Name: intrathecal delivery of antisense oligonucleotides in the rat central nervous system
Uploaded: 2019-10-29T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Intrathecal Delivery of Antisense Oligonucleotides in the Rat Central Nervous System at JoVE.com

Vi vil gerne takke Ionis Pharmaceuticals for at levere de ASO'er, der er beskrevet i artiklen.

Alle in vivo procedurer blev udført under Biogen institutionel animalsk brug og pleje Komité (IACUC) godkendte protokoller, som følger de retningslinjer, der er fastsat af de Forenede Staters National Institutes of Health guide til pleje og brug af forsøgsdyr.
1. forberedelse af materiale og instrument
<ol><li>Forbered de særlige guide-kanyle.<ol>
<li>Brug et roterende værktøj med cut-off hjul (eller en skarp SAV) til at afskære de to ender af en 19 G nål, hvilket resulterer i en ~ ...

<ol>
	<li>Abbott, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+CNS+barriers:+evolution,+differentiation,+and+modulation.">Dynamics of CNS barriers: evolution, differentiation, and modulation.</a> Cellular and Molecular Neurobiology. 25 (1), 5-23 (2005).</li><li>Greene, C., Campbell, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tight+junction+modulation+of+the+blood+brain+barrier:+CNS+delivery+of+small+molecules.">Tight junction modulation of the blood brain barrier: CNS delivery of small molecules.</a> Tissue Barriers. 4 (1), e1138017 (2016).</li><li>Daneman, R., Engelhardt, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+barriers+in+health+and+disease.">Brain barriers in health and disease.</a> Neurobiology of Disease. 107, 1-3 (2017).</li><li>Ballabh, P., Braun, A., Nedergaard, 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+blood-brain+barrier:+an+overview:+structure,+regulation,+and+clinical+implications.">The blood-brain barrier: an overview: structure, regulation, and clinical implications.</a> Neurobiology of Disease. 16 (1), 1-13 (2004).</li><li>Cardoso, F. L., Brites, D., Brito, 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=Looking+at+the+blood-brain+barrier:+molecular+anatomy+and+possible+investigation+approaches.">Looking at the blood-brain barrier: molecular anatomy and possible investigation approaches.</a> Brain Research Reviews. 64 (2), 328-363 (2010).</li><li>Larsen, J. M., Martin, D. R., Byrne, M. E. <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+delivery+through+the+blood-brain+barrier.">Recent advances in delivery through the blood-brain barrier.</a> Current Topics in Medicinal Chemistry. 14 (9), 1148-1160 (2014).</li><li>Brinker, T., Stopa, E., Morrison, J., Klinge, P. <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+look+at+cerebrospinal+fluid+circulation.">A new look at cerebrospinal fluid circulation.</a> Fluids Barriers CNS. 11, 10 (2014).</li><li>Standifer, K. M., Chien, C. C., Wahlestedt, C., Brown, G. P., Pasternak, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+loss+of+delta+opioid+analgesia+and+binding+by+antisense+oligodeoxynucleotides+to+a+delta+opioid+receptor.">Selective loss of delta opioid analgesia and binding by antisense oligodeoxynucleotides to a delta opioid receptor.</a> Neuron. 12 (4), 805-810 (1994).</li><li>Wahlestedt, 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=Antisense+oligodeoxynucleotides+to+NMDA-R1+receptor+channel+protect+cortical+neurons+from+excitotoxicity+and+reduce+focal+ischaemic+infarctions.">Antisense oligodeoxynucleotides to NMDA-R1 receptor channel protect cortical neurons from excitotoxicity and reduce focal ischaemic infarctions.</a> Nature. 363 (6426), 260-263 (1993).</li><li>Wahlestedt, C., Pich, E. M., Koob, G. F., Yee, F., Heilig, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+anxiety+and+neuropeptide+Y-Y1+receptors+by+antisense+oligodeoxynucleotides.">Modulation of anxiety and neuropeptide Y-Y1 receptors by antisense oligodeoxynucleotides.</a> Science. 259 (5094), 528-531 (1993).</li><li>Mazur, 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=Development+of+a+simple,+rapid,+and+robust+intrathecal+catheterization+method+in+the+rat.">Development of a simple, rapid, and robust intrathecal catheterization method in the rat.</a> Journal of Neuroscience Methods. 280, 36-46 (2017).</li><li>Wolf, D. 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=Dynamic+dual-isotope+molecular+imaging+elucidates+principles+for+optimizing+intrathecal+drug+delivery.">Dynamic dual-isotope molecular imaging elucidates principles for optimizing intrathecal drug delivery.</a> Journal of Clinical Investigation Insight. 1 (2), e85311 (2016).</li><li>Becker, L. 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=Therapeutic+reduction+of+ataxin-2+extends+lifespan+and+reduces+pathology+in+TDP-43+mice.">Therapeutic reduction of ataxin-2 extends lifespan and reduces pathology in TDP-43 mice.</a> Nature. 544 (7650), 367-371 (2017).</li><li>Zhang, X., Hamblin, M. H., Yin, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+long+noncoding+RNA+Malat1:+Its+physiological+and+pathophysiological+functions.">The long noncoding RNA Malat1: Its physiological and pathophysiological functions.</a> RNA Biology. 14 (12), 1705-1714 (2017).</li><li>Crooke, S. T., Witztum, J. L., Bennett, C. F., Baker, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RNA-Targeted+Therapeutics.">RNA-Targeted Therapeutics.</a> Cell Metabolism. 27 (4), 714-739 (2018).</li><li>DeVos, S. L., Miller, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+intraventricular+delivery+of+drugs+to+the+rodent+central+nervous+system.">Direct intraventricular delivery of drugs to the rodent central nervous system.</a> Journal of Visualized Experiments. (75), e50326 (2013).</li><li>McCampbell, 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=Antisense+oligonucleotides+extend+survival+and+reverse+decrement+in+muscle+response+in+ALS+models.">Antisense oligonucleotides extend survival and reverse decrement in muscle response in ALS models.</a> Journal of Clinical Investigation. 128 (8), 3558-3567 (2018).</li><li>Schoch, K. M., Miller, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antisense+Oligonucleotides:+Translation+from+Mouse+Models+to+Human+Neurodegenerative+Diseases.">Antisense Oligonucleotides: Translation from Mouse Models to Human Neurodegenerative Diseases.</a> Neuron. 94 (6), 1056-1070 (2017).</li><li>Lane, R. 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=Translating+Antisense+Technology+into+a+Treatment+for+Huntington's+Disease.">Translating Antisense Technology into a Treatment for Huntington's Disease.</a> Methods in Molecular Biology. 1780, 497-523 (2018).</li><li>Wurster, C. D., Ludolph, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antisense+oligonucleotides+in+neurological+disorders.">Antisense oligonucleotides in neurological disorders.</a> Therapeutic Advances in Neurological Disorders. 11, (2018).</li><li>Hach&#233;, 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=Intrathecal+Injections+in+Children+With+Spinal+Muscular+Atrophy:+Nusinersen+Clinical+Trial+Experience.">Intrathecal Injections in Children With Spinal Muscular Atrophy: Nusinersen Clinical Trial Experience.</a> Journal of Child Neurology. 31 (7), 899-906 (2016).</li><li>Goodkey, K., Aslesh, T., Maruyama, R., Yokota, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nusinersen+in+the+Treatment+of+Spinal+Muscular+Atrophy.">Nusinersen in the Treatment of Spinal Muscular Atrophy.</a> Methods in Molecular Biology. 1828, 69-76 (2018).</li><li>Wurster, C. D., Ludolph, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nusinersen+for+spinal+muscular+atrophy.">Nusinersen for spinal muscular atrophy.</a> Therapeutic Advances in Neurological Disorders. 11, (2018).</li></ol>

Den nuværende artikel viser en kraftfuld metode til at levere terapeutiske midler direkte ind i rotter CNS. I teorien kan en lignende teknik også udføres i mus, men på grund af den mindre størrelse kan metoden være mere udfordrende. Derfor, vores gruppe udfører intracerebroventrikulære (ICV) injektioner i mus til CNS Drug levering, der når de samme mål gennem en anden indgivelsesvej. Denne metode er beskrevet i en anden undersøgelse16.
Fordelen ved den metode...

Det vaskulære system i centralnervesystemet (CNS) har udviklet sig som en kritisk regulator af homøostase, kontrol af trafik af molekyler, levering af næringsstoffer og at slippe af med affald. Dette system er også den første linje i forsvaret mod angreb af eksterne patogener, takket være en tæt fordeling af stramme kryds langs væggene i endotelcellerne. Disse stramme knudepunkt udgør et aspekt af blod-hjerne barrieren (BBB). Mens BBB tillader transport af molekyler, der kræves for at opfylde næringsstof-og energibehov (f. eks. ioner, glucose), det også selektivt begrænser passage af patogener samt giftige kemikalier1,2,3.
Ironisk nok, den samme beskyttende funktion af BBB, der begrænser passage af patogener og giftige kemikalier også er den største hindring for vores evne til nemt at få adgang til CNS med terapeutiske behandlinger efter systemisk administration til organismen2, 4,5. Denne rolle BBB har foranlediget udviklingen af en overflod af nye narkotika distribution teknologier og tilgange6.
En måde at overvinde denne forhindring er at injicere lægemidlerne direkte ind i cerebrospinalvæsken (CSF), der kontinuerligt parfumerer både hjernen og rygmarven7,8,9,10. I denne artikel beskriver vi en metode til med succes at levere agenter ind i lænde intrathecale rum ved at placere den indvendige ende af kateteret helt i cauda equina rummet af rotte rygsøjlen. En beskrivelse af denne procedure er tidligere blevet offentliggjort af Mazur et al. andetsteds11.
Protokollen er meget effektiv og producerer en større end 90% succesrate af antisense oligonucleotid (ASO) levering til CNS, når vurderet af kvantitativ polymerase kædereaktion (qPCR) analyse af Target gen Knockdown8. Proceduren forårsager minimal ubehag for dyrene, som 100% af rotter overlever operationen og udviser minimal hævelse omkring det kirurgiske sår og ingen tegn på angst (f. eks hyperaktivitet, dehydrering, cirkkende, tab af balance, nedsat fødeindtagelse, og dehydrering) under observation efter op. En anden fordel ved den beskrevne metode er, at det ikke kræver dyrt udstyr, eller nogen særlige værktøjer.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3M Steri-Drape Small Drape with Adhesive Aperture</td>
			<td>3M</td>
			<td></td>
			<td>1020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% ethanol</td>
			<td>Decon Laboratories, Inc</td>
			<td></td>
			<td>8416-160Z</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol swab sticks</td>
			<td>Dynarex</td>
			<td></td>
			<td>NO 1204</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td><a href="https://punchout.fishersci.com/shop/products/bd-general-use-syringes-5/22124967?crossRef=BD%20302830#?keyword=BD+302830">BD General Use Syringes 1 mL Luer-Lok tip</a></td>
			<td>BD</td>
			<td>1ml TB Luer-Lok tip</td>
			<td>BD 302830</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD Intramedic PE Tubing</td>
			<td>BD</td>
			<td>Polyethylene tubing PE50 Diameter 0.023 in</td>
			<td>BD 427400 (10ft, Fischer Scientific 22-204008) or 427401 (100ft, Fischer Scientific 14-170-12P)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD Intramedic PE Tubing</td>
			<td>BD</td>
			<td>Polyethylene tubing PE10 Diameter 0.011 in</td>
			<td>BD 427410 (10ft, Fischer Scientific 14-170-11B) or 4274011 (100ft, Fischer Scientific 14-170-12B)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD Intramedic PE Tubing Adapters</td>
			<td>BD</td>
			<td>23 gauge intramedic luer stub adaper</td>
			<td>BD 427565 or Fisher Scientific 14-826-19E</td>
			<td>120V 1.2A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD PrecisionGlide Single-use Needles 30G</td>
			<td>BD</td>
			<td></td>
			<td>BD 305128</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine Sustained Release-lab</td>
			<td>ZooPharm</td>
			<td>Prescription required</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethylene oxide sterilizer</td>
			<td>Andersen Sterilizer INC.</td>
			<td>AN 74i, gas sterilizer</td>
			<td>AN 74i</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Guide cannula</td>
			<td>BD</td>
			<td>19G x 1 WT (1.1 mm x 25mm) needle</td>
			<td>BD 305186</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hamilton syringe 100ul</td>
			<td>Hamilton company</td>
			<td>Hamilton syringe 100ul</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot bead Sterilizer</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td></td>
			<td>STERILIZER MODELNO FST 250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic ointment</td>
			<td>Dechra veterranery product</td>
			<td></td>
			<td>17033-211-38</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pocket Pro Pet Trimmer</td>
			<td>Braintree Scientific</td>
			<td></td>
			<td>CLP-9931 B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone scrub</td>
			<td>PDI</td>
			<td></td>
			<td>S48050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>Sodium Chloride 0.9% Intravenous Infusion BP 50ml</td>
			<td>FE1306G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>Feather</td>
			<td>disposable scalpel</td>
			<td>No. 10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small animal heating pad</td>
			<td>K&#38;H Manufacturing</td>
			<td></td>
			<td>Model # 1060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stylet Wire</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>1749T14</td>
			<td>LH-36233780</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgery Towel drape</td>
			<td>Dynarex</td>
			<td></td>
			<td>4410</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical scissors and forceps</td>
			<td>FST and Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sutures</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td></td>
			<td>4-0 or 5-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tool to make the Guide cannular</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>Rotary tool (Dremel)</td>
			<td>14H446 (Mfr: EZ456)</td>
			<td>1.5&#8221; diameter, Pk5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>EZ lock cut off Wheel</td>
			<td>1PKX5 (Mfr: 3000-1/24)</td>
			<td>1.5&#8221;, Pk2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Grinding Wheel, Aluminum Oxide</td>
			<td>38EY44 (Mfr: EZ541GR)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>EZ lock Mandrel</td>
			<td>1PKX8 (Mfr: EZ402-01)</td>
			<td>1.5&#8221; diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Diamond wheel floor Tile</td>
			<td>3DRN4 (Mfr: EZ545)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alternative source for pre-made and sterilized materials for this procedure</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dosing catheter system</td>
			<td>SAI Infusion Systems</td>
			<td></td>
			<td>RIDC-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Guide cannula</td>
			<td>SAI Infusion Systems</td>
			<td></td>
			<td>RIDC-GCA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Internal Catheters</td>
			<td>SAI Infusion Systems</td>
			<td></td>
			<td>RIDC-INC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stylet Wire</td>
			<td>SAI Infusion Systems</td>
			<td></td>
			<td>RIDC-STY</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

intrathecal delivery of antisense oligonucleotides in the rat central nervous system

Blod-hjerne barrieren (BBB) er et vigtigt forsvar mod indgangen af potentielt giftige eller sygdomsfremkaldende stoffer fra blodet ind i centralnervesystemet (CNS). Men, dens eksistens også dramatisk sænker tilgængeligheden af systemisk administrerede terapeutiske midler til CNS. En metode til at overvinde dette, er at injicere disse agenter direkte ind i cerebrospinalvæsken (CSF), og dermed forbigå BBB. Dette kan gøres via implantation af et kateter til enten kontinuerlig infusion ved hjælp af en osmotisk pumpe, eller til enkelt bolt levering. I denne artikel beskriver vi en kirurgisk protokol til levering af CNS-målretning antisense oligonukleotider (ASOs) via et kateter implanteret direkte i cauda equina rummet af voksen rotte rygsøjlen. Som repræsentative resultater, viser vi effekten af en enkelt bolt Intratekal (IT) injektion via dette kateteriserings system i at banke ned målrna i forskellige regioner af rotter CNS. Proceduren er sikker, effektiv og kræver ikke dyrt udstyr eller kirurgiske værktøjer. Den teknik, der beskrives her, kan også tilpasses til at levere stoffer i andre modaliteter.

Ved hjælp af den metode, der er beskrevet her, injicerede vi to grupper voksne hunrotter (250 − 300 g; n = 10/gruppe) med enten en enkelt bolt af fosfat-bufferet saltvands PBS eller 300 μg ASO rettet mod den lange ikke-kodende (LINC) RNA Malat1; i vores laboratorium bruger vi rutinemæssigt Malat1 ASO som et værktøj sammensatte, fordi Malat1 udtrykkes allestedsnærværende og på høje niveauer i alle væv14, herunder hjerne og rygmarv. Malat1 ASO fungerer vi...

Watch this Scientific Journal Video about Intrathecal Delivery of Antisense Oligonucleotides in the Rat Central Nervous System at JoVE.com

Intrathecal Delivery of Antisense Oligonucleotides in the Rat Central Nervous System

Her beskriver vi en metode til at levere medicin til rat centralnervesystemet ved at implantering af et kateter i lænde intrathecale rum af rygsøjlen. Vi fokuserer på levering af antisense oligonucleotides, men denne metode er også egnet til levering af andre terapeutiske modaliteter.

Intrathecal levering af antisense oligonukleotider i rat central nerve system

The blood brain barrier (BBB) is an important defense against the entrance of potentially toxic or pathogenic agents from the blood into the central ...

Denne protokol giver mulighed for direkte levering af terapeutiske lægemidler i rottens centralnervesystem til at evaluere farmakokinetik, farmakodynamik, og effekten af nye terapeutiske i rotte sygdom modeller. Denne procedure er sikker, effektiv, og kræver ikke dyrt udstyr eller kirurgiske værktøjer. Demonstration af proceduren vil være Yi Chen og Yi Luo, forskere fra mit laboratorium.For at forberede de særlige guide kanyler, skal du bruge et roterende værktøj med et afskåret hjul til at afskære begge ender af en 19 gauge nål for at opnå en cirka halvanden til to centimeter lang guide kanyle. Brug derefter slibehjulet på drejeværktøjet til at glatte begge ender. For at forberede kateter tråd samling, skære en otte centimeter lang stykke 011 tommer diameter PE10 slanger til at tjene som intrathecal kateter for hvert dyr.Brug en ethanol-resistent markør pen til at gøre et mærke to centimeter fra den ene ende af hvert stykke slange. For hvert dyr, indsætte en 11 centimeter lang stylet wire skåret fra polytetrafluorethylen belagt rustfrit stål tråd i lumen af de otte centimeter PE10 kateter. For at forberede levering kateter samling, skære et stykke af fem til 10 centimeter 023 tommer diameter PE50 kateter og indsætte en 23 gauge slange adapter i den ene ende af kateteret.Sæt derefter en 30 gauge nål med en nav afskåret i en ca 0,5 centimeter stykke PE10 slanger og forbinde PE10 slange til den anden ende af kateteret. For at forberede en guide kanyle-nål samling, placere en guide kanyle over enden af en 23 gauge nål. Før du begynder operationen, placere en varmepude på kirurgi bordet og dække puden med en steril drapere ark.Placer en 50 ml konisk centrifuge rør på arket og bekræfte en manglende reaktion på tå knivspids i bedøvet eksperimentel rotte. Efter vejning af dyret skal du barbere ryggen fra halen til haletæslens rygsøjle og placere den barberede rotte på det sterile ark i udsat position. Placer 50 ml røret under maven for at bøje rygsøjlen i lænderegionen, og påfør oftalmologiske salve til øjnene.Dernæst subkutanely injicere en milligram pr kg vedvarende frigivelse Buprenorphin og rense den eksponerede hud med sekventiel povidone og alkohol scrubs. Drapere dyret med en fenestrated steril gennemsigtig ark. For placering af kateteret og injektion af forbindelsen, identificere de to naturlige gruber mellem musklerne over det barberede bækken, og med den ene hånd holder pitten, bruge den anden hånd til forsigtigt at trykke på og føle rygsøjlen fra caudal til rostral retning for at finde den første store indrykning mellem ryghvirvler.Efter at have identificeret intervertebrale rum mellem S1 og L6 ryghvirvler, flyttes lidt rostrally at identificere intervertebrale rum mellem L5 og L6 ryghvirvler. Brug en skalpel til at lave et ikke mere end to centimeter langt snit i hud og muskel kapsel på dette sted langs midterlinjen fra rostral til caudal retning, således at injektionsstedet vil være i midten af snittet. Brug dissektion saks til at dissekere væk bindevæv, indtil muskellaget kan visualiseres.Lav en en centimeter snit i muskel kapsel straks lateral til ryghvirvel processen med L6 lændehvirvel. Placer guide kanylen samling nær den forreste aspekt af den sjette lændehvirvel og skubbe samlingen ind i intervertebrale rum langs den forreste aspekt af den sjette ryghvirvel, således at enden af nålen trænger rygmarvskanalen. Brug stumpe kraftbeslag til at finde den ryglige spinal proces af L6 lændehvirvel derefter skubbe nålen langs den forreste aspekt af den sjette ryghvirvel i invertebrata rummet.Skub guidedylen på plads langs nålen, fjern nålen, og sæt kateterets ledningssamling ind i guidedylen. Lystfiskeri kateteret i en ca 45 graders vinkel til rygmarvskanalen, tvinge enden af kateteret ca 0,3 centimeter ind i kanalen. Fjern den stiltyske ledning ca. 2,5 centimeter fra kateterets intratecalspids og fremføring kateteret ind i rygmarvskanalen, indtil den to centimeterne markering på kateteret er lige synlig under musklen.Når kateteret er på plads, skal du fjerne guidedylen for at lade kateteret og stilttråden være på plads. Fremføring kateteret ind i rygmarvskanalen, indtil de to centimeter mærket er ved indgangen til kanalen og helt trække stylet wire. Cerebral spinalvæske kan visualiseres ind i det implanterede kateter.Tilslut derefter leveringskatetersamlingen til den distale ende af det implanterede kateter via den 30 gauge nåleende. Dernæst indlæses 60 mikroliter sterilt saltvand i en 100 mikrolitersprøjte, og der indlæses en bolus på 30 mikroliter af teststoffet i en anden sprøjte. Tilslut saltvandssprøjten til slangeadapterenden af fremføringskateteret, og skyl 20 mikroliter sterilt saltvand ind i det intratecal rum.Når alt saltvandet er skyllet, udskiftes saltvandssprøjten med den bolusbelastede sprøjte, og teststoffets 30 mikroliter indsprøjtes i det intratcaliske rum over en periode på 30 sekunder. Når alle bolus er blevet leveret, erstatte bolus loaded sprøjte med en anden saltvandsbelastet sprøjte og skyl kateteret med yderligere 40 mikroliter saltvand. Når det andet saltvandsvolumen er leveret, skal fremføringskateteren fra det implanterede kateter løsnes, og der anvendes et par meget varmesteriliserede dissektionsforpincet til at slå hårdt ned på slangen for at aseptisk skære og varmeforsegle det implanterede kateter.Brug absorberbare monofilamentsuturer til at fastgøre det varmeforseglede kateter til bindevævet, og brug derefter ikke-absorberbare suturer til at lukke huden. Brug derefter gaze og saltvand til at vaske blod fra huden og placere rotten i en opvarmet inkubator med overvågning, indtil fuld rekomensitet. I dette repræsentative eksperiment blev der opnået en meget god knockdown i alle de regioner, der blev indsamlet efter enkelt bolus antisense oligonukleotidlevering som påvist.En vis grad af regional variation blev imidlertid målt med rygmarven udviser den højeste procentdel af knockdown. Efter en vellykket injektion af antisense oligonukleotid, eller andre terapeutiske, i en passende model, kan man vurdere farmakokinetik, farmakodynamik, og effekten af de terapeutiske.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Systemic and Local Drug Delivery for Treating Diseases of the Central Nervous System in Rodent Models

Thorough preclinical testing of central nervous system (CNS) therapeutics includes a consideration of routes of administration and agent biodistribution ...

Optic Nerve Transection: A Model of Adult Neuron Apoptosis in the Central Nervous System

Retinal ganglion cells (RGCs) are CNS neurons that output visual information from the retina to the brain, via the optic nerve. 
The optic nerve can be ...

Multimodal Imaging of Stem Cell Implantation in the Central Nervous System of Mice

Multimodal Imaging af stamcelle implantation i det centrale nervesystem mus

During the past decade, stem cell transplantation has gained increasing interest as primary or secondary therapeutic modality for a variety of diseases, ...

Production of Lentiviral Vectors for Transducing Cells from the Central Nervous System

Produktion af lentivirusvektorer til transduktion af celler fra det centrale nervesystem

Efficient gene delivery in the central nervous system (CNS) is important in studying gene functions, modeling neurological diseases and developing ...

Labeling of Single Cells in the Central Nervous System of Drosophila melanogaster

Labeling of Single Cells in the Central Nervous System of Drosophila melanogaster

Mærkning af enkeltceller i centralnervesystemet hos<em&gt; Drosophila melanogaster</em

In this  article we describe how to individually label neurons in the embryonic CNS of Drosophila melanogaster by juxtacellular injection of the ...

An Injury Paradigm to Investigate Central Nervous System Repair in Drosophila

An Injury Paradigm to Investigate Central Nervous System Repair in Drosophila

En skade Paradigm at undersøge centrale nervesystem reparation i<em&gt; Drosophila</em

An experimental method has been developed to investigate the cellular responses to central nervous system (CNS) injury using the fruit-fly Drosophila. ...

Direct Intraventricular Delivery of Drugs to the Rodent Central Nervous System

Direkte Intraventrikulær Delivery of Drugs til Rodent centrale nervesystem

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 ...

Immunohistochemical Analysis in the Rat Central Nervous System and Peripheral Lymph Node Tissue Sections

Immunohistokemisk analyse i Rat centralnervesystemet og det perifere lymfeknude Vævssnit

Immunohistochemistry (IHC) provides highly specific, reliable and attractive protein visualization. Correct performance and interpretation of an IHC-based ...

In vivo Interrogation of Central Nervous System Translatome by Polyribosome Fractionation

In vivo Interrogation of Central Nervous System Translatome by Polyribosome Fractionation

In vivo Afhøring af centralnervesystemet Translatome af Polyribosome Fraktionering

Multiple processes are involved in gene expression including transcription, translation and stability of mRNAs and proteins. Each of these steps are ...

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

In vivo optogenetic Stimulering af Rodent centralnervesystemet

The ability to probe defined neural circuits in awake, freely-moving animals with cell-type specificity, spatial precision, and high temporal resolution ...