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

Авторы выражают благодарность компании Custom Design & Fabrication Inc. за техническую помощь и поддержку. Эта работа финансировалась грантами Национального института здравоохранения R01NS120099-01A1 и R37HD059288-19.

1. Очистка цилиндра LFPI
<ol><li>Осторожно отсоедините шприцы, прикрепленные к корпусу преобразователя и заливному отверстию, а также кабель, подключенный к датчику давления (см. Рисунок 1 для схемы компонентов травмирующего устройства).</li>
	<li>Стараясь не уронить ци?...

<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>

Методы, описанные выше, демонстрируют, как правильно обслуживать устройство LFPI. Регулярная очистка и мониторинг необходимы для правильной и надежной работы устройства LFPI. Кроме того, из-за инвазивного характера процедуры LFPI крайне важно, чтобы устройство было тщательно очищено, чтобы ?...

Черепно-мозговая травма (ЧМТ) вызывается внезапной силой, приложенной к голове. После первичных травм, полученных в результате физического воздействия, выжившие после ЧМТ обычно испытывают вторичные травмы, включая когнитивный дефицит и неврологические дисфункции, которые связаны с физиологическими реакциями на первоначальную травму1. По оценкам, примерно 69 миллионов человек во всем мире ежегодно страдают от ЧМТ2. Только в Соединенных Штатах ежегодно происходит около 2,5 миллионов посещений отделений неотложной помощи и госпитализаций в связи с ЧМТ, что делает ЧМТ одной из основных причин инвалидности и смерти среди детей и молодых людей3. ЧМТ можно классифицировать как легкую, среднюю или тяжелую, при этом легкая ЧМТ (мЧМТ) составляет примерно 70-90% случаев ЧМТ4. Гистологическая и когнитивная патология ЧМТ может возникнуть в течение нескольких минут или часов после травмы, а последствия ЧМТ могут сохраняться в течение нескольких месяцев или лет после первоначального повреждения5.
Разработка экспериментальных моделей сыграла важную роль в понимании эффектов и основных механизмов ЧМТ. Одна из таких моделей, боковая жидкостная перкуссионная травма (LFPI), обычно используется для оценки ЧМТ in vivo. LFPI тесно воспроизводит патологии, связанные с ЧМТ человека, включая сосудистые нарушения, кровоизлияния, потерю нейронов, воспаление, глиоз и молекулярные нарушения 6,7,8. Метод LFPI используется для разнообразных экспериментальных приложений, включая моделирование детской ЧМТ, а также хронических нейродегенеративных состояний, таких как хроническая травматическая энцефалопатия 9,10. LFPI - это четко определенный и воспроизводимый метод экспериментальной ЧМТ, который позволяет корректировать тяжесть травмы11. Устройство LFPI состоит из нескольких важных компонентов, в том числе: маятника с утяжеленным молотком, поршня, заполненного жидкостью цилиндра, преобразователя давления, цифрового осциллографа и небольшой трубки на конце цилиндра с замком Луэра, который прикрепляется к ступице на черепе животного (рис. 1). LFPI работает, раскачивая маятник в поршень, создавая волну давления через жидкость (дегазированную деионизированную воду или физиологический раствор) в мозг прикрепленного животного; это повышает внутричерепное давление, тем самым воспроизводя механические особенности и биологические изменения ЧМТ12. Кроме того, животные, используемые в экспериментах LFPI, подвергаются краниэктомии, чтобы подвергнуть мозг воздействию давления жидкости устройства.
Плановое техническое обслуживание и мониторинг необходимы для обеспечения точного функционирования устройства LFPI. Следующие методы жизненно важны для предотвращения попадания загрязняющих пузырьков воздуха в устройство. Здесь мы продемонстрируем методы правильной очистки, заполнения и сборки устройства LFPI. Мы также обсудим выходы осциллографа и время выпрямления мыши как способы подтверждения жизнеспособности 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

Черепно-мозговая травма (ЧМТ) является причиной примерно 2,5 миллионов посещений отделений неотложной помощи и госпитализаций ежегодно и является основной причиной смерти и инвалидности у детей и молодых людей. ЧМТ вызывается внезапной силой, приложенной к голове, и, чтобы лучше понять человеческую ЧМТ и лежащие в ее основе механизмы, необходимы экспериментальные модели травм. Боковая жидкостная перкуссионная травма (LFPI) является широко используемой моделью травмы из-за сходства патологических изменений, обнаруженных при ЧМТ человека, по сравнению с LFPI, включая кровоизлияния, сосудистые нарушения, неврологический дефицит и потерю нейронов. В LFPI используется маятник и заполненный жидкостью цилиндр, последний имеет подвижный поршень на одном конце и соединение замка Луера с жесткой, заполненной жидкостью трубкой на другом конце. Подготовка животного включает в себя выполнение краниэктомии и прикрепление втулки Луера к участку. На следующий день трубка от травматического устройства подключается к ступице Луера на черепе животного, и маятник поднимается на заданную высоту и отпускается. Удар маятника поршнем генерирует импульс давления, который передается на неповрежденную твердую мозговую оболочку животного через трубку и производит экспериментальную ЧМТ. Надлежащий уход и техническое обслуживание необходимы для надежной работы устройства LFPI, поскольку характер и тяжесть травмы могут сильно различаться в зависимости от состояния устройства. Здесь мы продемонстрируем, как правильно очистить, наполнить и собрать устройство LFPI, а также обеспечить его надлежащее обслуживание для достижения оптимальных результатов.

Мы проверили влияние загрязнения пузырьков воздуха в устройстве LFPI на формирование формы волны. Мы впрыскивали пузырьки воздуха в устройство и сравнивали выходы осциллографа с данными осциллографа, собранными с незагрязненного устройства LFPI. Условия были следующими: незагрязненный, ...

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

Надлежащий уход и техническое обслуживание необходимы для надежного функционирования устройства для ударной травмы боковой жидкости (LFPI). Здесь мы продемонстрируем, как правильно очистить, наполнить и собрать устройство LFPI, а также обеспечить его надлежащее обслуживание для достижения оптимальных результатов.

Техническое обслуживание устройства для ударной травмы боковой жидкостью

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

Наш протокол демонстрирует, как правильно обслуживать устройство LFPI. Это подчеркивает важность регулярной очистки и мониторинга, чтобы избежать неисправности устройства при непоследовательных травмах. Таким образом, LFPI — это модель травмы, используемая для оценки ЧМТ in vivo.Он точно воспроизводит патологии, связанные с ЧМТ человека, что делает его одним из наиболее четко определенных методов экспериментальной ЧМТ. Учитывая, что LFPI используется для воспроизведения симптомов ЧМТ у человека, это позволяет нам проводить эксперименты, которые исследуют различные аспекты черепно-мозговых травм в надежде найти терапевтические меры. Пузырьки воздуха в заливном отверстии или датчике особенно трудно удалить из-за ограниченной видимости в этих местах.Заполняя эти области, будьте терпеливы, медленны и осторожны, чтобы не вводить воздух. Для начала осторожно отсоедините шприцы, прикрепленные к корпусу датчика и заливному отверстию, а также кабель, подключенный к датчику давления. Открутите ручные ручки на задней панели устройства от зажимов цилиндра, чтобы освободить цилиндр.Снимите поршень на конце цилиндра, преобразователь, корпус преобразователя и уплотнительные кольца плунжера. Слейте жидкость из цилиндра, добавьте в цилиндр мягкое моющее средство, например средство для мытья посуды, и слегка потрите щеткой для посуды или бутылки. Чтобы убедиться, что все моющее средство полностью смыто, наполните цилиндр водой и тщательно промойте.Нанесите тонкий слой вазелина на поршневой плунжер и прикрепите поршень так, чтобы плунжер выступал примерно на 32 миллиметра из цилиндра. Нанесите тонкий слой вазелина на другие уплотнительные кольца и прикрепите их к цилиндру, за исключением уплотнительного кольца на заливном отверстии. Дважды оберните тефлоновую ленту вокруг нитей датчика.Подсоедините 10-миллилитровый шприц, наполненный дегазированной жидкостью и свободный от пузырьков воздуха, к ступице замка Luer на корпусе преобразователя. Держите преобразователь резьбовым концом, направленным вверх, и полностью заполните колодец внутри резьбовой области преобразователя дегазированной жидкостью. Цель здесь состоит в том, чтобы заполнить датчик хорошо, не вводя пузырьков воздуха.Будьте осторожны, чтобы не повредить нежную мембрану на дне колодца. Расположив цилиндр под углом, чтобы предотвратить повторное попадание воздуха в корпус преобразователя, прикрепите корпус датчика к цилиндру и плотно затяните его с помощью гаечного ключа. Снимите крышку с заливного отверстия и цилиндра, как только дегазированная жидкость достигнет примерно двух третей емкости баллона.Поместите баллон горизонтально и завершите заполнение баллона дегазированной жидкостью. Установите на место крышку заливного отверстия и закройте все запорные краны. Манипулируйте цилиндром, чтобы направить пузырьки воздуха в заливное отверстие.Откройте запорный кран на заливном отверстии и впрысните жидкость с помощью шприца на корпусе датчика, чтобы вытеснить пузырьки воздуха из порта. Осмотрите все устройство и убедитесь, что на нем нет пузырьков воздуха. Добавьте 10-миллилитровый шприц, наполненный дегазированной жидкостью, в ступицу замка Luer на крышке заливной полки и снова прикрепите цилиндр к основанию с помощью ручных винтов.Убедитесь, что цилиндр горизонтальный и выровнен с центром утяжеленного молотка на маятнике. На этом рисунке показано изображение формы волны давления, создаваемой должным образом очищенным и функционирующим устройством LFPI. При выполнении травмы или тестировании устройства LFPI форма волны давления должна показывать один резкий пик.Наличие пузырьков воздуха в устройстве приведет к форме волны с несколькими короткими пиками. Здесь показаны выходы осциллографа для незагрязненных, 5 миллилитров впрыска воздуха, 10 миллилитров впрыска воздуха и 15 миллилитров впрыска воздуха. Методы, показанные в этом видео, снижают вероятность попадания газов в устройство и помогают удалить любые небольшие карманы газа, которые могут загрязнять жидкость.Поэтому удаление пузырьков воздуха является наиболее важным шагом, о котором следует помнить при использовании устройства LFPI. Таким образом, после этой процедуры наша лаборатория может вызывать травмы у мышей и использовать живые срезы мозга для записи активности нейронов. Вы можете найти одно из наших видео об этом на веб-сайте JoVE.Это устройство изменило правила игры в мире TBI. В настоящее время это наиболее широко используемый метод причинения травм на животных моделях, который проложил путь к поиску лучших терапевтических средств для лечения ЧМТ человека.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Isolation, Enrichment, and Maintenance of Medulloblastoma Stem Cells

Изоляция, обогащению и техническому обслуживанию ячеек медуллобластомой Стволовой

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

Устройство NeuroStar TMS: Проведение FDA утвержденного протокола для лечения депрессии

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

Боковые ударные жидкости: Модель черепно-мозговой травмой у мышей

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

Изоляция цереброспинальной жидкости из грызунов эмбрионов для использования с расчлененный коры головного мозга Экспланты

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

Приобретение высококачественного цифрового видео из<em&gt; Drosophila</em&gt; Личинки и взрослые особи поведения от боковой перспективе

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-моделирование боковых желудочков и гистологического Характеристика Перивентрикулярные тканях человека и мыши

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

A Большой процедура Боковой Краниотомии для мезомасштабного широкоугольных оптического Визуализация активности мозга

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

Живая съемка в эпендимных ресничек боковых желудочков головного мозга мыши

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

Метод Нанесение Закрытое Глава травматическое повреждение мозга в<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 ...