Name: maintenance of a lateral fluid percussion injury device
Uploaded: 2023-04-21T14:10:00
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Die Autoren bedanken sich bei Custom Design &; Fabrication Inc. für die technische Hilfe und Unterstützung. Diese Arbeit wurde durch die National Institutes of Health Grants R01NS120099-01A1 und R37HD059288-19 finanziert.

1. Reinigen des LFPI-Zylinders
<ol><li>Trennen Sie vorsichtig die Spritzen, die am Gehäuse und an der Einfüllöffnung des Messumformers befestigt sind, sowie das Kabel, das mit dem Druckaufnehmer verbunden ist (siehe Abbildung 1 für eine schematische Darstellung der Komponenten der Verletzungsvorrichtung).</li>
	<li>Achten Sie darauf, den Zylinder nicht fallen zu lassen, und lösen Sie die Handknöpfe auf der Rückseite des Geräts von den Zylinderklemmen, um den Zylind...

<ol>
	<li>Centers for Disease Control and Prevention. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surveillance+Report+of+Traumatic+Brain+Injury-related+Emergency+Department+Visits,+Hospitalizations,+and+Deaths.">Surveillance Report of Traumatic Brain Injury-related Emergency Department Visits, Hospitalizations, and Deaths.</a> Centers for Disease Control and Prevention, U.S. Department of Health and Human Services. , (2014).</li><li>Dewan, M. 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J., Chandra, N., Haorah, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+traumatic+brain+injury+and+assessment+of+injury+severity.">Animal models of traumatic brain injury and assessment of injury severity.</a> Molecular Neurobiology. 56 (8), 5332-5345 (2019).</li><li>Nwafor, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pediatric+traumatic+brain+injury:+an+update+on+preclinical+models,+clinical+biomarkers,+and+the+implications+of+cerebrovascular+dysfunction.">Pediatric traumatic brain injury: an update on preclinical models, clinical biomarkers, and the implications of cerebrovascular dysfunction.</a> Journal of Central Nervous System Disease. 14, (2022).</li><li>Turner, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+chronic+traumatic+encephalopathy:+the+way+forward+for+future+discovery.">Modeling chronic traumatic encephalopathy: the way forward for future discovery.</a> Frontiers in Neurology. 6, 223 (2015).</li><li>Petersen, A., Soderstrom, M., Saha, B., Sharma, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+traumatic+brain+injury:+a+review+of+pathophysiology+to+biomarkers+and+treatments.">Animal models of traumatic brain injury: a review of pathophysiology to biomarkers and treatments.</a> Experimental Brain Research. 239 (10), 2939-2950 (2021).</li><li>Sullivan, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluid-percussion+model+of+mechanical+brain+injury+in+the+cat.">Fluid-percussion model of mechanical brain injury in the cat.</a> Journal of Neurosurgery. 45 (5), 521-534 (1976).</li><li>Pernici, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longitudinal+optical+imaging+technique+to+visualize+progressive+axonal+damage+after+brain+injury+in+mice+reveals+responses+to+different+minocycline+treatments.">Longitudinal optical imaging technique to visualize progressive axonal damage after brain injury in mice reveals responses to different minocycline treatments.</a> Scientific Reports. 10, 7815-78 (2020).</li></ol>

Die oben beschriebenen Techniken zeigen, wie ein LFPI-Gerät ordnungsgemäß gewartet wird. Eine routinemäßige Reinigung und Überwachung ist erforderlich, damit das LFPI-Gerät ordnungsgemäß und zuverlässig funktioniert. Darüber hinaus ist es aufgrund des invasiven Charakters des LFPI-Verfahrens zwingend erforderlich, dass das Gerät gründlich gereinigt wird, um eine Infektion von Labortieren zu verhindern. 
Die Vermeidung der Bildung von Luftblasen im Gerät ist entscheidend, um optim...

Ein Schädel-Hirn-Trauma (SHT) wird durch eine plötzliche Krafteinwirkung auf den Kopf verursacht. Nach primären Verletzungen, die auf den körperlichen Aufprall zurückzuführen sind, erleiden SHT-Überlebende häufig sekundäre Verletzungen, einschließlich kognitiver Defizite und neurologischer Dysfunktionen, die mit physiologischen Reaktionen auf die ursprüngliche Verletzung verbunden sind1. Es wird geschätzt, dass jährlich etwa 69 Millionen Menschen weltweit an SHT leiden2. Allein in den Vereinigten Staaten kommt es jedes Jahr zu etwa 2,5 Millionen SHT-bedingten Besuchen in der Notaufnahme und zu Krankenhauseinweisungen, was SHT zu einer der Hauptursachen für Behinderungen und Todesfälle bei Kindern und jungen Erwachsenen macht3. SHT kann als leicht, mittelschwer oder schwer eingestuft werden, wobei ein leichtes SHT (mSHT) etwa 70 % bis 90 % der SHT-Fälle ausmacht4. Eine histologische und kognitive SHT-Pathologie kann innerhalb von Minuten bis Stunden nach der Verletzung auftreten, und die Auswirkungen des SHT können Monate bis Jahre nach der ersten Schädigung anhalten5.
Die Entwicklung experimenteller Modelle hat maßgeblich dazu beigetragen, die Auswirkungen und zugrunde liegenden Mechanismen von SHT zu verstehen. Ein solches Modell, die laterale Flüssigkeitsperkussionsverletzung (LFPI), wird häufig zur Beurteilung von SHT in vivo verwendet. LFPI reproduziert Pathologien, die mit einem menschlichen SHT assoziiert sind, einschließlich Gefäßstörungen, Blutungen, neuronalem Verlust, Entzündungen, Gliose und molekularen Störungen 6,7,8. Die LFPI-Technik wird für eine Vielzahl von experimentellen Anwendungen eingesetzt, darunter die Modellierung von pädiatrischen SHT sowie chronischen neurodegenerativen Erkrankungen wie der chronischen traumatischen Enzephalopathie 9,10. LFPI ist eine gut definierte und reproduzierbare Methode des experimentellen SHT, mit der der Schweregrad der Verletzung angepasst werden kann11. Das LFPI-Gerät besteht aus mehreren wichtigen Komponenten, darunter: einem Pendel mit einem beschwerten Hammer, einem Kolben, einem flüssigkeitsgefüllten Zylinder, einem Druckwandler, einem digitalen Oszilloskop und einem kleinen Röhrchen am Ende des Zylinders mit einem Luer-Verschluss, der an einer Nabe am Schädel des Tieres befestigt wird (Abbildung 1). LFPI funktioniert, indem das Pendel in den Kolben geschwenkt wird, wodurch eine Druckwelle durch die Flüssigkeit (entgastes deionisiertes Wasser oder Kochsalzlösung) in das Gehirn des angehängten Tieres erzeugt wird. Dies erhöht den intrakraniellen Druck und repliziert so die mechanischen Merkmale und biologischen Veränderungen von SHT12. Darüber hinaus werden Tiere, die in LFPI-Experimenten verwendet werden, einer Kraniektomie unterzogen, um das Gehirn dem Einfluss des Flüssigkeitsdrucks des Geräts auszusetzen.
Routinemäßige Wartung und Überwachung sind erforderlich, um sicherzustellen, dass das LFPI-Gerät genau funktioniert. Die folgenden Methoden sind wichtig, um das Eindringen von kontaminierenden Luftblasen in das Gerät zu verhindern. Hier demonstrieren wir Methoden zum ordnungsgemäßen Reinigen, Befüllen und Zusammenbauen des LFPI-Geräts. Wir werden auch Oszilloskopausgänge und Mausaufrichtungszeiten diskutieren, um die Lebensfähigkeit des LFPI zu bestätigen.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>2 - 10 mL syringes with Luer lock capability</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Ensures that needle is secure and reduces possible leaks of fluid&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Degassed fluid</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Helps to reduce air bubble formation during injury procedure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluid Percussion Injury (FPI) device (Model 01-B)</td>
			<td>Custom Designs &#38; Fabrications Inc.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Injury device used to model TBI in rodents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mild detergent</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Allows to thoroughly clean the LFPI cylinder&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petroleum Jelly</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Used as a water-repellent and protects LFPI device form rust</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Teflon tape</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Helps with tight seal of pipe joints on the LFPI device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>*Materials other than the LFPI device can be purchased from any reliable company.</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

maintenance of a lateral fluid percussion injury device

Schädel-Hirn-Trauma (SHT) ist jährlich für etwa 2,5 Millionen Besuche in der Notaufnahme und Krankenhausaufenthalte verantwortlich und eine der Hauptursachen für Tod und Behinderung bei Kindern und jungen Erwachsenen. SHT wird durch eine plötzliche Krafteinwirkung auf den Kopf verursacht, und um das menschliche SHT und die zugrunde liegenden Mechanismen besser zu verstehen, sind experimentelle Verletzungsmodelle erforderlich. Die laterale Flüssigkeitsperkussionsverletzung (LFPI) ist ein häufig verwendetes Verletzungsmodell, da die pathologischen Veränderungen beim menschlichen SHT im Vergleich zum LFPI ähnlich sind, einschließlich Blutungen, Gefäßstörungen, neurologischer Defizite und Neuronenverlust. LFPI verwendet ein Pendel und einen flüssigkeitsgefüllten Zylinder, wobei letzterer an einem Ende einen beweglichen Kolben und am anderen Ende eine Luer-Lock-Verbindung zu steifen, flüssigkeitsgefüllten Schläuchen hat. Die Vorbereitung des Tieres umfasst die Durchführung einer Kraniektomie und das Anbringen eines Luer-Hubs über der Stelle. Am nächsten Tag wird der Schlauch des Verletzungsgeräts mit dem Luer-Hub am Schädel des Tieres verbunden und das Pendel auf eine bestimmte Höhe angehoben und losgelassen. Durch den Aufprall des Pendels auf den Kolben wird ein Druckimpuls erzeugt, der über den Schlauch auf die intakte Dura mater des Tieres übertragen wird und das experimentelle SHT erzeugt. Die richtige Pflege und Wartung ist für die zuverlässige Funktion des LFPI-Geräts unerlässlich, da die Art und Schwere der Verletzung je nach Zustand des Geräts stark variieren kann. Hier zeigen wir, wie man das LFPI-Gerät richtig reinigt, füllt und zusammenbaut und sicherstellt, dass es für optimale Ergebnisse angemessen gewartet wird.

Wir haben die Auswirkungen einer Luftblasenkontamination in einem LFPI-Gerät auf die Wellenformbildung getestet. Wir injizierten Luftblasen in das Gerät und verglichen die Oszilloskopausgänge mit Oszilloskopdaten, die von einem nicht kontaminierten LFPI-Gerät gesammelt wurden. Die Bedingungen waren wie folgt: nicht kontaminiert, Injektion von 5 ml Luft, Injektion von 10 ml Luft und Injektion von 15 ml Luft. Wir haben das Pendel für alle Stöße unter allen Bedingungen auf einer konstanten Höhe gehalten und 15 Stö?...

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Maintenance of a Lateral Fluid Percussion Injury Device

Die richtige Pflege und Wartung sind für die zuverlässige Funktion eines LFPI-Geräts (Lateral Fluid Percussion Injury) unerlässlich. Hier zeigen wir, wie man ein LFPI-Gerät richtig reinigt, füllt und zusammenbaut und sicherstellt, dass es für optimale Ergebnisse angemessen gewartet wird.

Instandhaltung einer lateralen Fluid-Perkussions-Verletzungsvorrichtung

Traumatic brain injury (TBI) accounts for roughly 2.5 million emergency room visits and hospitalizations annually and is a leading cause of death and ...

Unser Protokoll zeigt, wie das LFPI-Gerät ordnungsgemäß gewartet wird. Es unterstreicht die Bedeutung der routinemäßigen Reinigung und Überwachung, um Fehlfunktionen des Geräts bei inkonsistenten Verletzungen zu vermeiden. LFPI ist also ein Verletzungsmodell, das zur Beurteilung von SHT in vivo verwendet wird.Es reproduziert Pathologien, die mit menschlichem SHT in Verbindung gebracht werden, und ist damit eine der am besten definierten Methoden des experimentellen SHT. Da das LFPI zur Reproduktion menschlicher SHT-Symptome eingesetzt wird, können wir Experimente durchführen, die verschiedene Aspekte von Schädel-Hirn-Traumata untersuchen, in der Hoffnung, therapeutische Maßnahmen zu finden. Luftblasen in der Einfüllöffnung oder im Wandler sind aufgrund der eingeschränkten Sicht in diesen Bereichen besonders schwer zu entfernen.Seien Sie beim Füllen dieser Bereiche geduldig, langsam und achten Sie darauf, keine Luft einzubringen. Lösen Sie zunächst vorsichtig die Spritzen, die am Gehäuse und an der Einfüllöffnung des Messumformers befestigt sind, sowie das Kabel, das mit dem Druckaufnehmer verbunden ist. Schrauben Sie die Handknöpfe auf der Rückseite des Geräts von den Zylinderklemmen ab, um den Zylinder zu befreien.Entfernen Sie den Kolben am Ende des Zylinders, des Wandlers, des Wandlergehäuses und der O-Ringe des Kolbens. Lassen Sie Flüssigkeit aus dem Zylinder ab, geben Sie ein mildes Reinigungsmittel wie Geschirrspülmittel in den Zylinder und schrubben Sie leicht mit einer Spül- oder Flaschenbürste. Um sicherzustellen, dass das gesamte Reinigungsmittel vollständig abgespült ist, füllen Sie den Zylinder mit Wasser und spülen Sie ihn gründlich aus.Tragen Sie eine dünne Schicht Vaseline auf den Kolbenkolben auf und befestigen Sie den Kolbenkolben mit dem Kolben, der etwa 32 Millimeter aus dem Zylinder herausragt. Tragen Sie auch eine dünne Schicht Vaseline auf die anderen O-Ringe auf und befestigen Sie sie bis auf den O-Ring an der Einfüllöffnung am Zylinder. Wickeln Sie Teflonband zweimal um die Gewinde des Schallkopfs.Schließen Sie eine 10-Milliliter-Spritze, die mit entgaster Flüssigkeit gefüllt und frei von Luftblasen ist, an die Luer-Lock-Nabe am Schallkopfgehäuse an. Halten Sie den Wandler mit dem Gewindeende nach oben und füllen Sie die Vertiefung im Gewindebereich des Wandlers vollständig mit der entgasten Flüssigkeit. Ziel ist es, den Wandler gut zu füllen, ohne Luftblasen einzubringen.Achten Sie darauf, die empfindliche Membran am Boden der Vertiefung nicht zu beschädigen. Wenn der Zylinder schräg aufgestellt ist, um zu verhindern, dass Luft wieder in das Wandlergehäuse eindringt, befestigen Sie das Wandlergehäuse am Zylinder und ziehen Sie es mit einem Schraubenschlüssel fest an. Entfernen Sie die Kappe von der Einfüllöffnung und der Flasche, sobald die entgaste Flüssigkeit etwa zwei Drittel des Flaschenvolumens erreicht hat.Stellen Sie den Zylinder waagerecht auf und füllen Sie den Zylinder mit entgaster Flüssigkeit. Setzen Sie die Kappe an der Einfüllöffnung wieder auf und schließen Sie alle Absperrhähne. Manipulieren Sie den Zylinder, um Luftblasen an die Einfüllöffnung zu bringen.Öffnen Sie den Absperrhahn an der Einfüllöffnung und injizieren Sie Flüssigkeit mit der Spritze am Wandlergehäuse, um Luftblasen aus der Öffnung zu drücken. Überprüfen Sie das gesamte Gerät und stellen Sie sicher, dass keine Luftblasen vorhanden sind. Geben Sie eine 10-Milliliter-Spritze, die mit entgaster Flüssigkeit gefüllt ist, in die Luer-Lock-Nabe am Einfülldeckel und befestigen Sie den Zylinder mit den Handschrauben wieder am Boden.Achten Sie darauf, dass der Zylinder waagerecht steht und mit der Mitte des beschwerten Hammers auf dem Pendel ausgerichtet ist. Das Bild der Druckwellenform, die von einem ordnungsgemäß gereinigten und funktionierenden LFPI-Gerät erzeugt wird, ist in dieser Abbildung dargestellt. Wenn Sie eine Verletzung durchführen oder das LFPI-Gerät testen, sollte die Druckwellenform eine einzelne scharfe Spitze aufweisen.Das Vorhandensein von Luftblasen im Gerät führt zu einer Wellenform mit mehreren kurzen Spitzen. Hier sind die Oszilloskopausgänge für die nicht verunreinigte 5 Milliliter Lufteinblasung, 10 Milliliter Lufteinblasung und 15 Milliliter Lufteinblasung dargestellt. Die in diesem Video gezeigten Techniken verringern die Wahrscheinlichkeit, dass Gase in das Gerät gelangen, und helfen, kleine Gastaschen zu entfernen, die die Flüssigkeit verunreinigen könnten.Daher ist das Entfernen von Luftblasen der wichtigste Schritt, den Sie bei der Verwendung des LFPI-Geräts beachten sollten. Nach diesem Eingriff ist unser Labor in der Lage, Verletzungen bei Mäusen zu induzieren und lebende Hirnschnitte zu verwenden, um die neuronale Aktivität aufzuzeichnen. Eines unserer Videos dazu finden Sie auf der Website von JoVE.Dieses Gerät war ein Game Changer in der Welt des SHT. Es ist derzeit die am weitesten verbreitete Methode zur Induktion von Verletzungen in Tiermodellen und hat den Weg geebnet, um bessere Therapeutika für menschliches SHT zu finden.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Isolation, Enrichment, and Maintenance of Medulloblastoma Stem Cells

Isolation, Anreicherung und Pflege von Medulloblastom Stem Cells

Brain tumors have been suggested to possess a small population of stem cells that are the root cause of tumorigenesis. Neurosphere assays have been ...

Forschung

Neurowissenschaften

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The Neuronetics NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) System is a class II medical device that produces brief duration, pulsed magnetic ...

Lateral Fluid Percussion: Model of Traumatic Brain Injury in Mice

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Traumatic brain injury (TBI) research has attained renewed momentum due to the increasing awareness of head injuries, which result in morbidity and ...

Isolation of Cerebrospinal Fluid from Rodent Embryos for use with Dissected Cerebral Cortical Explants

Isolierung von Liquor aus Rodent Embryonen für die Verwendung mit Dissected Cerebral Kortikale Explantate

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Acquisition of High-Quality Digital Video of Drosophila Larval and Adult Behaviors from a Lateral Perspective

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Erwerb von qualitativ hochwertigen digitalen Video<em&gt; Drosophila</em&gt; Larven und Verhalten der Erwachsenen aus einer seitlichen Perspektive

Drosophila melanogaster is a powerful experimental model system for studying the function of the nervous system. Gene mutations that cause dysfunction of ...

3D Modeling of the Lateral Ventricles and Histological Characterization of Periventricular Tissue in Humans and Mouse

3D-Modellierung der Seitenventrikel und histologische Charakterisierung Periventrikuläre Tissue in Mensch und Maus

The ventricular system carries and circulates cerebral spinal fluid (CSF) and facilitates clearance of solutes and toxins from the brain. The functional ...

A Large Lateral Craniotomy Procedure for Mesoscale Wide-field Optical Imaging of Brain Activity

Ein Großer Lateral Craniotomy Verfahren für Mesoskalige Breitfeld Optical Imaging von Hirnaktivität

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Live-Imaging des Ependymale Cilia in der Seitenventrikel des Maus-Gehirn-

Multiciliated ependymal cells line the ventricles in the adult brain. Abnormal function or structure of ependymal cilia is associated with various ...

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Eine Methode, um geschlossene Kopftraumatische Hirnverletzung in Verursacht<em&gt; Drosophila</em

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