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 skulle vilja tacka Ionis Pharmaceuticals för att leverera ASOs beskrivs i artikeln.

Alla in vivo förfaranden utfördes under Biogen institutionella djuranvändning och vård kommitté (IACUC) godkända protokoll som följer de riktlinjer som anges av Förenta staternas National Institutes of Health Guide för vård och användning av försöksdjur.
1. material-och instrument beredning
<ol><li>Förbered den speciella guiden kanyl.<ol>
<li>Använd ett roterande verktyg med cut-off hjul (eller en vass såg) för att skära av de två ändarna av en 19 G nål, vilket resultera...

<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 nuvarande artikeln visar en kraftfull metod för att leverera terapeutiska medel direkt i råtta CNS. I teorin kan en liknande teknik också utföras på möss, men på grund av den mindre storleken, kan metoden vara mer utmanande. Därför, vår grupp utför intracerebroventrikulär (ICV) injektioner i möss för CNS Drug leverans, som når samma mål genom en annan administreringsväg. Den metoden har beskrivits i en annan studie16.
Fördelen med den metod som bes...

Det vaskulära systemet i centralanervsystemet (CNS) har utvecklats som en kritisk regulator av homeostas, styra trafiken av molekyler, levererar näringsämnen och bli av med avfall. Detta system är också den första försvarslinjen från angrepp av externa patogener, tack vare en tät fördelning av snäva korsningar längs väggarna i endotelceller. Dessa snäva korsningar utgör en aspekt av blod-hjärnbarriären (BBB). Medan BBB tillåter transport av molekyler som krävs för att uppfylla näringsämnen och energikrav (t. ex., joner, glukos), det också selektivt begränsar passage av patogener samt giftiga kemikalier1,2,3.
Ironiskt nog, samma skyddande funktion av BBB som begränsar passage av patogener och giftiga kemikalier också är det största hindret för vår förmåga att enkelt komma åt CNS med terapeutiska behandlingar efter systemisk administrering till organismen2, 4,5. Denna roll av BBB har föranlett utvecklingen av en uppsjö av nya läkemedelsdistribution teknik och metoder6.
Ett sätt att övervinna detta hinder är att injicera läkemedlen direkt i cerebrospinalvätskan (CSF) som kontinuerligt perfuses både hjärnan och ryggmärgen7,8,9,10. I den här artikeln beskriver vi en metod för att framgångsrikt leverera agenter i ländryggen intratekalt utrymme genom att placera den inre änden av katetern helt i cauda equina utrymme av råtta ryggraden. En beskrivning av detta förfarande har tidigare publicerats av Mazur et al. på andra håll11.
Protokollet är mycket effektivt och ger en större än 90% framgång av antisense oligonukleotide (ASO) leverans till CNS vid bedömning av kvantitativ polymeras kedjereaktion (qPCR) analys av mål genen knockdown8. Förfarandet orsakar minimalt obehag för djuren, som 100% av råttorna överlever operationen och visar minimal svullnad runt det kirurgiska såret och inga tecken på ångest (t. ex., hyperaktivitet, uttorkning, cirkling, förlust av balans, minskat födointag, och dehydrering) vid post-op observation. En annan fördel med den metod som beskrivs här är att det inte kräver dyr utrustning, eller några speciella verktyg.

<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-hjärnbarriären (BBB) är ett viktigt försvar mot ingången av potentiellt giftiga eller patogena agenter från blodet in i centralanervsystemet (CNS). Emellertid, dess existens också dramatiskt sänker tillgängligheten av systemiskt administrerade terapeutiska medel till CNS. En metod för att övervinna detta, är att injicera dessa agenter direkt i cerebrospinalvätskan (CSF), vilket kringgår BBB. Detta kan göras via implantation av en kateter för antingen kontinuerlig infusion med hjälp av en osmotisk pump, eller för enkel bolusleverans. I denna artikel beskriver vi ett kirurgiskt protokoll för leverans av CNS-riktade antisense oligonukleotides (ASOs) via en kateter implanteras direkt i cauda equina utrymme för vuxna råtta ryggraden. Som representativa resultat, visar vi effekten av en enda bolus ASO intratekal (IT) injektion via detta kateterization system i knackar ner målet RNA i olika regioner i råtta CNS. Förfarandet är säkert, effektivt och kräver inte dyr utrustning eller kirurgiska verktyg. Tekniken som beskrivs här kan anpassas för att leverera läkemedel även i andra modaliteter.

Med hjälp av den metod som beskrivs här, injicerade vi två grupper av vuxna honråttor (250 − 300 g; n = 10/grupp) med antingen en enda bolus av fosfatbuffrad saltlösning PBS eller 300 μg ASO inriktning på långa icke-kodning (LINC) RNA Malat1; i vårt labb använder vi rutinmässigt Malat1 ASO som ett verktyg förening, eftersom Malat1 uttrycks ubiquitously och på höga nivåer i alla vävnader14, inklusive hjärna och ryggmärg. Malat1 ASO fungerar via e...

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

Här beskriver vi en metod för att leverera läkemedel till råtta centralanervsystemet genom att implantera en kateter i ländryggen intratekala utrymmet i ryggraden. Vi fokuserar på leverans av antisense oligonukleotides, även om denna metod är lämplig för leverans av andra terapeutiska modaliteter också.

Intratekal tillförsel av antisense Oligonukleotides i råtta centralanervsystemet

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

Detta protokoll tillåter direkt leverans av therapeutics i råttans centrala nervsystemet för att utvärdera farmakokinetik, farmakodynamik, och effekt av nya therapeutics i råtta sjukdom modeller. Detta förfarande är säker, effektiv, och kräver inte dyr utrustning eller kirurgiska verktyg. Demonstrera förfarandet kommer att Yi Chen och Yi Luo, forskare från mitt laboratorium.För att förbereda de speciella guide kanylerna, använd ett roterande verktyg med ett avskuret hjul för att skära av båda ändarna av en 19 gauge nål för att få en cirka en och en halv till två centimeter lång guide kanyl. Använd sedan rotationsverktygets slipskiva för att jämna ut båda ändarna. För att förbereda katetern tråd montering, skär en åtta centimeter lång bit av 011 tums diameter PE10 slangar att fungera som intratekal kateter för varje djur.Använd en etanolresistent markörpenna för att göra ett märke två centimeter från ena änden av varje bit slang. För varje djur, sätt in en 11 centimeter lång stylet tråd skuren från polytetrafluoreten belagd rostfri ståltråd i lumen av åtta centimeter PE10 kateter. För att förbereda leverans kateter församling, skär en bit av fem till 10 centimeter 023 tum diameter PE50 kateter och sätt in en 23 gauge tubing adapter i ena änden av katetern.Sätt sedan in en nål med 30 gauge med ett nav avskuret i en cirka 0,5 centimeter bit PE10 slangar och anslut PE10 slangen till den andra änden av katetern. För att förbereda en guide kanyl-nål församling, placera en guide kanyl över slutet av en 23 gauge nål. Innan operationen påbörjas, placera en värmedyna på operationsbordet och täck pad med en steril drapera ark.Placera en 50mL konisk centrifug röret på arket och bekräfta en brist på svar på tå nypa i den sövda experimentella råtta. Efter att ha vägt djuret, raka ryggen från svansen till den caudal bröstkorg ryggraden och placera rakade råttan på den sterila arket i benäget läge. Placera 50mL röret under buken att flex ryggraden i ländryggen, och tillämpa oftalmisk salva på ögonen.Därefter subkutant injicera ett milligram per kilo ihållande frisättning Buprenorfin och rengör den exponerade huden med sekventiell povidon och alkohol scrubs. Drapera djuret med ett fenestraterat sterilt genomskinligt ark. För placering av katetern och injektion av föreningen, identifiera de två naturliga gropar mellan musklerna ovanför rakade bäckenet, och med ena handen håller groparna, använd den andra handen för att försiktigt trycka och känna ryggraden från caudal till rostral riktning för att lokalisera den första större indrag mellan kotorna.Efter att ha identifierat det intervertebrala utrymmet mellan S1 och L6 kotor, flytta något rostrally att identifiera intervertebral utrymmet mellan L5 och L6 kotor. Använd en skalpell för att göra en inte mer än två centimeter långt snitt i hud och muskel kapsel på denna webbplats längs mittlinjen från rostral till caudal riktning så att injektionsstället kommer att vara i centrum av snittet. Använd dissekering sax för att dissekera bort bindväven tills muskelskiktet kan visualiseras.Gör en en centimeter snitt i muskelkapseln omedelbart lateral till dorsala spinal processen i L6 ländkotan. Placera guiden kanyl nål församling nära den främre aspekten av sjätte ländkotan och tryck församlingen i intervertebral utrymmet längs den främre aspekten av sjätte kotan så att slutet av nålen tränger in i ryggradskanalen. Använd trubbiga tång för att lokalisera rygg spinal processen i L6 ländkotan sedan driva nålen längs den främre aspekten av sjätte kotan i invertebrata rymden.Tryck styrblads kanylen på plats längs nålen, ta bort nålen och sätt in katetertrådsenheten i styrskylen. Mete katetern i ungefär 45 graders vinkel mot ryggradskanalen, tvinga änden av katetern cirka 0,3 centimeter in i kanalen. Ta bort stylet tråd cirka 2,5 centimeter från intratekal spets katetern och för katetern in i ryggradskanalen tills två centimeter märkning på katetern är bara synlig under muskeln.När katetern är på plats, ta bort guiden kanylen att lämna katetern och stylet tråd på plats. För fram katetern in i ryggradskanalen tills två centimeters märke är vid kanalens ingång och dra helt tillbaka den stilrena tråden. Cerebral spinal vätska kan visualiseras in i implanterade katetern.Anslut sedan leveranskateterenheten till den implanterade kateterns distala ände via nåländen med 30 gauge. Därefter laddar du 60 mikroliter steril saltlösning i en 100 mikroliterspruta och laddar en bolus på 30 mikroliter av testföreningen i en andra spruta. Anslut saltlösningssprutan till slangadapteränden på leveranskateterenheten och spola 20 mikroliter av steril koksaltlösning i det intratekala utrymmet.När hela koksaltlösningen har spolats, byt ut saltlösningssprutan mot den boluslastade sprutan och injicera 30 mikroliter av testföreningen i intratekalutrymmet under en period av 30 sekunder. När hela bolus har levererats, byt den bolus laddade sprutan med en annan saltlösning laddad spruta och spola katetern med ytterligare 40 mikroliter saltlösning. När den andra volymen av koksaltlösning har levererats, lösgör leveranskateterenheten från den implanterade katetern och använd ett par mycket heta värmesteriliserade dissektions-forceps för att klämma ner på slangen för att aseptiskt skära och värme-täta den implanterade katetern.Använd absorberbara monofilamentsuturer för att säkra den värmeförseglade katetern i bindväven och använd sedan icke-sorbbara suturer för att stänga huden. Använd sedan gasväv och saltlösning för att tvätta eventuellt blod från huden och placera råttan i en uppvärmd inkubator med övervakning tills full recompency. I detta representativa experiment erhölls mycket bra knockdown i alla de regioner som samlats in efter enkel bolus antisense oligonukleotid leverans som visats.Men, en viss grad av regionala variabilitet mättes med ryggmärgen uppvisar den högsta andelen knockdown. Efter en lyckad injektion av antisense oligonukleotid, eller andra therapeutics, i en lämplig modell, kan man utvärdera farmakokinetiken, farmakodynamik, och effekten av de therapeutics.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

Systemisk och lokal Drug Delivery för behandling av sjukdomar i centrala nervsystemet i gnagarmodeller

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

Synnerven transection: En modell av Vuxen Neuron apoptos i det centrala nervsystemet

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 av stamceller implanteras i centrala nervsystemet hos möss

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 av Lentiviral vektorer för att omvandla Celler från det centrala nervsystemet

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

Märkning av enstaka celler i det centrala nervsystemet 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 skada Paradigm att undersöka centrala nervsystemet Repair 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

Direkt Intraventrikulär tillförsel av läkemedel till Gnagare Centrala nervsystemet

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 analys i Rat centrala nervsystemet och perifera lymfkörtelvävnadssnitt

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 Förhör av centrala nervsystemet Translatome av Polyribosome Fractionation

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 av gnagare centrala nervsystemet

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