Name: maintenance of a lateral fluid percussion injury device
Uploaded: 2023-04-21T14:10:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Maintenance of a Lateral Fluid Percussion Injury Device at JoVE.com

Forfatterne vil gjerne takke Custom Design &; Fabrication Inc. for teknisk assistanse og støtte. Dette arbeidet ble finansiert av National Institutes of Health tilskudd R01NS120099-01A1 og R37HD059288-19.

1. Rengjøring av LFPI-sylinderen
<ol><li>Ta forsiktig av sprøytene som er festet til svingerhuset og påfyllingsporten, samt kabelen som er koblet til trykktransduseren (se figur 1 for et skjema over komponenter i skadeanordningen).</li>
	<li>Mens du er forsiktig så du ikke mister sylinderen, skru av håndknappene på baksiden av enheten fra sylinderklemmene for å frigjøre sylinderen.</li>
	<li>Fjern stempelet på enden av sylinderen, svingeren, svingerhuset og stempe...

<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. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimating+the+global+incidence+of+traumatic+brain+injury.">Estimating the global incidence of traumatic brain injury.</a> Journal of Neurosurgery. 130 (4), 1080-1097 (2018).</li><li>National Center for Injury Prevention and Control; Division of Unintentional Injury Prevention. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Traumatic Brain Injury in the United States: Epidemiology and Rehabilitation. , (2015).</li><li>Holm, L., Cassidy, J. D., Carroll, L. J., Borg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Summary+of+the+WHO+Collaborating+Centre+for+neurotrauma+task+force+on+mild+traumatic+brain+injury.">Summary of the WHO Collaborating Centre for neurotrauma task force on mild traumatic brain injury.</a> Journal of Rehabilitation Medicine. 37 (3), 137-141 (2005).</li><li>Pavlovic, D., Pekic, S., Stojanovic, M., Popovic, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Traumatic+brain+injury:+neuropathological,+neurocognitive+and+neurobehavioral+sequelae.">Traumatic brain injury: neuropathological, neurocognitive and neurobehavioral sequelae.</a> Pituitary. 22 (3), 270-282 (2019).</li><li>Dixon, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+fluid+percussion+model+of+experimental+brain+injury+in+the+rat.">A fluid percussion model of experimental brain injury in the rat.</a> Journal of Neurosurgery. 67 (1), 110-119 (1987).</li><li>McIntosh, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Traumatic+brain+injury+in+the+rat:+characterization+of+a+lateral+fluid-percussion+model.">Traumatic brain injury in the rat: characterization of a lateral fluid-percussion model.</a> Neuroscience. 28 (1), 233-244 (1989).</li><li>Ma, X., Aravind, A., Pfister, B. 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>

Teknikkene som er skissert ovenfor, viser hvordan du vedlikeholder en LFPI-enhet på riktig måte. Rutinemessig rengjøring og overvåking er nødvendig for å holde LFPI-enheten i orden riktig og pålitelig. I tillegg, på grunn av den invasive karakteren av LFPI-prosedyren, er det viktig at enheten rengjøres grundig for å forhindre infeksjon av laboratoriedyr. 
Å unngå dannelse av luftbobler i enheten er avgjørende for å oppnå optimale skader og trykkbølgeformer. Luftbobler endrer eg...

Traumatisk hjerneskade (TBI) er forårsaket av en plutselig kraft påført hodet. Etter primære skader som følge av den fysiske påvirkningen, opplever TBI-overlevende ofte sekundære skader, inkludert kognitive underskudd og nevrologiske dysfunksjoner som er forbundet med fysiologiske responser på den første skaden1. Det er anslått at omtrent 69 millioner individer over hele verden lider av TBI årlig2. I USA alene forekommer omtrent 2.5 millioner TBI-relaterte beredskapsbesøk og sykehusinnleggelser hvert år, noe som gjør TBI til en av de viktigste årsakene til funksjonshemming og død blant barn og unge voksne3. TBI kan klassifiseres som mild, moderat eller alvorlig, med mild TBI (mTBI) som står for omtrent 70% -90% av TBI-tilfellene4. Histologisk og kognitiv TBI-patologi kan oppstå i løpet av minutter til timer etter skade, og effekten av TBI kan vedvare i måneder til år etter første skade5.
Utviklingen av eksperimentelle modeller har vært medvirkende til å forstå effekter og underliggende mekanismer av TBI. En slik modell, lateral fluid percussion injury (LFPI), brukes ofte til å vurdere TBI in vivo. LFPI reproduserer nøye patologier assosiert med human TBI, inkludert vaskulære forstyrrelser, blødninger, nevrontap, betennelse, gliose og molekylære forstyrrelser 6,7,8. LFPI-teknikken brukes til et mangfoldig sett med eksperimentelle applikasjoner, inkludert modellering av pediatrisk TBI, samt kroniske nevrodegenerative tilstander, som kronisk traumatisk encefalopati 9,10. LFPI er en veldefinert og reproduserbar metode for eksperimentell TBI som gjør det mulig å justere alvorlighetsgraden av skaden11. LFPI-enheten har flere viktige komponenter, inkludert: en pendel med en vekthammer, et stempel, en væskefylt sylinder, en trykktransduser, et digitalt oscilloskop og et lite rør på enden av sylinderen med en Luer-lås som festes til et nav på dyrets skalle (figur 1). LFPI virker ved å svinge pendelen inn i stempelet, og skaper en bølge av trykk gjennom væsken (avgasset avionisert vann eller saltvann) inn i hjernen til det vedlagte dyret; Dette øker intrakranielt trykk, og replikerer dermed de mekaniske egenskapene og biologiske endringene i TBI12. I tillegg gjennomgår dyr som brukes i LFPI-eksperimenter en kraniektomi for å utsette hjernen for virkningen av væsketrykket til enheten.
Rutinemessig vedlikehold og overvåking er nødvendig for å sikre at LFPI-enheten fungerer nøyaktig. Følgende metoder er avgjørende for å forhindre innføring av forurensende luftbobler i enheten. Her demonstrerer vi metoder for å rengjøre, fylle og montere LFPI-enheten ordentlig. Vi vil også diskutere oscilloskoputganger og muserettingstider som måter å bekrefte levedyktigheten til LFPI.

<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

Traumatisk hjerneskade (TBI) står for omtrent 2,5 millioner beredskapsbesøk og sykehusinnleggelser årlig og er en ledende årsak til død og funksjonshemming hos barn og unge voksne. TBI er forårsaket av en plutselig kraft påført hodet, og for bedre å forstå menneskelig TBI og dens underliggende mekanismer, er eksperimentelle skademodeller nødvendige. Lateral væskeperkusjonsskade (LFPI) er en vanlig skademodell på grunn av likheter i de patologiske endringene som finnes i human TBI sammenlignet med LFPI, inkludert blødninger, vaskulær forstyrrelse, nevrologiske underskudd og nevrontap. LFPI benytter en pendel og en væskefylt sylinder, sistnevnte har et bevegelig stempel i den ene enden, og en Luer-låsforbindelse til stive, væskefylte slanger i den andre enden. Forberedelse av dyret innebærer å utføre en kraniektomi og feste et Luer-nav over stedet. Neste dag er slangen fra skadeanordningen koblet til Luer-navet på dyrets skalle og pendelen heves til en spesifisert høyde og frigjøres. Virkningen av pendelen med stempelet genererer en trykkpuls som overføres til dyrets intakte dura mater via slangen og produserer den eksperimentelle TBI. Riktig pleie og vedlikehold er avgjørende for at LFPI-enheten skal fungere pålitelig, da skadens karakter og alvorlighetsgrad kan variere sterkt avhengig av enhetens tilstand. Her demonstrerer vi hvordan du rengjør, fyller og monterer LFPI-enheten riktig, og sørger for at den vedlikeholdes tilstrekkelig for optimale resultater.

Vi testet effekten av luftbobleforurensning i en LFPI-enhet på bølgeformdannelse. Vi injiserte luftbobler i enheten og sammenlignet oscilloskoputgangene med oscilloskopdata samlet inn fra en ikke-forurenset LFPI-enhet. Forholdene var som følger: ikke-forurenset, injeksjon av 5 ml luft, injeksjon av 10 ml luft og injeksjon av 15 ml luft. Vi holdt pendelen i en konsistent høyde for alle støt for alle forhold, og vi utførte 15 støt per tilstand.
Når du utfører en skade eller tester LFPI-...

Watch this Scientific Journal Video about Maintenance of a Lateral Fluid Percussion Injury Device at JoVE.com

Maintenance of a Lateral Fluid Percussion Injury Device

Riktig pleie og vedlikehold er avgjørende for at en lateral fluid perkusjonsskade (LFPI) enhet skal fungere pålitelig. Her demonstrerer vi hvordan du rengjør, fyller og monterer en LFPI-enhet på riktig måte, og sørger for at den vedlikeholdes tilstrekkelig for optimale resultater.

Vedlikehold av en lateral fluid perkusjonsskadeanordning

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

Protokollen vår viser hvordan du vedlikeholder LFPI-enheten riktig. Det fremhever viktigheten av rutinemessig rengjøring og overvåking for å unngå funksjonsfeil på enheten i inkonsekvente skader. Så LFPI er en skademodell som brukes til å vurdere TBI in vivo.Det reproduserer nøye patologier som er forbundet med human TBI, noe som gjør den til en av de mest veldefinerte metodene for eksperimentell TBI. Gitt at LFPI brukes til å reprodusere menneskelige TBI-symptomer, tillater det oss å sette opp eksperimenter som undersøker ulike aspekter av traumatiske hjerneskader i håp om å finne terapeutiske tiltak. Luftbobler i fyllingsporten eller svingeren er spesielt vanskelige å fjerne på grunn av den begrensede sikten i disse områdene.Når du fyller disse områdene, vær tålmodig, sakte og forsiktig så du ikke introduserer luft. For å begynne, ta forsiktig av sprøytene som er festet til transduserhuset og fyllporten og kabelen som er koblet til trykktransduseren. Skru av håndknappene på baksiden av enheten fra sylinderklemmene for å frigjøre sylinderen.Fjern stempelet på enden av sylinderen, svingeren, svingerhuset og stempelets O-ringer. Tøm væske ut av sylinderen, tilsett et mildt vaskemiddel som oppvaskmiddel til sylinderen, og skrubb lett med en tallerken- eller flaskebørste. For å sikre at alt vaskemiddelet skylles helt av, fyll sylinderen med vann og skyll grundig.Påfør et tynt lag vaselin på stempelstempelet og fest stempelstempelet med stempelet stikkende ut ca. 32 millimeter fra sylinderen. Påfør også et tynt lag vaselin på de andre O-ringene og fest dem til sylinderen bortsett fra O-ringen på påfyllingsporten. Fest teflonbånd to ganger rundt svingerens tråder.Koble en 10 milliliters sprøyte fylt med avgasset væske og fri for luftbobler til Luer-låsnavet på transduserhuset. Hold transduseren med den gjengede enden pekende oppover og fyll brønnen helt inne i transduserens gjengede område med avgasset væske. Målet her er å fylle svingeren godt uten å introdusere luftbobler.Vær forsiktig så du ikke skader den delikate membranen i bunnen av brønnen. Med sylinderen plassert i en vinkel for å forhindre at luft kommer inn i transduserhuset igjen, fest transduserhuset til sylinderen og bruk en skiftenøkkel for å stramme den tett. Fjern hetten fra påfyllingsporten og sylinderen når den avgassede væsken når omtrent to tredjedeler av sylinderkapasiteten.Plasser sylinderen horisontalt og fyll ferdig sylinderen med avgasset væske. Sett hetten på fylleporten igjen og lukk alle stoppekraner. Manipuler sylinderen slik at eventuelle luftbobler fungerer med påfyllingsporten.Åpne stoppekranen på fylleporten og injiser væske ved hjelp av sprøyten på svingerhuset for å tvinge eventuelle luftbobler ut av porten. Inspiser hele enheten og sørg for at det ikke er luftbobler. Legg en 10 milliliter sprøyte fylt med avgasset væske til Luer-låsnavet på påfyllingshetten og fest sylinderen til basen igjen ved hjelp av håndskruene.Forsikre deg om at sylinderen er horisontal og stilt opp med midten av den vektede hammeren på pendelen. Bildet av trykkbølgeformen produsert av en riktig rengjort og fungerende LFPI-enhet er vist i denne figuren. Når du utfører en skade eller tester LFPI-enheten, bør trykkbølgeformen vise en enkelt skarp topp.Tilstedeværelsen av luftbobler i enheten vil resultere i en bølgeform med flere korte topper. Oscilloskoputgangene for ikke-forurenset, 5 milliliter luftinjeksjon, 10 ml luftinjeksjon og 15 milliliter luftinjeksjon er vist her. Teknikkene som vises i denne videoen reduserer sannsynligheten for at gasser blir introdusert i enheten og bidrar til å fjerne små lommer med gass som kan forurense væsken.Derfor er fjerning av luftbobler det mest avgjørende trinnet å huske når du bruker LFPI-enheten. Så etter denne prosedyren er laboratoriet vårt i stand til å indusere skader hos mus og bruke levende hjerneskiver for å registrere nevronaktivitet. Du kan faktisk finne en av våre videoer om dette på JoVEs nettsted.Denne enheten har vært en spillveksler i TBI-verdenen. Det er for tiden den mest brukte metoden for å indusere skade i dyremodeller og har banet vei for å finne bedre terapeutiske midler for menneskelig TBI.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Isolation, Enrichment, and Maintenance of Medulloblastoma 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 ...

The NeuroStar TMS Device: Conducting the FDA Approved Protocol for Treatment of Depression

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

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

Isolering av spinalvæske fra Rodent embryo for bruk med dissekert Cerebral Kortikale explants

The CSF is a complex fluid with a dynamically varying proteome throughout development and in adulthood. During embryonic development, the nascent CSF ...

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

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

Oppkjøp av høykvalitets digital video av<em&gt; Drosophila</em&gt; Larve og Voksen oppførsel fra en Lateral Perspektiv

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 modellering av sideventriklene og Histologisk Karakterisering av periventricular Tissue hos mennesker og mus

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

En stor sideveis kraniotomi Prosedyre for mesoskala Wide-field Optical Imaging av hjernens aktivitet

The craniotomy is a commonly performed procedure to expose the brain for in vivo experiments. In mouse research, most labs utilize a small craniotomy, ...

Live Imaging of the Ependymal Cilia in the Lateral Ventricles of the Mouse Brain

Live-Imaging av Ependymal Cilia i sideventriklene av Mouse Brain

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

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

En metode å påføre Stengt Leder traumatisk hjerneskade i<em&gt; Drosophila</em

Traumatic brain injury (TBI) affects millions of people each year, causing impairment of physical, cognitive, and behavioral functions and death. Studies ...