Name: delivery of antibodies into the murine brain via convection-enhanced delivery
Uploaded: 2019-07-18T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Delivery of Antibodies into the Murine Brain via Convection-enhanced Delivery at JoVE.com

עבודה זו נתמכת על ידי מענקים של אוניברסיטת ציריך (FK-15-057), קרן נוברטיס למחקר רפואי-ביולוגי (16c231) ומחקר הסרטן השוויצרי (kfs-3852-02-2016, kfs-4146-02-2017) כדי יוהנס הקיא Berg ו גשר הוכחת המושג (20b1-1 _ 177300) ללינדה שאלהאמר.

כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי המשרד הווטרינרי של שוויץ תחת רישיון מספר ZH246/15.
1. הכנת קטטרים הפסיעה
<ol><li>הכנת צינורות סיליקה התמזגו לשלב הקטטר
	<ol>
<li>חותכים התמזגו סיליקה קפילר עם קוטר פנימי של 0.1 מ"מ ועובי הקיר של 0.0325 מ"מ אבובים לאורך של 30 מ"מ.</li>
		<li>בדוק את אבובי?...

<ol>
	<li>Scherrmann, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drug+delivery+via+the+blood-brain+barrier.">Drug delivery via the blood-brain barrier.</a> Vascular Pharmacology. 38 (6), 349-354 (2002).</li><li>Barua, N. U., Gill, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Convection-enhanced+drug+delivery:+prospects+for+glioblastoma+treatment.">Convection-enhanced drug delivery: prospects for glioblastoma treatment.</a> CNS Oncology. 3 (5), 313-316 (2014).</li><li>Bobo, R. H., 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=Convection-enhanced+delivery+of+macromolecules+in+the+brain.">Convection-enhanced delivery of macromolecules in the brain.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91 (6), 2076-2080 (1994).</li><li>Morrison, P. F., Laske, D. W., Bobo, H., Oldfield, E. H., Dedrick, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-flow+microinfusion:+tissue+penetration+and+pharmacodynamics.">High-flow microinfusion: tissue penetration and pharmacodynamics.</a> American Journal of Physiology. 266 (1 Pt 2), R292-R305 (1994).</li><li>Zhou, Z., Singh, R., Souweidane, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Convection-Enhanced+Delivery+for+diffuse+intrinsic+pontine+glioma+treatment.">Convection-Enhanced Delivery for diffuse intrinsic pontine glioma treatment.</a> Current Neuropharmacology. 15 (1), 116-128 (2017).</li><li>Barua, N. U., 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=Intrastriatal+convection-enhanced+delivery+results+in+widespread+perivascular+distribution+in+a+pre-clinical+model.">Intrastriatal convection-enhanced delivery results in widespread perivascular distribution in a pre-clinical model.</a> Fluids and Barriers of the CNS. 9 (1), 2 (2012).</li><li>Shoji, T., 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=Local+convection-enhanced+delivery+of+an+anti-CD40+agonistic+monoclonal+antibody+induces+antitumor+effects+in+mouse+glioma+models.">Local convection-enhanced delivery of an anti-CD40 agonistic monoclonal antibody induces antitumor effects in mouse glioma models.</a> Neuro-Oncology. 18 (8), 1120-1128 (2016).</li><li>Souweidane, M. 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=Convection-enhanced+delivery+for+diffuse+intrinsic+pontine+glioma:+a+single-centre,+dose-escalation,+phase+1+trial.">Convection-enhanced delivery for diffuse intrinsic pontine glioma: a single-centre, dose-escalation, phase 1 trial.</a> The Lancet Oncology. , (2018).</li><li>Zhang, X., 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=Targeting+immune+checkpoints+in+malignant+glioma.">Targeting immune checkpoints in malignant glioma.</a> Oncotarget. 8 (4), 7157-7174 (2017).</li><li>Barua, N. U., Gill, S. S., Love, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Convection-enhanced+drug+delivery+to+the+brain:+therapeutic+potential+and+neuropathological+considerations.">Convection-enhanced drug delivery to the brain: therapeutic potential and neuropathological considerations.</a> Brain Pathology. 24 (2), 117-127 (2014).</li><li>Mehta, A. M., Sonabend, A. M., Bruce, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Convection-Enhanced+Delivery.">Convection-Enhanced Delivery.</a> Neurotherapeutics. 14 (2), 358-371 (2017).</li><li>Krauze, M. T., 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=Reflux-free+cannula+for+convection-enhanced+high-speed+delivery+of+therapeutic+agents.">Reflux-free cannula for convection-enhanced high-speed delivery of therapeutic agents.</a> Journal of Neurosurgery. 103 (5), 923-929 (2005).</li><li>Nash, K. R., Gordon, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Convection+Enhanced+Delivery+of+Recombinant+Adeno-associated+Virus+into+the+Mouse+Brain.">Convection Enhanced Delivery of Recombinant Adeno-associated Virus into the Mouse Brain.</a> Methods in Molecular Biology. 1382, 285-295 (2016).</li><li>Ohlfest, J. R., 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=Combinatorial+antiangiogenic+gene+therapy+by+nonviral+gene+transfer+using+the+sleeping+beauty+transposon+causes+tumor+regression+and+improves+survival+in+mice+bearing+intracranial+human+glioblastoma.">Combinatorial antiangiogenic gene therapy by nonviral gene transfer using the sleeping beauty transposon causes tumor regression and improves survival in mice bearing intracranial human glioblastoma.</a> Molecular Therapy. 12 (5), 778-788 (2005).</li><li>Yin, D., Forsayeth, J., Bankiewicz, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimized+cannula+design+and+placement+for+convection-enhanced+delivery+in+rat+striatum.">Optimized cannula design and placement for convection-enhanced delivery in rat striatum.</a> Journal of Neuroscience Methods. 187 (1), 46-51 (2010).</li><li>Mamot, 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=Extensive+distribution+of+liposomes+in+rodent+brains+and+brain+tumors+following+convection-enhanced+delivery.">Extensive distribution of liposomes in rodent brains and brain tumors following convection-enhanced delivery.</a> Journal of Neuro-Oncology. 68 (1), 1-9 (2004).</li><li>Saito, R., 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=Tissue+affinity+of+the+infusate+affects+the+distribution+volume+during+convection-enhanced+delivery+into+rodent+brains:+implications+for+local+drug+delivery.">Tissue affinity of the infusate affects the distribution volume during convection-enhanced delivery into rodent brains: implications for local drug delivery.</a> Journal of Neuroscience Methods. 154 (1-2), 225-232 (2006).</li><li>Oh, 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=Improved+distribution+of+small+molecules+and+viral+vectors+in+the+murine+brain+using+a+hollow+fiber+catheter.">Improved distribution of small molecules and viral vectors in the murine brain using a hollow fiber catheter.</a> Journal of Neurosurgery. 107 (3), 568-577 (2007).</li><li>Barua, N. U., 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+novel+implantable+catheter+system+with+transcutaneous+port+for+intermittent+convection-enhanced+delivery+of+carboplatin+for+recurrent+glioblastoma.">A novel implantable catheter system with transcutaneous port for intermittent convection-enhanced delivery of carboplatin for recurrent glioblastoma.</a> Drug Delivery. 23 (1), 167-173 (2016).</li><li>Rosenbluth, K. H., 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=Design+of+an+in-dwelling+cannula+for+convection-enhanced+delivery.">Design of an in-dwelling cannula for convection-enhanced delivery.</a> Journal of Neuroscience Methods. 196 (1), 118-123 (2011).</li><li>Debinski, W., Tatter, 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=Convection-enhanced+delivery+for+the+treatment+of+brain+tumors.">Convection-enhanced delivery for the treatment of brain tumors.</a> Expert Review of Neurotherapeutics. 9 (10), 1519-1527 (2009).</li><li>MacKay, J. A., Deen, D. F., Szoka, F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+in+brain+of+liposomes+after+convection+enhanced+delivery;+modulation+by+particle+charge,+particle+diameter,+and+presence+of+steric+coating.">Distribution in brain of liposomes after convection enhanced delivery; modulation by particle charge, particle diameter, and presence of steric coating.</a> Brain Research. 1035 (2), 139-153 (2005).</li><li>Chen, Z. 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=A+realistic+brain+tissue+phantom+for+intraparenchymal+infusion+studies.">A realistic brain tissue phantom for intraparenchymal infusion studies.</a> Journal of Neurosurgery. 101 (2), 314-322 (2004).</li><li>Sampson, J. H., 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=Poor+drug+distribution+as+a+possible+explanation+for+the+results+of+the+PRECISE+trial.">Poor drug distribution as a possible explanation for the results of the PRECISE trial.</a> Journal of Neurosurgery. 113 (2), 301-309 (2010).</li><li>Wick, W., Weller, 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=Trabedersen+to+target+transforming+growth+factor-beta:+when+the+journey+is+not+the+reward,+in+reference+to+Bogdahn+et+al.+(Neuro-Oncology+2011;13:132-142).">Trabedersen to target transforming growth factor-beta: when the journey is not the reward, in reference to Bogdahn et al. (Neuro-Oncology 2011;13:132-142).</a> Neuro-Oncology. 13 (5), 559-560 (2011).</li><li>Saito, R., Tominaga, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Convection-enhanced+delivery+of+therapeutics+for+malignant+gliomas.">Convection-enhanced delivery of therapeutics for malignant gliomas.</a> Neurologia Medico-Chirurgica. 57 (1), 8-16 (2017).</li><li>Bedussi, 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=Clearance+from+the+mouse+brain+by+convection+of+interstitial+fluid+towards+the+ventricular+system.">Clearance from the mouse brain by convection of interstitial fluid towards the ventricular system.</a> Fluids Barriers CNS. 12, 23 (2015).</li><li>Noroxe, D. S., Poulsen, H. S., Lassen, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hallmarks+of+glioblastoma:+a+systematic+review.">Hallmarks of glioblastoma: a systematic review.</a> ESMO Open. 1 (6), e000144 (2016).</li><li>Boucher, Y., Salehi, H., Witwer, B., Harsh, G. R. t., Jain, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interstitial+fluid+pressure+in+intracranial+tumours+in+patients+and+in+rodents.">Interstitial fluid pressure in intracranial tumours in patients and in rodents.</a> British Journal of Cancer. 75 (6), 829-836 (1997).</li><li>Glushakova, O. Y., 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=Prospective+clinical+biomarkers+of+caspase-mediated+apoptosis+associated+with+neuronal+and+neurovascular+damage+following+stroke+and+other+severe+brain+injuries:+Implications+for+chronic+neurodegeneration.">Prospective clinical biomarkers of caspase-mediated apoptosis associated with neuronal and neurovascular damage following stroke and other severe brain injuries: Implications for chronic neurodegeneration.</a> Brain Circulation. 3 (2), 87-108 (2017).</li><li>Vom Berg, 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=Inhibition+of+IL-12/IL-23+signaling+reduces+Alzheimer's+disease-like+pathology+and+cognitive+decline.">Inhibition of IL-12/IL-23 signaling reduces Alzheimer's disease-like pathology and cognitive decline.</a> Nature Medicine. 18 (12), 1812-1819 (2012).</li><li>Vom Berg, 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=Intratumoral+IL-12+combined+with+CTLA-4+blockade+elicits+T+cell-mediated+glioma+rejection.">Intratumoral IL-12 combined with CTLA-4 blockade elicits T cell-mediated glioma rejection.</a> Journal of Experimental Medicine. 210 (13), 2803-2811 (2013).</li><li>Kurdi, 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=Continuous+administration+of+the+mTORC1+inhibitor+everolimus+induces+tolerance+and+decreases+autophagy+in+mice.">Continuous administration of the mTORC1 inhibitor everolimus induces tolerance and decreases autophagy in mice.</a> British Journal of Pharmacology. 173 (23), 3359-3371 (2016).</li></ol>

הסעה-משלוח משופר, או הלחץ בתיווך עירוי התרופה לתוך המוח, הוצע לראשונה בתחילת 19903. גישה זו מבטיחה הפרזיה של כמויות גדולות של מוח מאחורי מחסום מוח הדם באופן מבוקר2. עם זאת, עד כה, רק כמה ניסויים קליניים בוצעו באמצעות גישה זו, חלקית בגלל שהיה מעובד קליני הראה באופן טכני ...

מחסום מוח הדם (BBB) יוצר גבול חדיר למחצה המפריד בין מערכת העצבים המרכזית (CN) לבין מחזור הדם. להגיע לתוך ה-CN עם therapeutics הוא הכרחי עם זאת בהקשר של מחלות שונות, כמו גידולים במוח, מחלת אלצהיימר (AD) או מחלת פרקינסון (PD) בין האחרים1. זה הופך חשוב בפיתוח של טיפולים חדשים, במיוחד אם התרופה נבדק מציג חדירות bbb המסכן או חשיפה מערכתית שלה יכול להוביל רעילות מסוכנת1,2. חלק מהנוגדנים המשמשים קלינית להציג את שתי תכונות אלה. פתרון לבעיה זו יהיה להעביר את הtherapeutics ישירות מאחורי BBB.
הסעה משופרת (משלוח) היא טכניקה נוירוכירורגית המאפשרת הפריה אפקטיבית של כמויות גדולות של מוח. זה מושגת על ידי התקנת כירורגית אחד או יותר קטטרים באזור המטרה. במהלך יישום התרופה, הדרגתי לחץ נוצר בפתיחת הצנתר, אשר הופך את הכוח המניע של הפיזור infusate ברקמה3,4. לפיכך, משך העירוי אינו מקדמי הדיפוזיה הקובעים את טווח הפרפיוז2,4,5. זה מספק משלוח אחיד של האינפופוסט מעל נפח המוח הרבה יותר גדול לעומת קונבנציונאלי, דיפוזיה מבוסס גרם הזרקת שיטות2,6. באותו זמן, מודאליות זו מסירה יש סיכון נמוך יותר של נזק לרקמות2. בהתאם לכך, מותר להפעיל מינהל בטוח ואפקטיבי של chemotherapeutics קונבנציונאלי לטיפול בגידולים של מערכת העיכול, כמו גם מסירה של מתווכים אימונומודולטוריים או אגניים ונוגדנים אנטדיוניים בהמון הפרעות אחרות בתחומי העיכול2 ,7,8,9. לח הוא נבדק כעת טיפולים של מחלת פרקינסון, מחלת אלצהיימר, כמו גם בדרגה גבוהה glioma2,7,8,10,11.
העיצוב קטטר ואת משטר ההזרקה הם בין הגורמים החשובים ביותר המשפיעים על התוצאה של שלח 10,12,13,14,15,16. יתרה מזאת, היא מחייבת תכונות פיזיוכימיות מסוימות של האינפופוסט, כולל גודל מתון של החלקיקים, מטען אנייוני, ואהדה לרקמות נמוכות 10,17. כל אחד מהפרמטרים הללו צריך להיות מותאם בהתאם לתכונות היסטולוגית של אזור המוח כדי להיות ממוקד2,10,17.
כאן אנו מתארים מתודולוגיה לביצוע ביצוע של פתרון נוגדן לתוך putamen הזנב (סטריאטום) של עכברים. יתר על כן, הפרוטוקול כולל הכנת קטטרים השלב בתוך הגדרת מעבדה, בדיקות אותם בתוך מבחנה וביצוע של לח.
ישנם מספר עיצובים קטטר זמין בספרות, שונות על ידי צורת הצינורית, החומרים המשמשים ואת מספר הפתחים קטטר12,15,18,19,20 ,21,22. אנחנו משתמשים קטטר צעד עשוי סיליקה מותך בולטות 1 מ"מ ממחט מתכת בקצה קהה. זה עיצוב קטטר יכול להיות מיוצר בקלות במעבדת מחקר ומגלה מעניקה תוצאות משופרת טוב כאשר נבדק בתוך מבחנה עם בלוקים agarose עם פרמטרים פיזיים דמוי המוח בתוך כימוסמה ב vivo23.
יתר על כן, אנו ליישם משטר השיא עבור אספקת 5 μL של infusate ב vivo. בפרוטוקול כזה שיעור ההזרקה גדל מ 0.2 μL/min ל מקסימום של 0.8 μL/min, ובכך למזער את הסיכויים של ריפלוקס לאורך הקטטר, כמו גם הסיכון של נזק לרקמות16. באמצעות פרוטוקול זה, יש לנו בהצלחה מנוהל עכברים עם עד 20 μg של נוגדן ב 5 μL של PBS במהלך 11 דקות 30 s.
הפרוטוקול יכול להיות מותאם בקלות עבור אמצעי אינפוזיה אחרים או להזרקת חומרים אחרים שונים, לדוגמה chemotherapeutics, ציטוקינים, חלקיקים נגיפי או ליפוזומים2,10,14,18 ,22 במקרה של שימוש בחוסר השימוש בתכונות פיזיקליות שונות באופן דרסטי בהשוואה לתמיסת מלח (PBS) או לתמיסה מלאכותית (aCSF) של נוגדנים, מומלץ לבצע פעולות אימות נוספות. עבור הרכבה קטטר, ואלידציה-מדיה, אנו מתארים את כל השלבים באמצעות רובוט סטריאוטקטיקה עם מקדחה ויחידת הזרקה רכוב על מסגרת סטריאוטקטיקה רגילה. ניתן לבצע הליך זה גם עם מסגרת סטריאוטקטיקה ידנית המחוברת למשאבת מיקרו-אינפוזיה ניתנת לתכנות שיכולה לנהוג במיקרו מזרקים מזכוכית שתוארו.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>10 &#956;L syringe</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>7635-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>27 G blunt end needle</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>7762-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose</td>
			<td>Promega</td>
			<td>V3121</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Atipamezol</td>
			<td>Janssen</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bone wax</td>
			<td>Braun</td>
			<td>1029754</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>Indivior Schweiz AG</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carprofen</td>
			<td>Pfizer AG</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental drill bits, steel, size ISO 009</td>
			<td>Hager &#38; Meisinger</td>
			<td>1RF009</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol 100%</td>
			<td>Reuss-Chemie AG</td>
			<td>179-VL03K-/1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fentanyl</td>
			<td>Helvepharm AG</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FITC-Dextran, 2000 kDa</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>FD2000S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flumazenil</td>
			<td>Labatec Pharma AG</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formaldehyde</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>F8775-500ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High viscosity cyanoacrylate glue</td>
			<td>Migros</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iodine solution</td>
			<td>Mundipharma</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medetomidin</td>
			<td>Orion Pharma AG</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microforge</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>MF-900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Midazolam</td>
			<td>Roche Pharma AG</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic ointment</td>
			<td>Bausch + Lomb</td>
			<td>Vitamin A Blache</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS</td>
			<td>ThermoFischer Scientific</td>
			<td>10010023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyclonal goat anti-rat IgG (H+L) antibody coupled with Alexa Fluor 647</td>
			<td>Jackson Immuno</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpels</td>
			<td>Braun</td>
			<td>BB518</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silica tubing internal diameter 0.1 mm, wall thickness of 0.0325 mm</td>
			<td>Postnova</td>
			<td>Z-FSS-100165</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotactic frame for mice</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>51615</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotactic robot</td>
			<td>Neurostar</td>
			<td>Drill and Injection Robot</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Succrose</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S0389-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Topical tissue adhesive</td>
			<td>Zoetis</td>
			<td>GLUture</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan blue</td>
			<td>ThermoFischer Scientific</td>
			<td>15250061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water</td>
			<td>Bichsel</td>
			<td>1000004</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

delivery of antibodies into the murine brain via convection-enhanced delivery

הסעה משופרת (למעלה) היא טכניקה נוירוכירורגית המאפשרת הפריה אפקטיבית של כמויות גדולות של המוח באמצעות מערכת קטטר. גישה כזו מספקת שיטת מסירה בטוחה על ידי-העברת מחסום מוח הדם (BBB), ובכך לאפשר טיפול עם therapeutics עם העניים BBB-חדירות או אלה שעבורם חשיפה מערכתית אינה רצויה, למשל, בשל רעילות. משופרת דורש אופטימיזציה של העיצוב קטטר, פרוטוקול הזרקה, ומאפיינים של האינפופוסט. עם פרוטוקול זה אנו מתארים כיצד לבצע את הפתרון המכיל עד 20 μg של נוגדן לתוך putamen העכבר של עכברים. הוא מתאר את הכנת קטטרים הפסיעה, בוחן אותם בתוך מבחנה וביצוע השימוש בעכברים באמצעות תוכנית הזרקה משופרת. הפרוטוקול יכול להיות מותאם בקלות עבור אמצעי אינפוזיה אחרים וניתן להשתמש בהם להזרקת משתמשים שונים או חומרים פעילים מבחינה פרמקולוגית או לא פעילים, כולל chemotherapeutics, ציטוקינים, חלקיקים נגיפי, וליפוזומים.

פרוטוקול זה מאפשר הכנה של קטבי שלב (איור 1) לשימוש בהליך מתקדם בסביבת מעבדה. כדי לשלוט על הקטטרים עבור דליפה, ריפלוקס לאורך מערכת המחט וסתימת, אנו ממליצים ביצוע זריקות של צבע, למשל, טרימין כחול פתרון, לתוך בלוק agarose. איור 3 מתאר ענן של טרימין כחול ויוצרים לאחר ה?...

Watch this Scientific Journal Video about Delivery of Antibodies into the Murine Brain via Convection-enhanced Delivery at JoVE.com

Delivery of Antibodies into the Murine Brain via Convection-enhanced Delivery

הסעה משופרת (משלוח) היא שיטה המאפשרת אספקה אפקטיבית של therapeutics למוח על ידי הפרזיה ישירה של כרכים רקמות גדולות. ההליך מחייב שימוש בקטטרים ובהליך הזרקה ממוטב. פרוטוקול זה מתאר מתודולוגיה עבור הודעת הנוגדן למוח העכבר.

מסירת נוגדנים למוח מורנה באמצעות הסעה-משלוח משופר

Convection-enhanced delivery (CED) is a neurosurgical technique enabling effective perfusion of large brain volumes using a catheter system. Such an ...

פרוטוקול זה יכול לשמש לביצוע מסירה משופרת הסעה מכרסמים קטנים באמצעות מערכת קטטר צעד עבור חיסון אחיד מתכוונן של אזורי המוח היעד. היתרון של משלוח משופר הסעה הוא שזה מאפשר משלוח של חומרים לאזור העניין לעקוף את מחסום הדם - מוח עם נזק לרקמות קטנות או reflux. טכניקה זו שימושית בעיקר לאספקת חומרים טיפוליים כגון נוגדנים למוח.ולכן ניתן להשתמש בו כדי למקד תנאים נוירולוגיים רבים. להדגים את ההליך תהיה מיכל בפנר, פוסט-דוקטורט מהמעבדה שלי. התחל על ידי חיתוך חתיכת צינורות נימי סיליקה התמזגו עם קוטר פנימי של 0.1 מילימטר ועובי קיר של 0.325 מילימטר לאורך של 30 מילימטרים.לאחר בחינת הצינורות לסדקים השתמש microforge כדי לחמם את הקצוות כדי להבטיח את פתחי צינורות יש משטח חלק. לאחר מכן, הר מחט 27-מד על מזרק 10 מיקרו ליטר והצב את המזרק ברובוט סטראוטקטי. השתמש ברובוט כדי להזיז את המזרק על משטח קשה ולגעת על פני השטח עם קצה המחט.לאחר שנומק עמדה זו לרומם את המחט כדי לאפשר מיקום של נימי סיליקה התמזגו בתוך המחט, כך 20 מילימטרים של הבלט נימי מן המחט. השתמש פיפטה כדי להפיץ באופן שווה שני microliters של צמיגות גבוהה cyanoacrylate דבק מעל נימי החל מחט מתכת וסיים עשרה מילימטרים מעל הקצה התחתון של נימי. השתמש ברובוט הסטראוטקטי כדי להוריד את מחט המתכת עד קצה המחט הוא מילימטר אחד מעל משטח הייחוס כדי לתקן את נימי סיליקה התמזגו במחט המתכת להרכיב צעד מילימטר אחד מה קצה מחט המתכת.הסר כל דבק עודף להרכיב בסוף מחט מתכת, כדי למנוע שתילת הצעד קטטר. בדוק את הקצה תחת מיקרוסקופ כדי לאשר כי כל הדבק העודף הוסר. לאחר מכן המתן 15 דקות עד שהדבק יתקשה ויסיר את המזרק עם הקטטר מהרובוט.לבדיקות קטטר שלב לחתוך מוצק 0.6% ג'ל agarose לתוך 20 על ידי בלוקים 20 מילימטר ולמלא באופן ידני את מזרק קטטר צעד עם 10 microliters של פתרון כחול מסוננים 0.4%trypan. באמצעות הרובוט הסטריאוטקטי, מחלקים מיקרוליטר אחד של צבע ב 0.2 ליטר לדקה כדי להעריך את האיטום של הצעד של הקטטר במהלך הליך הקיבוע. הפתרון הכחול trypan צריך להיות גלוי אך ורק על קצה הקטטר.מנגבים את הצבע בעזרת רקמת נייר ומ מניחים בלוק אגרוז ברובוט הסטריאוטקטי. כיול הרובוט אמר כי קצה הקטטר הוא התייחס על פני השטח של בלוק אגרוז. הגדר רצף פרופורציה של נפחי הזרקה בהתאם לתוכנית הניסוי הספציפית.כדי להזריק את הפתרון לתוך putamen caudate murine, להגדיר את הזריקה מילימטר אחד חזיתי ואחד וחצי עד שני מילימטרים משני תמקום bregma בעומק של 3.5 מילימטרים. כאשר המחט נמצאת בעמדה להתחיל את הליך המסירה משופרת הסעה ולהזריק חמישה microliters של פתרון כחול trypan לתוך בלוק אגרוז. להעריך את הצורה של הענן הכחול trypan ב agarose ועל דליפה פוטנציאלית לאורך דרכי קטטר.אין זרימה אחורית גדולה מעל קצה מחט המתכת צריך להיות גלוי. לאחר ההזרקה להשאיר את קטטר במקום במשך שתי דקות לפני נסיגת המחט במילימטר אחד לדקה כדי להבטיח פיזור נאות של הנוזל לתוך המוח איטום של דרכי ההזרקה במהלך ההסרה. מניחים בלוק אגרוז חדש לתוך הרובוט ולהתחיל זריקה שנייה של microliter אחד ב 0.2 ליטר לדקה כדי להעריך סתימת הקטטר בתוך אגרוז.כחול trypan צריך שוב ליצור ענן מה קצה הקטטר מיד לאחר תחילת ההזרקה. לאחר מכן להעריך אם נפח שאריות המזרק מתאים 3 microliters כמו כל וריאציות עשוי להצביע על דליפה של נוזל דרך הרכבה קטטר או בוכנה מזרק. להזרקת נוגדנים לסטריאטום המורין מאשרים חוסר תגובה לצביטת העור בעכבר מורדם ומגולחים את הראש עם גוזם שיער.לחטא את העור עם צמר גפן ספוג בתספור יוד. השתמש אזמל לעשות חתך בעור 10 מילימטר לאורך קו האמצע הגולגולתי גימור ברמת העיניים. תקן את העכבר במסגרת הסטריאוטטית באמצעות מהדק האף ופסי האוזן, תוך טיפול היטב כי משטח הגולגולת אופקי ומאובטח היטב.מניחים את המזרק ברובוט הסטריאוטקטי ומסנכרנים את מעט המקדחה עם קצה הקטטר בנקודת התייחסות. השתמש במקלות כדי לסגת את העור ולמקם ברגמה על פני הגולגולת. התייחסות bregma בתוכנה באמצעות קצה של קצת מקדחה ולהזיז את המקדחה לחזית מילימטר אחד ושני מילימטרים משני מילימטרים משני הצדדי מעמדת bregma.לקדוח חור בר דואג לא לפגוע דורה מאטר ולהזיז את המזרק מעל חור בר. מחלקים 0.5 למיקרוליטר אחד מהמזרק כדי להבטיח שלא יישארו בועות אוויר בקטטר. התחל את המסירה משופרת הסעה כפי שהודגם, התבוננות משטח הגולגולת עבור כל עקבות של זרימת נוזלים מהמקום הזרקה.בסוף המסירה והסרת קטטר להתחיל את משאבת ההזרקה ב 0.2 ליטר לדקה כדי לבדוק ראיות של סתימת קטטר במהלך ההזרקה. אם לא התרחש סתימת טיפה של תערובת הזרקה יש לראות מיד מגיע קצה קטטר. בתמונה זו של ענן של כחול trypan להרכיב לאחר הזריקה של microliter אחד של צבע ב 0.5 מיקרו ליטר לדקה באמצעות קטטר משופר הסעה כפי שהוכח, שום ריפלוקס לאורך דרכי המחט לא נראה בתחילת שלב הקטטר.והענן המפוזר יצר צורה כדורית רצויה. בתמונה זו באמצעות מחט קצה קהה עם זאת, reflux משמעותי ניתן לראות. יש לציין, משלוח משופר הסעה מאפשר זיקוק של כמויות גדולות לתוך המוח מורין באופן אחיד ופחות רקמות מזיקות לעומת הזרקה קונבנציונלית.בשני סוגי המסירה קיים פרופיל הפצה טיפוסי של חלקיקי נוגדנים ודקסטרן מעל כפיסת הקורפוס. עם זאת, פרופיל הפיזור של הנוגדן מוזרק הוא מפוזר יותר מאשר נצפתה עבור dextran משקל מולקולרי גבוה לאחר הסעה משופרת משלוח, המדגים הבדלים בהפצה בין חליטות שונות. כמו קטטר יכול לסתום במהלך עירוי המוח, חשוב לבדוק את זה מיד לאחר על ידי חלוקת לאט נפח קטן של עירוי.הליך זה יכול לשמש כדרך לספק תרכובות פעילות פרמקולוגית למוח, צריך להיות ואחריו ניטור הדוק של תסמיני המחלה ותופעות לוואי צפויות. טכניקה זו מאפשרת עירוי של אזור מוח מדויק עם טיפולים כולל נוגדנים, פתיחת אפשרויות חדשות להתפתחות של מערכת העצבים המרכזית טיפולים ממוקדים.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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 ...

Gene Delivery to Postnatal Rat Brain by Non-ventricular Plasmid Injection and Electroporation

ג&#39;ין משלוח מוח החולדה אחרי לידה על ידי הזרקת Non-חדרית electroporation פלסמיד ו

Creation of transgenic animals is a standard approach in studying functions of a gene of interest in vivo. However, many knockout or transgenic animals ...

Efficient Gene Delivery into Multiple CNS Territories Using In Utero Electroporation

Efficient Gene Delivery into Multiple CNS Territories Using In Utero Electroporation

ג&#39;ין אספקה ​​יעילה לתוך השטחים CNS מרובים באמצעות בתוך הרחם Electroporation

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

Direct Intraventricular Delivery of Drugs to the Rodent Central Nervous System

משלוח תוך חדרי ישיר של תרופות למערכת העצבים המרכזית מכרסם

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 ...

Stereotaxic Infusion of Oligomeric Amyloid-beta into the Mouse Hippocampus

עירוי stereotaxic של Oligomeric עמילואיד-ביתא להיפוקמפוס העכבר

Alzheimer&#8217;s disease is a neurodegenerative disease affecting the aging population. A key neuropathological feature of the disease is the ...

Implantation of Miniosmotic Pumps and Delivery of Tract Tracers to Study Brain Reorganization in Pathophysiological Conditions

השרשה של Miniosmotic משאבות ומשלוח של קליעים נותבים בדרכי לחקר מוח בארגון מחדש תנאי pathophysiological

Pharmacological treatment in animal models of cerebral disease imposes the problem of repeated injection protocols that may induce stress in animals and ...

Utilizing Combined Methodologies to Define the Role of Plasma Membrane Delivery During Axon Branching and Neuronal Morphogenesis

ניצול מתודולוגיות משולב להגדיר את התפקיד של משלוח ממברנה פלזמה במהלך אקסון מסעף ו העצבית המורפוגנזה

During neural development, growing axons extend to multiple synaptic partners by elaborating axonal branches. Axon branching is promoted by extracellular ...

Designing, Packaging, and Delivery of High Titer CRISPR Retro and Lentiviruses via Stereotaxic Injection

תכנון, אריזה, משלוח של רטרו CRISPR כייל גבוה ו Lentiviruses באמצעות Stereotaxic הזרקת

Replication defective lentiviruses or retroviruses are capable of stably integrating transgenes into the genome of an infected host cell. This technique ...

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

טכניקה אינפוזיה Microsurgery עכבר למשלוח ואלכוהול ממוקד לתוך מערכת העצבים המרכזית<i&gt; דרך</i&gt; עורק התרדמה הפנימי

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