, gıda ve su mevcut reklam libitum ile 12 h ışık/karanlık döngüsü için eğitildi.
1. anestezi
<ol><li>İntraperitoneal ketamin ve xylazine karışımı enjekte (100 mg/k...

<ol>
	<li>Kwan, P., Palmini, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Association+between+switching+antiepileptic+drug+products+and+healthcare+utilization:+A+systematic+review.">Association between switching antiepileptic drug products and healthcare utilization: A systematic review.</a> Epilepsy &amp; Behavior. 73, 166-172 (2017).</li><li>Belleudi, V., 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=Studies+on+drug+switchability+showed+heterogeneity+in+methodological+approaches:+a+scoping+review.">Studies on drug switchability showed heterogeneity in methodological approaches: a scoping review.</a> Journal of Clinical Epidemiology. 101, 5-16 (2018).</li><li>Chen, 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=Psychiatric+and+behavioral+side+effects+of+antiepileptic+drugs+in+adults+with+epilepsy.">Psychiatric and behavioral side effects of antiepileptic drugs in adults with epilepsy.</a> Epilepsy &amp; Behavior. 76, 24-31 (2017).</li><li>Brodie, M. 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=Epilepsy,+Antiepileptic+Drugs,+and+Aggression:+An+Evidence-Based+Review.">Epilepsy, Antiepileptic Drugs, and Aggression: An Evidence-Based Review.</a> Pharmacological Reviews. 68 (3), 563-602 (2016).</li><li>Hamed, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+auditory+and+vestibular+toxicities+induced+by+antiepileptic+drugs.">The auditory and vestibular toxicities induced by antiepileptic drugs.</a> Expert Opinion on Drug Safety. 16 (11), 1281-1294 (2017).</li><li>Hamed, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+epilepsy+and+antiepileptic+drugs+on+sexual,+reproductive+and+gonadal+health+of+adults+with+epilepsy.">The effect of epilepsy and antiepileptic drugs on sexual, reproductive and gonadal health of adults with epilepsy.</a> Expert Review of Clinical Pharmacology. 9 (6), 807-819 (2016).</li><li>Roff Hilton, E. J., Hosking, S. L., Betts, T. I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+antiepileptic+drugs+on+visual+performance.">The effect of antiepileptic drugs on visual performance.</a> Seizure. 13 (2), 113-128 (2004).</li><li>Stafstrom, C. E., Carmant, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seizures+and+epilepsy:+an+overview+for+neuroscientists.">Seizures and epilepsy: an overview for neuroscientists.</a> Cold Spring Harbor Perspective in Medicine. 5 (6), (2015).</li><li>Arzimanoglou, 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+Review+of+the+New+Antiepileptic+Drugs+for+Focal-Onset+Seizures+in+Pediatrics:+Role+of+Extrapolation.">A Review of the New Antiepileptic Drugs for Focal-Onset Seizures in Pediatrics: Role of Extrapolation.</a> Paediatric Drugs. 20 (3), 249-264 (2018).</li><li>Avoli, 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=Specific+imbalance+of+excitatory/inhibitory+signaling+establishes+seizure+onset+pattern+in+temporal+lobe+epilepsy.">Specific imbalance of excitatory/inhibitory signaling establishes seizure onset pattern in temporal lobe epilepsy.</a> Journal of Neurophysiology. 115 (6), 3229-3237 (2016).</li><li>Badawy, R. A., Freestone, D. R., Lai, A., Cook, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epilepsy:+Ever-changing+states+of+cortical+excitability.">Epilepsy: Ever-changing states of cortical excitability.</a> Neuroscience. 222, 89-99 (2012).</li><li>Loscher, W., Brandt, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevention+or+modification+of+epileptogenesis+after+brain+insults:+experimental+approaches+and+translational+research.">Prevention or modification of epileptogenesis after brain insults: experimental approaches and translational research.</a> Pharmacological Reviews. 62 (4), 668-700 (2010).</li><li>Porter, 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=Mechanisms+of+action+of+new+antiepileptic+drugs.">Mechanisms of action of new antiepileptic drugs.</a> Epilepsia. 30, (1989).</li><li>Rogawski, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diverse+mechanisms+of+antiepileptic+drugs+in+the+development+pipeline.">Diverse mechanisms of antiepileptic drugs in the development pipeline.</a> Epilepsy Research. 69 (3), 273-294 (2006).</li><li>Czapinski, P., Blaszczyk, B., Czuczwar, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+action+of+antiepileptic+drugs.">Mechanisms of action of antiepileptic drugs.</a> Current Topics in Medicinal Chemistry. 5 (1), 3-14 (2005).</li><li>Ye, H., Kaszuba, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibitory+or+excitatory?+Optogenetic+interrogation+of+the+functional+roles+of+GABAergic+interneurons+in+epileptogenesis.">Inhibitory or excitatory? Optogenetic interrogation of the functional roles of GABAergic interneurons in epileptogenesis.</a> Journal of Biomedical Science. 24 (1), 93 (2017).</li><li>Loscher, W., Klitgaard, H., Twyman, R. E., Schmidt, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+avenues+for+anti-epileptic+drug+discovery+and+development.">New avenues for anti-epileptic drug discovery and development.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 12 (10), 757-776 (2013).</li><li>Manchishi, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+Advances+in+Antiepileptic+Herbal+Medicine.">Recent Advances in Antiepileptic Herbal Medicine.</a> Current Neuropharmacology. 16 (1), 79-83 (2018).</li><li>Pitkanen, A., Sutula, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+epilepsy+a+progressive+disorder?+Prospects+for+new+therapeutic+approaches+in+temporal-lobe+epilepsy.">Is epilepsy a progressive disorder? Prospects for new therapeutic approaches in temporal-lobe epilepsy.</a> Lancet Neurology. 1 (3), 173-181 (2002).</li><li>Cohen, I., Navarro, V., Clemenceau, S., Baulac, M., Miles, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+origin+of+interictal+activity+in+human+temporal+lobe+epilepsy+in+vitro.">On the origin of interictal activity in human temporal lobe epilepsy in vitro.</a> Science. 298 (5597), 1418-1421 (2002).</li><li>Huberfeld, 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=Glutamatergic+pre-ictal+discharges+emerge+at+the+transition+to+seizure+in+human+epilepsy.">Glutamatergic pre-ictal discharges emerge at the transition to seizure in human epilepsy.</a> Nature Neuroscience. 14 (5), 627-634 (2011).</li><li>Bui, A., Kim, H. K., Maroso, M., Soltesz, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcircuits+in+Epilepsy:+Heterogeneity+and+Hub+Cells+in+Network+Synchronization.">Microcircuits in Epilepsy: Heterogeneity and Hub Cells in Network Synchronization.</a> Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 5 (11), (2015).</li><li>Prince, D. A., Gu, F., Parada, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antiepileptogenic+repair+of+excitatory+and+inhibitory+synaptic+connectivity+after+neocortical+trauma.">Antiepileptogenic repair of excitatory and inhibitory synaptic connectivity after neocortical trauma.</a> Progress in Brain Research. 226, 209-227 (2016).</li><li>Nilsen, K. E., Cock, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Focal+treatment+for+refractory+epilepsy:+hope+for+the+future.">Focal treatment for refractory epilepsy: hope for the future.</a> Brain Research: Brain Research Reviews. 44 (2-3), 141-153 (2004).</li><li>Martinkovic, L., Hecimovic, H., Sulc, V., Marecek, R., Marusic, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modern+techniques+of+epileptic+focus+localization.">Modern techniques of epileptic focus localization.</a> International Review of Neurobiology. 114, 245-278 (2014).</li><li>Nagaraj, V., 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=Future+of+seizure+prediction+and+intervention:+closing+the+loop.">Future of seizure prediction and intervention: closing the loop.</a> Journal of Clinical Neurophysiology. 32 (3), 194-206 (2015).</li><li>Osman, G. M., Araujo, D. F., Maciel, 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=Ictal+Interictal+Continuum+Patterns.">Ictal Interictal Continuum Patterns.</a> Current Treatment Options in Neurology. 20 (5), 15 (2018).</li><li>Slezia, 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=Uridine+release+during+aminopyridine-induced+epilepsy.">Uridine release during aminopyridine-induced epilepsy.</a> Neurobiology of Disease. 16 (3), 490-499 (2004).</li><li>Baranyi, A., Feher, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Convulsive+effects+of+3-aminopyridine+on+cortical+neurones.">Convulsive effects of 3-aminopyridine on cortical neurones.</a> Electroencephalography Clinical Neurophysiology. 47 (6), 745-751 (1979).</li><li>Szente, M., Baranyi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+aminopyridine-induced+ictal+seizure+activity+in+the+cat+neocortex.">Mechanism of aminopyridine-induced ictal seizure activity in the cat neocortex.</a> Brain Research. 413 (2), 368-373 (1987).</li><li>Proctor, C. 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=Electrophoretic+drug+delivery+for+seizure+control.">Electrophoretic drug delivery for seizure control.</a> Science Advances. 4 (8), eaau1291 (2018).</li><li>Paxinos, G., Franklin, K. B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Paxinos and Franklin&#8217;s the Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates Fourth Edition. , (2012).</li><li>Pinault, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+stabilizing+craniotomy-duratomy+technique+for+single-cell+anatomo-electrophysiological+exploration+of+living+intact+brain+networks.">A new stabilizing craniotomy-duratomy technique for single-cell anatomo-electrophysiological exploration of living intact brain networks.</a> Journal of Neuroscience Methods. 141 (2), 231-242 (2005).</li><li>Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole+animal+perfusion+fixation+for+rodents.">Whole animal perfusion fixation for rodents.</a> Journal of Visual Experiments. (65), e3564 (2012).</li><li>Picot, M. C., Baldy-Moulinier, M., Daures, J. P., Dujols, P., Crespel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+prevalence+of+epilepsy+and+pharmacoresistant+epilepsy+in+adults:+a+population-based+study+in+a+Western+European+country.">The prevalence of epilepsy and pharmacoresistant epilepsy in adults: a population-based study in a Western European country.</a> Epilepsia. 49 (7), 1230-1238 (2008).</li><li>Pati, S., Alexopoulos, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacoresistant+epilepsy:+from+pathogenesis+to+current+and+emerging+therapies.">Pharmacoresistant epilepsy: from pathogenesis to current and emerging therapies.</a> Cleve Clinical Journal of Medicine. 77 (7), 457-467 (2010).</li></ol>

Epilepsi akut fare modelinde yeni bir deneysel protokol geliştirerek, SLEs, epileptik odaklanarak implante edilen bir Μfıp yardımıyla başarılı bir şekilde kontrol edilebilir. Temporal ve uzamsal hassasiyetle GABA teslim kabiliyeti sayesinde, 4 AP kaynaklı SLEs nöbetlerin başlangıcında kontrol edildi. Epilepsinin tedavisi teorik olarak mümkündür eğer nöral ağ deşarj kontrolü nöbet başlangıcı yerine elde edilir. Sunulan protokol bu mümkün olduğunu kanıtladı eğer enjekte inhibitör nörotrans...

Epilepsi en yaygın dördüncü nörolojik bozukluktur: nüfusun yaklaşık% 1 ' i epilepsi muzdarip ve etkilenen kişinin üçte biri tekrarlayan nöbetlere sahiptir. Çoğu durumda, nöbetler ilaç ile kontrol edilebilir. Ancak, ilaç tedavisi, uygun dozajı1,2bulmak için yıllar sürebilir her hasta için ayrı olarak ayarlanması gerekir. Ayrıca, ilacın çoğu yaşam kalitesini azaltmak ciddi yan etkilere sahiptir3,4,5,6,7. Son olarak, olguların% 30 ' unda hastalar ilaçlara dayanıklıdır ve sürekli tek nöbet jeneratör Locus durumunda, sadece Resektif Nöroşirürji nöbetlerin oluşumunu zayıflatabilir8. Bu nedenle, modern epilepsi araştırmalarında önemli bir girişim, risk altındaki hastalarda tekrarlayan nöbetleri önleyebilen yeni stratejileri keşfetmektir, ancak güçlü ilaç terapilerinin ve invaziv rezektif ameliyatların ihtiyacını azaltıyor.
Epileptik nöbetler, beyin (Genelleştirilmiş epilepsi) veya beynin lokalize bir bölümünde (fokal epilepsi) uyarıcı ve inhibitör devreleri içinde bir dengesizlik olduğunda ortaya çıkar, nöromların anormal bir moda boşaltılması gibi9 , 10 ' dan fazla , 11. antiepileptik ilaçlar nöbet önleme iki farklı şekillerde hareket edebilir: ya azalan uyarılma veya inhibisyonu arttırmak12. Özellikle, onlar ya da inhibitör nörotransmitter GABA etkileyen tarafından nöronlar arasında kimyasal iletim üzerinde hücre membranı13 veya ACT iyon kanalları etkileyen nöronal hücrelerin elektrik aktivitesini değiştirebilir olabilir uyarıcı sinaps içinde glutamat14,15. Bazı ilaçlar için, eylem modu bilinmiyor18. Ayrıca, ilaç tedavileri hastalar üzerinde sürekli bir etkiye sahiptir ve nöbetlerin prevalansı dinamiklerine uyum sağlayamaz. İdeal olarak, belirli eylem mekanizmaları olan ilaçlar altta yatan epileptik süreçlerde hareket eder. Optimal bir tedavi beyin interictally dokunmaz ama bir nöbet gelişmekte başladığında hemen hareket edeceğini. Bunun aksine, epilepsi her durumda, ilaç şimdi sistematik bir tedavi anlamına gelir, tüm beyin ve hastanın tüm vücudu etkileyen9.
Epileptik nöbetler, beyin travması gibi ilk hakaret sonrasında uzun yıllar görünebilir. İlk hakaret ve birinci spontan nöbetlerin oluşumu arasındaki dönem, nöronal ağ bağlantılarının ortadan kalkması ile nöronal ölüm de dahil olmak üzere, önemli moleküler ve hücresel reorganizasyonlar ile karakterize edilir ve akal yeni bağlantıların görünümü ile sprouting/neosynaptogenesis19,20,21. Nöbetler tekrarlayan hale gelince, onların frekansı ve şiddeti daha fazla beyin bölgeleri içeren, artış eğilimindedir. Nöbet Genesis ve yayılma kuralları farklı olabilir gibi, yayılım ağlarından nöbet başlangıcı (epileptojenik bölgeler) siteleri ayırt etmek önemlidir. Epilepsinin insan dokusu ve deneysel modelleri üzerinde yapılan araştırmalar, devrelerin yeniden yapılanma ve nöbetleri oluşturmak için yeteneklerini hakkında önemli veriler sağladı20,21,22, 23. ancak, bu yeniden yapıların adaptif tepkiler olup olmadığını veya epileptogenez veya nöbet Genesis ve yayılma12ile ilgili olup olmadıklarını belirlemek zordur.
Bu nedenle epileptik odağı lokalleştirme ve antiepileptik ilaçlar yerel olarak uygulanması, çağdaş epilepsi araştırmalarında başlıca zorluklardan biridir. Epilepsi hayvan modelleri ve bazı klinik çalışmalar kullanarak çeşitli deneyler nöbet olayların başlangıcını bulmak ve beyin temel mekanizmaları tanımlamak için amaçlanan24,25,26,27. Bu amaçla, 4ap kaynaklı epilepsi modeli28,29,30,31 kullanarak yeni bir deneysel protokol geliştirdik akut fare hazırlama, hangi üç kesin ekleme sağlar cihazlar, ağ aktivitesinin vivo olarak oldukça lokalize bir şekilde yönetildiği hipokampus 'un verilen alanına girer. Bir cam mikropipet tarafından lokalize 4AP enjeksiyon hipokampus lokalize bir noktada epileptik SLEs ikna etmek için yardımcı olurken, yeni polimer tabanlı μFIP prob yardımıyla nöbet aktivitesinin kontrolü aynı anda nöronal kayıt yoluyla elde edilir cihazın kayıt siteleri ile elektrik aktivitesi. Hipokampal yerel alan aktivitesi aynı zamanda korteks içinde ve hipokampus aynı anda katmana özgü bir şekilde çok kanallı silikon prob ile izlenir.
Yakın zamanda icat edilen μFIP probları, bir iyon değişimi membranı (IEM) boyunca mikrofluidik bir kanalda saklanan ve çevreleyen dokuya (Şekil 1) şarj edilen ilaçlar itmek için uygulanan bir elektrik alanı kullanılarak çalışır. IEM seçmeli olarak sadece bir tür iyon (kıt veya Anion) taşır ve böylece, "kapalı" durumunda hem pasif difüzyon sınırlamak için çalışır ve cihaz içine çevreleyen dokudan karşılıklı şarj türlerin taşınması. Elektrik alanı, mikrofluidik kanala dahili olan kaynak elektrot ve cihaza harici bir hedef elektrot (Bu durumda, hayvan modelinde kafa vidası) arasında küçük bir voltaj (< 1 V) uygulayarak talep üzerine oluşturulur. İlaç tesliminin oranı, uygulanan voltaj ve kaynak ile hedef elektrotlar arasındaki ölçülen akım ile orantılıdır. İlaç teslimatlarının kesin olarak ayarlanabilir olması, μFIP 'nin birincil avantajlarından biridir. Fluidik veya basınç bazlı ilaç teslim sistemlerine kıyasla başka bir kritik avantaj, μFIP 'de uyuşturucu taşıyıcı çözümü olmadan IEM genelinde ilaçlar teslim edildiği için ilaç teslim çıkışında sadece ihmal edilebilir bir basınç artışı bulunduğunu belirtir.
ΜFIP "kapalı" olduğunda GABA pasif sızıntı küçük bir miktar var, ama bu SLEs etkisi bulunamadı. Μfıp, daha önce31rapor ettiğimiz konvansiyonel mikroimalat yöntemlerinden sonra özel olarak yapılmıştır.
Tekrarlayan nöbetleri önlemenin bir yolu, en başında veya hatta ilk nöbet olayından önce ağ boşaltma blokajı olduğundan, epileptik odaklanmaya inhibitör nörotransmitter GABA teslim etmek için sunulan yöntem büyük fokal Epilepsi hastalarında nöbet kontrolü için terapötik potansiyel. GABA endojen bir substrat olduğundan, fizyolojik konsantrasyonlarda değişmeden içsel nöronal özellikleri bırakır. GABA düşük düzeylerde yerel uygulama sadece inhibisyonu için doğal olarak duyarlı hücreleri etkileyecek, ve sadece fizyolojik inhibisyonu benzer etkilere neden olacak, derin beyin stimülasyon aykırı (DBS), tüm hücreleri uyararak spesifik olmayan eylemleri olan kendi ortamında nöronal ağ, hem uyarma ve inhibisyonu içeren karışık bir tepki neden. Sonuç olarak, önerilen yöntem DBS daha nöbet kontrolü için daha spesifik bir yaklaşım sağlar.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr >
			<td >4AP</td>
			<td >Sigma</td>
			<td >275875</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Alexa Fluor 488</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab15007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Amplifier</td>
			<td>Neuralynx, Montana, USA</td>
			<td >Digital Lynx 4SX</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Amplifier</td>
			<td >Ampliplex</td>
			<td >KJE-1001</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Atlas Stereotaxique&#160;</td>
			<td>Allen Atlas</td>
			<td>978-0470054086</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Borosilica glass pipette</td>
			<td >Sutter</td>
			<td >BF120-69-15</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Brain Matrix</td>
			<td >WPI&#160;</td>
			<td >RBMA-200C</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Bone trimmer</td>
			<td >FST</td>
			<td >16109-14</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Confocal microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>LSM 510</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Connector</td>
			<td>INSTECH</td>
			<td>SC20/15</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Coton tige</td>
			<td>Monoprix</td>
			<td>EMD 6107OD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Cover slip</td>
			<td >Menzel-Glass</td>
			<td >15747592</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >DiI Stain&#160;</td>
			<td >Thermo Fisher</td>
			<td >D282</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >DMSO</td>
			<td >Sigma</td>
			<td >11412-11</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Drill</td>
			<td>FOREDOM</td>
			<td>K1070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Forceps</td>
			<td >F.S.T.</td>
			<td >11412-11</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >GABA</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A2129</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >GFAP Monoclonal Antibody</td>
			<td>Thermofisher</td>
			<td>53-9892-80</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >GOPS</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>440167-100M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Hamilton seringe&#160;</td>
			<td>Hamilton&#160;</td>
			<td>80330</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Headscrew</td>
			<td>Component Supply</td>
			<td>TX00-2FH</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Heating pad&#160;</td>
			<td>Harvard apparatus</td>
			<td>341446</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Injection Pump</td>
			<td>WPI&#160;</td>
			<td>UMP3-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Keithley</td>
			<td >Tektoronix</td>
			<td >216A</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Ketamine</td>
			<td>Renaudin</td>
			<td>5787419</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Magnetic holder</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>GJ-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Mice</td>
			<td>Charles River</td>
			<td>612</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Motoric manipulator</td>
			<td>Scientifica, UK</td>
			<td >IVM</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Na2HPO4</td>
			<td >Sigma</td>
			<td >255793</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >NaH2PO4</td>
			<td >Sigma</td>
			<td >7558807</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >NeuroTrace DiI&#160;</td>
			<td>Thermofisher</td>
			<td>N22880</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Paper towel</td>
			<td>KIMBERLY CLARK</td>
			<td>7552000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >PB</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P4417</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >PEDOT:PSS</td>
			<td>CLEVIOS</td>
			<td>81076212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >PFA</td>
			<td>Acros Organic</td>
			<td>30525-89-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Rectal temperature probe</td>
			<td>Harvard apparatus</td>
			<td>521591</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Ropivacaine&#160;</td>
			<td>KABI</td>
			<td>1260216</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Saline</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>7982</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Scalpel</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>AUST R195806</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Seringue&#160;</td>
			<td>BD Medical</td>
			<td>324826</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Serrefine clamp</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>18050-28</td>
			<td>4 is recommended</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Silicon probe</td>
			<td>NeuroNexus, Michigan, USA</td>
			<td>A2x16-10mm-50-500-177 or A1x16-5mm-150-703</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Stereotoxic frame</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>51733U</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Superfrost Slide</td>
			<td >ThermoScientific</td>
			<td >J38000AMNZ</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Tubing</td>
			<td >INSTECH</td>
			<td >LS20</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Vaseline&#160;</td>
			<td>Laboratoire Gilbert</td>
			<td>3518646126611</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Vectashield DAPI</td>
			<td>Vector Laboratories, California, USA</td>
			<td>H-1200-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Vibratome, Leica VT1200S</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>1491200S001</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Xylazine&#160;</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>4007221032311</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

electrophoretic delivery of &#x3b3;-aminobutyric acid (gaba) into epileptic focus prevents seizures in mice

Epilepsi dünya çapında milyonlarca insanı etkileyen nörolojik bozukluklar grubudur. Hastaların% 70 ' inde ilaçlarla tedavi yararlı olsa da, ciddi yan etkiler hastanın yaşam kalitesini etkiler. Dahası, epileptik hastaların yüksek bir yüzdesi ilaç dirençli; onların durumunda, Nöroşirürji veya nöronörolojik gereklidir. Bu nedenle, epilepsi araştırmalarının önemli amacı, ilaç geçirmez hastalarda epilepsi tedavisine ya da yan etkilere gerek kalmadan tedavi edebilecek veya tekrarlayan nöbetleri önlemenin yeni terapileri keşfetmektir. Nöromühendislik, epileptik hastaları risk altında tedavi etmek için daha iyi çözümler bulmak üzere yeni stratejiler ve teknolojiler kullanarak yepyeni yaklaşımlar sağlar.
Epilepsi akut fare modelinde yeni bir deneysel protokol gösterisi olarak, doğrudan situ elektroforetik ilaç teslim sistemi kullanılır. Yani, mikrofluidik iyon pompası (Μfıp) içeren bir nöral prob, isteğe bağlı ilaç teslimi için ve yerel sinir aktivitesinin eşzamanlı kaydı implante edilir ve 4-aminopyridin kaynaklı (4AP kaynaklı) nöbet gibi kontrol edebilme yeteneğine sahip olduğunu göstermiştir Etkinlik (SLE) etkinliği. Γ-aminobutirik asit (GABA) konsantrasyonu, nöbet odağı bir antiepileptik etkiye ulaşmak için GABA tesliminin hassas kontrolü ile fizyolojik aralıkta tutulur ama overinhibisyon kaynaklı rebound patlamaları neden değil. Bu yöntem, hem patolojik aktivitenin hem de müdahalenin tespiti ile doğrudan epileptik odaklamaya karşı inhibitör nörotransmitter sağlayarak nöbetleri durdurmayı sağlar.
Deneysel yöntemle gelişmelerin bir sonucu olarak, SLEs nöbet başlangıcında hassas ayarlı GABA teslimat tarafından nöbet kontrolü sağlayan bir son derece lokalize bir şekilde indüklenmiş olabilir.

Anestezik farelerde 4AP epilepsi modeli ile burada sunulan prosedürü kullanarak, epileptik nöbetlerin kontrolü Sara odaklı olarak elde edilebilir. İmplantların kesin lokalizasyonu (Şekil 2) hipokampal yerel alan potansiyelleri (LFPS, Şekil 4) kaydetmeye, küçük hipokampal nöbetleri sağlamak ve nöbet başlangıcında GABA teslim etmek için yardımcı oldu. İmplantların lokalizasyonu, her denemenin ardından post h...

Watch this Scientific Journal Video about Electrophoretic Delivery of Î³-aminobutyric Acid GABA into Epileptic Focus Prevents Seizures in Mice at JoVE.com

Electrophoretic Delivery of &#947;-aminobutyric Acid GABA into Epileptic Focus Prevents Seizures in Mice

Epilepsi araştırmalarının zorluk klasik tedavinin yetersiz kaldığı hastalarda yeni tedaviler geliştirmektir. Yeni bir protokol kullanarak-implante edilmiş bir ilaç teslim sistemi yardımıyla-epileptik odak içine GABA elektroforetik teslim tarafından anestezik fareler nöbetleri kontrol edebiliyoruz.

, Γ-aminobutirik asit elektroforetik teslim (GABA) epileptik odaklama içine fareler nöbetleri önler

Epilepsy is a group of neurological disorders which affects millions of people worldwide. Although treatment with medication is helpful in 70% of the ...

Protokolümüz epileptik nöbettedavisinde yeni bir çözüm önerebilir çok yeni bir cihaz kullanarak doğal olarak meydana gelen inhibitör nörotransmitter GABA yerel yönetim yararlanır. Mikroaritmik iyon pompası, ilaçları tam olarak ne zaman ve nerede teslim ettiğimiz ivedilikle kontrol etmemizi sağlıyor. Hassas dişli elektroforetik doğum diğer nörolojik hastalıkları hedef modifiye edilebilir.Bu ilaç dağıtım tekniğinin bir diğer faydası da ilaç dağıtım çıkışında çok ihmal edilebilir bir basınç artışı olmasıdır çünkü aslında teslim edilen bir sıvı yoktur. Aksine, sadece ilaç moleküllerinin kendileri. Probların yakın yerelleştirilmesi en büyük sorun teşkil edeceği için, stereotaksik çerçevede kukla probları ile hizalama açıları ve konumlandırma test etmek için çok görünür.Stereotaksik bir çerçeve içinde bir anestezili farenin başını sabitleme ve planlanan kesi yerinde lokal bir analjezik subkutan enjekte etmek için 30 gauge iğne kullanarak başlayın. Beş dakika sonra, kafatasında bir orta hat kesi yapmak için bir neşter kullanın. Ve nazikçe cilt geri çekmek için ince forceps kullanın.Bulldog Serofine kelepçeler ile cilt kelepçe. Ve fasyanın maruz kalan kafatası yüzeyini temizleyin. Ince, yuvarlak 0.4 milimetre matkap ucu ile bir diş matkap kullanarak, dura görünür kadar beyincik üzerinde kafatasında bir delik matkap.Deliğe zemin vida yerleştirin ve beyincik üstüne ulaşana kadar vida açmak için hassas bir tornavida kullanın. Stereotaksik çerçeveyi kullanarak, istenilen beyin bölgesi için stereotaksik koordinatları ölçün ve ince, iyi cilalı şeffaf kemik zarı kalana kadar kafatasının yaklaşık bir ila iki milimetre çapındaki bir alanını, hedef bölge hakkında inceltmek için matkap setini hızlı bir hızda kullanın. Daha sonra, durayı çıkarmak ve çıkan deliğe bir damla tuzlu su eklemek için özel yapım bir kancalı uçlu iğne kullanın.Çok kanallı silikon probu yerleştirmek için, probu manyetik tutucuya bağlı stereotaksik kola yerleştirin ve kolu stereotaksik çerçevenin yanına yerleştirin. Stereotaksik kolları, diğer iki implantın konumlandırılması için yeterli alan bırakmak için 20 derecelik hafif bir anterior-posterior açıya ayarlayın. Ve sondayı baş sahnesine ve yer vidasına bağlayın.Hedeflenen dorsoventral konuma ulaşılAna kadar korteksin üstünden çok kanallı silikon probu hareket ederken yavaş yavaş hipokampus içine silikon prob düşürmek ve elektrikli nöronal sinyalleri kaydetmek için kayıt yazılımı başlatmak için mikron hassas stereotaksik kolu kullanın. Daha sonra, aynı anda bilgisayar ekranında penetrasyon sırasında korteks ve hipokampus katmanlarından yerel alan potansiyel sinyali kaydetmek ve hedef bölgenin bir işareti olarak kaydedilen yerel alan potansiyelinde hipokampal oluşumunun piramidal tabakasında dalgalanma aktivitesini kullanın. Mikroakışkan iyon pompasının doldurulması için tüpleri pompanın girişine bağlayın ve probu 0,05 molar GABA çözeltisi ile doldurun.Tüpleri çıkarın ve girişi parafin film sarma ile kapatın ve mikroakışkan iyon pompasının tutucuya güvenli bir şekilde bağlı olduğundan emin olun. Elektrik kablolarını kaynak ölçüm ünitesine bağlamadan önce tutucuyu mikromanipülatör koluna monte ederken dikkatli olun. 20 derecelik medio-lateral açıda stereotaksik kol ile, pompa kortikal yüzeyden negatif 1200 mikrometre dorsoventral koordinat ulaşana kadar, pompa viraj izin vermeden, pompa mümkün olduğunca yakın eksenel hareketleri ile pompa yavaş yavaş düşürün.Nöbet indüksiyonuna hazırlanırken, 10 mikrolitrelik şırınganın metal iğne merkezini çıkarın ve şırınga ucuna borosilicate mikropipeti sabitle. Göbeği mikropipet ucunun üzerine yerleştirin ve şırıngayı 20 derecelik yanal-medial açıyla yerleştirin. Şırınga içine yapay beyin omurilik sıvısı 500 ila 1000 nanolitre yüklemek için otomatik bir mikroenjeksiyon pompası kullanın ve dorsoventral koordinat konumuna cam micropipeette düşürmek.Çözeltinin 250 nanolitresini beyne enjekte edin ve yazılımdaki kaydı başlatın. Sonra, ekranı izlemek ve gaba çözümü sunmak için 30 döngüleri için 100 saniye ve bir saniye kapalı kaynak ve hedef arasında bir volt uygulamadan önce görünmesini ilk interictal başak bekleyin. İmplantların kesin lokalizasyonu hipokampal yerel alan potansiyellerinin kaydedilmesinde yardımcı olur, küçük hipokampal nöbetler indükleyen, ve nöbet başlangıcında GABA teslim.Ayrıca, implantların lokalizasyonu her deneyden sonra post hoc histolojisi ile doğrulanabilir. Burada, nöbet benzeri olayların yeni nöronal sonda ile GABA teslimi ile durdurulabilir bir örnek, mikroakışkan sonda içeren gösterilir. Dört aminopiridin daha büyük bir alana veya korteksin üst üzerine enjekte edildiğinde, epileptik nöbetler jeneralize oldu, bu yüzden teslim GABA epileptik nöbetlerin ölçüde değiştirmek mümkün değildi.Özellikle, sodyum iyonlarının teslim dört aminopiridin kaynaklı aktivite üzerinde önemli bir etkisi yoktu. Yani bu protokol, birden fazla kırılgan sonda yerleştirmeyi içeren herhangi bir stereotaksik cerrahi için yararlı olabilir. Mikroakışkan iyon pompası yardımıyla, yüklü moleküllerdiğer türler sadece epilepsi tedavisinde tanıtıldı olabilir, ama diğer nörolojik hastalıklar.Doku iç içe elektroforetik iletimi, türlerin herhangi bir yumuşak dokuya tesliminde genel olarak yeni bir yaklaşım sunar. Bir toksin olduğundan ve epilepsi neden olduğu için, 4AP uygularken özel dikkat edin.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Electrophoretic Delivery of &#x3B3;-aminobutyric Acid (GABA) into Epileptic Focus Prevents Seizures in Mice

GABA-activated Single-channel and Tonic Currents in Rat Brain Slices

Rat Beyin Dilimleri GABA-aktive Tek kanallı ve Tonik Akımlar

The GABAA channels are present in all neurons and are located both at synapses and outside of synapses where they generate phasic and tonic currents, ...

Efficient Gene Delivery into Multiple CNS Territories Using In Utero Electroporation

Efficient Gene Delivery into Multiple CNS Territories Using In Utero Electroporation

Verimli kullanarak birden çok CNS Topraklar&#39;da Gen Teslimat In Utero Elektroporasyon

The ability to manipulate gene expression is the cornerstone of modern day experimental embryology, leading to the elucidation of multiple developmental ...

Extinction Training During the Reconsolidation Window Prevents Recovery of Fear

Reconsolidation Pencere sırasında Extinction Eğitim Fear Kurtarma önler

Fear is maladaptive when it persists long after circumstances have become safe. It is therefore crucial to develop an approach that persistently prevents ...

Direct Intraventricular Delivery of Drugs to the Rodent Central Nervous System

Kemirgen Merkezi Sinir Sistemi İlaçların doğrudan Intraventriküler teslim

Due to an inability to cross the blood brain barrier, certain drugs need to be directly delivered into the central nervous system (CNS). Our lab focuses ...

Fast Micro-iontophoresis of Glutamate and GABA: A Useful Tool to Investigate Synaptic Integration

Glutamat ve GABA hızlı Micro-iyontoforez: Synaptic Entegrasyon Araştırma yararlı bir araç

One of the fundamental interests in neuroscience is to understand the integration of excitatory and inhibitory inputs along the very complex structure of ...

Lineage-reprogramming of Pericyte-derived Cells of the Adult Human Brain into Induced Neurons

Kaynaklı Nöronlar içine Yetişkin İnsan Beyninin perisit türetilmiş Hücreler Lineage yeniden programlama

Direct lineage-reprogramming of non-neuronal cells into induced neurons (iNs) may provide insights into the molecular mechanisms underlying neurogenesis ...

Mouse Microsurgery Infusion Technique for Targeted Substance Delivery into the CNS via the Internal Carotid Artery

Mouse Microsurgery Infusion Technique for Targeted Substance Delivery into the CNS via the Internal Carotid Artery

CNS içine Hedeflenen Madde Teslimat için Fare Mikrocerrahi İnfüzyon Tekniği<i&gt; yoluyla</i&gt; İç Karotis Arter

Animal models of central nervous system (CNS) diseases and, consequently, blood-brain barrier disruption diseases, require the delivery of exogenous ...

Subpial Adeno-associated Virus 9 (AAV9) Vector Delivery in Adult Mice

Subpial Adeno-associated Virus 9 AAV9 Vector Delivery in Adult Mice

Yetişkin Farelerde Subpial Adeno-ilişkili Virüs 9 (AAV9) Vektör Teslimatı

The successful development of a subpial adeno-associated virus 9 (AAV9) vector delivery technique in adult rats and pigs has been reported on previously. ...

Whole-cell Currents Induced by Puff Application of GABA in Brain Slices

GABA beyin dilimleri içinde uygulanması Puff tarafından indüklenen bütün hücreli akımları

Pharmacological administration is commonly used when conducting whole-cell patch-clamp recording in brain slices. One of the best methods of drug ...

Quantitative Cell Biology of Neurodegeneration in Drosophila Through Unbiased Analysis of Fluorescently Tagged Proteins Using ImageJ

Quantitative Cell Biology of Neurodegeneration in Drosophila Through Unbiased Analysis of Fluorescently Tagged Proteins Using ImageJ

Ateş Drosophila ImageJ kullanarak Fluorescently Tagged proteinlerin tarafsız analizi ile yılında niceliksel hücre biyolojisi

With the rising prevalence of neurodegenerative diseases, it is increasingly important to understand the underlying pathophysiology that leads to neuronal ...