Name: delivery of antibodies into the murine brain via convection-enhanced delivery
Uploaded: 2019-07-18T13:00:00
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이 작품은 취리히 대학의 보조금에 의해 지원되었다 (FK-15-057), 의료 생물학 연구를위한 노바티스 재단 (16C231) 스위스 암 연구 (KFS-3852-02-2016, KFS-4146-02-2017) 요하네스 보름 버그와 다리 증거 (개념의 20B1 _177300) - 린다 셸해머.

여기에 설명된 모든 방법은 스위스 주 수의학 사무소의 라이센스 번호 ZH246/15에 따라 승인되었습니다.
1. 스텝 카테터 의 준비
<ol><li>카테터의 단계에 대한 융합 실리카 튜브의 제조
	<ol>
<li>융합된 실리카 모세관을 내경 0.1mm, 벽 두께 0.0325mm의 두께로 30mm 길이로 자른다.</li>
		<li>튜브 개구부가 매끄러운 표면을 가지고 있는지 확인하기 위해 마이크로 포지를 사용?...

<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>

대류 강화 된 배달, 또는 뇌에 압력 매개 약물 주입, 처음에 처음 제안 되었다 19903. 이 접근은 통제된 방식으로 혈액 두뇌 방벽 의 뒤에 큰 두뇌 양의 관류를 약속합니다2. 그러나, 지금까지, 몇몇 임상 시험은 임상 설치에 있는 CED가 기술적으로 요구하는 것으로 나타났기 때문에 부분적으로, 이 접근을 사용하여 수행되었습니다24,<sup cla...

혈액 뇌 장벽 (BBB) 혈액 순환에서 중추 신 경계를 분리 하는 반 투과성 국경을 형성 (CNS). 그러나 치료와 함께 CNS에 도달하는 것은 뇌종양, 알츠하이머 병 (AD) 또는 파킨슨 병 (PD)과같은 다양한 질병의 맥락에서 필요하다 1. 이것은 새로운 치료법의 개발에 중요하게 되고, 특히 시험된 약물이 BBB 투과성이 좋지 않거나전신 노출이 위험한 독성으로 이어질 수 있는 경우 1,2. 임상적으로 사용된 항체 중 일부는 이러한 두 가지 특징을 모두 표시한다. 이 문제에 대한 해결책은 BBB 바로 뒤에 치료제를 전달하는 것입니다.
대류 강화 배달 (CED) 큰 두뇌 볼륨의 효과적인 관류를 가능하게 하는 신경 외과 기술입니다. 이것은 표적으로 한 지역에 하나 이상의 카테터를 외과적으로 설치함으로써 달성됩니다. 약물 적용 중에 카테터의 개구부에서 압력 구배가 형성되며, 이는 조직3,4에서난간 분산의 원동력이됩니다. 따라서 관류 범위 2,4,5를결정하는 확산 계수가 아닌 주입의 지속 시간입니다. 이는 종래의 확산기반 내뇌주사 방법2,6에비해 훨씬 더 큰 뇌부피에 대한 배음의 균일한 전달을 제공한다. 동시에,이 전달 양식은 조직 손상의 낮은 위험을 갖는다2. 따라서, CED는 CNS 종양의 치료를 위한 기존의 화학치료제의 안전하고 효과적인 투여를 가능하게 할 수 있으며, 다른 CNS 장애 2에서 면역조절제 또는 작용작용및 길항항체의 전달을 가능하게 할 수 있다2 ,7,8,9. CED는 현재 파킨슨 병, 알츠하이머 병뿐만 아니라 고급 신경교종 2, 7,8,10,11의치료법에서 테스트됩니다.
카테터 설계 및 주사 요법은 CED 10,12,13,14,15,16의결과에 영향을 미치는 가장 중요한 요인 중 하나입니다. 더욱이, 입자의 적당한 크기, 음이온 전하 및 낮은 조직 친화도 10,17을포함하는 난간내 특이적 물리화학적 특성을 요구한다. 이들 파라미터각각은2,10,17을표적으로 하는 뇌 영역의 조직학적 특징에 따라 잠재적으로 조정되어야 한다.
여기에서 우리는 마우스의 카우데이트 푸타멘 (striatum)으로 항체 용액의 CED를 수행하기위한 방법론을 설명합니다. 또한, 프로토콜은 실험실 설정에서 스텝 카테터의 준비를 포함, 시험관내에서 테스트 및 CED를 수행.
캐뉼라의 모양, 사용되는 재료 및 카테터 개구부 수(12,15,18,19,20)에 따라 문학에서 사용할 수있는 여러 카테터 디자인이있습니다. ,21,22. 우리는 무딘 말단 금속 바늘에서 1mm 돌출된 융합실리카 모세관으로 만든 스텝 카테터를 사용하고 있습니다. 이러한 카테터 설계는 연구실험실에서 쉽게 제조될 수 있으며, 생체내 뇌의 자렌치마(23)와 유사한 물리적 파라미터를 가진 아가로즈 블록을 시험관내에서 시험할 때 좋은 CED 결과를 재현할 수 있다.
또한, 우리는 생체 내에서 5 μL의 난파를 전달하기위한 램핑 요법을 구현합니다. 이러한 프로토콜에서 주사 속도는 0.2 μL / min에서 최대 0.8 μL / min로 증가하므로 카테터를 따라 소화기 역류의 기회와 조직 손상 의 위험을 최소화합니다16. 이 프로토콜을 사용하여, 우리는 11 분 30 초의 과정을 통해 PBS의 5 μL에서 항체의 최대 20 μg를 가진 마우스를 성공적으로 관리했습니다.
프로토콜은 다른 주입 볼륨또는 화학 요법, 사이토 카인, 바이러스 입자 또는 리포좀 2,10,14,18과 같은 다양한 다른 물질을 주입하기 위해 쉽게 조정할 수 있습니다. ,22. 항체의 인산완충식염수(PBS) 또는 인공 뇌척수액(aCSF) 용액에 비해 극히 다른 물리화학적 특성을 가진 침심물을 사용하는 경우 추가적인 검증 단계가 권장됩니다. 카테터 어셈블리, 검증 및 CED의 경우 일반 입체 프레임에 장착된 드릴 및 사출 유닛이 있는 입체 로봇을 사용하는 모든 단계를 설명합니다. 이 절차는 또한 설명된 유리 미세 시링거를 구동할 수 있는 프로그래밍 가능한 미세 주입 펌프에 연결된 수동 입체 프레임으로 수행될 수 있습니다.

<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

대류 강화 전달 (CED)는 카테터 시스템을 사용하여 큰 뇌 볼륨의 효과적인 관류를 가능하게하는 신경 외과 기술입니다. 이러한 접근법은 혈액 뇌 장벽(BBB)을 우회하여 안전한 전달 방법을 제공하므로 BBB 투과성이 좋지 않은 치료제 또는 전신 노출이 바람직하지 않은 치료제(예를 들어 독성으로 인한 치료)를 허용합니다. CED는 카테터 설계, 주입 프로토콜 및 난간 특성의 최적화가 필요합니다. 이 프로토콜을 통해 우리는 마우스의 카우데이트 푸타멘내로 항체의 최대 20 μg를 포함하는 용액의 CED를 수행하는 방법을 기술한다. 그것은 단계 카테터의 준비를 설명하고, 시험관 내에서 시험하고 램핑 주입 프로그램을 사용하여 마우스에서 CED를 수행합니다. 프로토콜은 다른 주입 볼륨에 대해 쉽게 조절될 수 있으며 화학요법, 사이토카인, 바이러스 입자 및 리포좀을 포함한 다양한 트레이서 또는 약리활성 또는 비활성 물질을 주입하는데 사용할 수 있습니다.

이 프로토콜은 실험실 환경에서 CED절차에서 사용하기 위한 단계 카테터(그림 1)의 제조를 가능하게 한다. 카테터를 누출, 바늘 관을 따라 역류 및 막힘에 대한 카테터를 제어하려면 염료(예: 트라이판 블루 용액)를 아가로즈 블록으로 주사하는 것이 좋습니다. 도 3은 CED 카테터를 사용하여 0.5 μL/분에서 1 μL의 주입 후 트라이판 블루 형성의 구름을 도시?...

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

대류 강화 전달 (CED)은 큰 조직 볼륨의 직접 관류에 의해 뇌로 치료제의 효과적인 전달을 가능하게하는 방법입니다. 절차는 카테터와 최적화 된 주입 절차의 사용을 필요로한다. 이 프로토콜은 마우스 뇌로 항체의 CED에 대한 방법론을 설명합니다.

대류 강화 전달을 통해 뮤린 뇌로 항체 전달

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

이 프로토콜은 표적 뇌 영역의 조절 가능한 균일 한 관류에 대한 단계 카테터 시스템을 사용하여 작은 설치류에서 대류 강화 된 전달을 수행하는 데 사용할 수 있습니다. 대류 강화 전달의 장점은 조직 손상이나 역류가 거의 없는 혈액-뇌 장벽을 우회하여 관심 영역으로 물질을 전달할 수 있다는 것입니다. 이 기술은 주로 뇌로 항체와 같은 치료 물질의 전달에 유용합니다.따라서 많은 신경 학적 조건을 대상으로 사용할 수 있습니다. 절차를 시연하는 것은 내 실험실에서 박사 후 의사 인 Michal Beffinger가 될 것입니다. 0.1 밀리미터의 내지름과 0.325 밀리미터의 벽 두께를 30밀리미터로 융합된 실리카 모세관 튜브 를 절단하여 시작합니다.균열에 대한 튜브를 검사 한 후 튜브 개구부가 매끄러운 표면을 보장하기 위해 끝을 가열하기 위해 마이크로 포지를 사용합니다. 다음으로, 10 마이크로 리터 주사기에 27 게이지 바늘을 장착하고 주사기를 스테레오전술 로봇에 배치합니다. 로봇을 사용하여 주사기를 단단한 표면 위로 이동하고 바늘 끝으로 표면을 만지도록 합니다.이 위치를 지적한 후 바늘을 상승시키는 것은 바늘의 20밀리미터가 바늘로부터 돌출되는 바늘 의 내부에 융합된 실리카 모세관의 배치를 가능하게 한다. 파이펫을 사용하여 금속 바늘에서 시작하여 모세혈관의 하부 끝 위로 10밀리미터 를 마무리하는 모세관 위에 고점도 시아노아크레이트 접착제의 두 마이크로리터를 균일하게 퍼집니다. 스테레오전술 로봇을 사용하여 바늘 끝이 기준 표면을 1밀리미터 이상 상회할 때까지 금속 바늘을 낮추어 금속 바늘 끝에서 1밀리미터 단계를 형성하는 금속 바늘의 융합된 실리카 모세관을 고정한다.카테터 스텝을 심지 않도록 금속 바늘 끝에 형성되는 과도한 접착제를 제거하십시오. 현미경의 밑에 팁을 확인하여 모든 초과 접착제가 제거되었는지 확인합니다. 그런 다음 접착제가 로봇에서 카테터로 주사기를 굳고 제거할 때까지 15분 간 기다립니다.스텝 카테터 테스트를 위해 0.6%의 아가로즈 젤을 20%로 20mm 블록으로 자르고 수동으로 10 마이크로리터의 여과 된 0.4% 트라이팬 블루 솔루션으로 스텝 카테터 주사기를 채웁니다. 스테레오전술 로봇을 사용하여 분당 0.2 마이크로 리터에 1개의 미세리터를 분배하여 고정 절차 중에 카테터의 스텝의 밀봉을 평가합니다. 트라이판 블루 솔루션은 카테터 의 끝에만 표시되어야합니다.종이 조직으로 염료를 닦고 입체 로봇에 아가로즈 블록을 놓습니다. 카테터의 끝이 아가로즈 블록의 표면에 대해 참조되는 로봇을 교정합니다. 특정 실험 계획에 따라 사출량의 비율 시퀀스를 설정합니다.뮤린 카우다테 푸타멘에 용액을 주입하려면, 3.5 밀리미터의 깊이에서 브레그마 위치에서 1 밀리미터 정면과 1 ~ 2 밀리미터 측측에 주입을 설정합니다. 바늘이 위치에있을 때 대류 향상 전달 절차를 시작하고 아가로즈 블록에 trypan 블루 용액의 5 마이크로 리터를 주입. 아가로즈의 트라이판 블루 클라우드 모양과 카테터 관을 따라 누출 가능성을 평가합니다.금속 바늘 의 끝에 큰 역류를 볼 수 없습니다. 주사 후 카테터를 분당 1밀리미터로 후퇴하기 전에 카테터를 2분 동안 제자리에 두고 제거 하는 동안 뇌로 유체의 적절 한 분산을 보장 하 고 제거 하는 동안 주사 관의 밀봉. 로봇에 새로운 아가로즈 블록을 넣고 아가로즈 내의 카테터 막힘을 평가하기 위해 분당 0.2 마이크로 리터에서 마이크로 리터 1개를 두 번째 주입합니다.트라이판 블루는 주사가 시작된 직후 카테터 끝에서 구름을 다시 형성해야 합니다. 그런 다음 주사기의 남은 부피가 3 마이크로리터에 해당하는지 여부를 평가하여 어떤 변형도 카테터 장착 또는 주사기 플런저를 통해 유체의 누출을 나타낼 수 있습니다. 뮤린 스트루에 항체 주입을 위해 마취 마우스에서 피부 꼬집어 에 대한 반응의 부족을 확인하고 머리 트리머로 머리를 면도.요오드 용액에 담근 면봉으로 피부를 소독하십시오. 메스를 사용하여 눈 높이에서 마무리되는 두개골 중간선을 따라 10mm 의 피부 절개를 합니다. 두개골 표면이 수평이고 단단히 고정되어 있음을 주의하여 코 클램프와 이어 바를 사용하여 입체 프레임의 마우스를 고정합니다.주사기를 스테레오전술 로봇에 넣고 드릴 비트를 카테터 끝과 참조점에 동기화합니다. 포셉을 사용하여 피부를 후퇴시키고 두개골 표면에 있는 브레그마를 국소화합니다. 드릴 비트의 끝을 사용하여 소프트웨어에서 bregma를 참조하고 bregma 위치에서 1 밀리미터 정면과 2 밀리미터 측면으로 드릴을 이동합니다.두라 마터를 손상시키지 않도록 주의하여 버 구멍을 뚫고 주사기를 버 구멍 위로 이동시하십시오. 주사기에서 0.5에서 1마이크로리터를 분배하여 카테터에 기포가 남지 않도록 합니다. 대류강화 전달을 시작하여 사출 지점에서 유체 역류의 흔적을 두개골 표면을 관찰합니다.납품및카테터 제거의 끝에서 분당 0.2 마이크로 리터에서 사출 펌프를 시작하여 주입 중에 카테터 막힘의 증거를 확인합니다. 막힘이 발생하지 않으면 사출 혼합물의 액적즉시 카테터 팁에서 나오는 것을 관찰해야합니다. 본 이미지에서 시정판 을 이용한 1마이크로리터의 분당 0.5 마이크로리터를 분당 0.5 마이크로리터로 주입한 후, 바늘관을 따라 역류가 보이지 않는 카테터 단계의 시작 부분에 는 볼 수 없었다.그리고 분산된 구름은 원하는 구형 모양을 형성했다. 그러나 무딘 끝 바늘을 이용한 이 이미지에서는 상당한 역류가 관찰될 수 있었다. 특히, 대류 강화 전달은 기존의 주입에 비해 균일하고 적은 조직 손상 방식으로 뮤린 뇌에 대량의 관류를 가능하게한다.두 유형의 전달에서 코퍼스 캘로섬 위에 항체 및 dextran 입자의 전형적인 분포 프로파일이 있다. 그러나, 주입된 항체의 분산 프로파일은 대류 후 고분자량 디엑스트라인에 대해 관찰되는 것보다 더 확산되어 다른 내포물 사이의 분포의 차이를 예시한다. 카테터는 잠재적으로 뇌 주입 하는 동안 막힘 수 있습니다., 천천히 infusate의 작은 볼륨을 분배 하 여 즉시 그것을 확인 하는 것이 중요 하다.이 절차는 뇌에 약리학적 활성 화합물을 전달하는 방법으로 봉사 할 수 있으며 질병 증상과 예상 부작용의 면밀한 모니터링이 뒤따라야합니다. 이 기술은 항체를 포함하여 치료와 정확한 두뇌 영역의 주입을 가능하게 합니다, 중앙 신경계 표적 치료의 발달을 위한 새로운 가능성을 열어줍니다.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

마약, 바이러스성 벡터, 또는 세포 이식 전달 Microinjections 깊은 뇌 구조의 타겟팅

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

연구

신경과학

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

비 심실 플라스미드 주입 및 Electroporation에 의해 출생 후의 쥐 뇌에 유전자 전달

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

사용하여 여러 개의 CNS 준주로 효율적인 유전자 전달 Utero에서 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

설치류 중추 신경계에 약물을 직접 심실 배달

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

마우스 해마에 올리고머 아밀로이드 - 베타의 정위 주입

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

Miniosmotic의 주입 펌프 및 요로의 트레이서의 배달 병태 생리 학적 조건에서 뇌 조직 개편을 연구에

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

결합 된 방법론을 활용하여 축삭 분기 및 신경 세포 형태 형성 동안 플라즈마 멤브레인 배달의 역할을 정의합니다

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

디자인, 포장, 높은 역가 CRISPR 레트로와 렌티 배달 정위 주입을 통해

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

중추 신경계에 대상 물질 전달을위한 마우스 미세 주입 기술<i&gt;를 통해</i&gt; 내부 경동맥

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