Позвоночный стабилизации необходимо для минимизации изменчивости, а также для производства в соответствии экспериментальные повреждения спинного мозга. Использование настраиваемого устройства стабилизации в сочетании с ударного устройства NYU / Mascis, мы продемонстрировали здесь необходимое оборудование и процесс формирования воспроизводимых шейки матки (C5) травмы позвоночника Hemi-contusive шнур у взрослых крыс.
Клинически значимых животных шейки травмы спинного мозга (SCI), и модели имеют важное значение для разработки и тестирования потенциальных методов лечения; Однако, производя надежную шейки SCI трудно из-за отсутствия удовлетворительных методов позвонков стабилизации. Традиционный способ стабилизировать позвоночник, чтобы приостановить ростральную и хвостовой шейного отдела позвоночника с помощью зажимов, прикрепленных к шейки матки остистых отростков. Тем не менее, этот метод стабилизации не в состоянии предотвратить ткани уступая во контузии, как шейного отдела спинного процессы слишком коротка, чтобы быть эффективно обеспечены зажимами (рис 1). Здесь мы представляем новый метод полностью стабилизировать шейный позвонок на том же уровне травмы воздействия. Этот способ сводит к минимуму движение позвоночника в месте воздействия, что значительно повышает выработку последовательных ГЦБИ. Мы предоставляем визуальное описание оборудования (Рисунок 2-4), способс, а шаг за шагом протокол для стабилизации шейного отдела 5 позвонка (С5) взрослых крыс, чтобы выполнить ламинектомию (рисунок 5) и производят contusive SCI после этого. Хотя мы только продемонстрировать шейки полугидрата ушиб помощью ударного устройства NYU / Mascis, это позвоночная техника стабилизация может быть применен и в других регионах спинного мозга, или быть адаптированы к другим устройствам с повреждением спинного мозга. Улучшение спинного воздействия шнур и фиксацию через позвоночного стабилизации могут быть полезными для получения последовательных и надежных травмы спинного мозга. Это позвонка Способ стабилизации также может быть использован для стереотаксических инъекций клеток и индикаторов, а также для визуализации с использованием двухфотонного микроскопии в различных нейробиологических исследований.
Последовательный и типовой механическая сила на целевой спинного ткани имеет решающее значение для минимизации функциональной и гистологическое изменчивость и для установления успешных contusive травмы спинного мозга (SCI) модели 1-7. Количество силы, приложенной к целевой области спинного мозга зависит от методов, используемых для стабилизации позвоночника. Позиционное смещение целевого позвоночника во время контакта между поршнем и ударной спинного мозга приводит к изменению результирующей силы травмы. Шейный contusive модель ТСМ является более клинически значимых модель, чем другие формы ТСМ, а примерно 50% случаев человека с повреждением спинного мозга происходит на этом уровне 8, и несколько исследований SCI были выполнены с использованием животных моделей шейки травмы 9-14. Хотя contusive модели SCI часто используют некоторые формы стабилизации путем зажима передней спинальной процессов и кзади от места повреждения, этот препарат является трудным для получения шейки SCI. И# 160; Как показано в этой демонстрации, способ стабилизации мы разработали имеет преимущество в своей способности повышать как качество и воспроизводимость травмы ушиба. В частности, этот метод позвоночного стабилизации был создан в попытке внести изменения в недостатках и проблемах других моделей: 1) изменчивость позвоночных уступая по силе удара может произойти, зажимая рядом спинных остистых отростков ростральная и каудально по отношению к ламинектомии. Степень позвоночника смещения зависит от количества позвоночных суставов между воздействием и позвонков стабилизируются (рис 1). Поэтому, чем больше вовлеченных суставов менее стабильным позвоночника становится; 2) спинной остистых отростков являются хрупкими и причина отказа зажим в результате остистого перелома процесса или зажима соскальзывания процесса; и 3) остистые отростки на этих позвонков очень короткое замыкание между С3 T1 позвонков по сравнению с теми грудной VerteБрей, что делает его трудно, используя традиционные зажимы, чтобы понять остистые отростки для стабилизации шейного отдела позвоночника.
Здесь мы опишем новый способ стабилизации позвоночника для производства C5 contusive SCI у взрослых женщин Sprague-Dawley крыс. Этот метод может быть использован для стабилизации других уровнях позвоночника и спинного мозга и конъюгаты также с другими contusive устройств наук, в том числе мозга Нью-Йоркского университета / многоцентровое животных травмы спинного исследование (NYU / Mascis) Ударный 15 (рис 2) , прецизионные системы и приборы, ООО Infinite Horizon (IH) устройство 16, Университет штата Огайо / Электромагнитная Травма спинного мозга Device 1, и аппарат Луисвилл Травмы система (LISA) 17, что позволяет для широкого использования в научных исследованиях SCI.
Вот мы продемонстрировали шейки метод стабилизации позвоночника для получения одностороннего contusive SCI у С5. Этот метод стабилизации повышает точность травмы анатомической и производит последовательную функционального дефицита 13,18. В других моделях, которые полагаются на спинной зажима остистых отростков, риск остистого повреждения процесса или отряда зажимов из позвонков довольно высока. Эти модели могут также позволит значительно позвоночника передач и получая от ушиба силы и гибкий характер позвоночника и позвоночных колонн (рис 1а и В). Ткань уступая изменяет поршень тканей контактную время и результаты в непредсказуемом травмы силы (1А-B & 6b). Наша описано позвоночника стабилизация также предоставляет другие преимущества хирургического препарата: 1) этот метод полностью стабилизирует позвоночник с центром в С5 подОперационный микроскоп, который увеличивает точность laminectomies (рис 1в); 2) животное, установленный внутри U-образной стабилизатора могут быть взяты непосредственно из хирургического месте настраиваемой монтажной привязанности, которая позволяет избежать процедуры повторного монтажа животное на устройствах с повреждением спинного мозга и экономит время; и 3) стабилизации позвонков на уровне травмы и непосредственно спинной и хвостовой с предполагаемым месте повреждения может значительно уменьшить движение тела, обусловленное дыхания, другая мера, чтобы уменьшить изменчивость.
Основное преимущество использования этого метода стабилизации уменьшенное количество получая или вентральной движение спинного мозга и столбца при ударе. Основываясь на простой физике травмы ушиб, сила и энергия удара будет переходить от стержня к спинному мозгу, в идеале с шнуром поглощающей эту энергию на месте удара. Однако, если выходы позвоночника под шнур, а можнов спинной остистого методом зажима (фиг 1A и B), фактическое усилие, прикладываемое к шнуру уменьшается, и переменной, в зависимости от степени выходом.
Хотя это видео показывает всю процедуру шейного contusive модели SCI, суть данной статьи является введение спинного метода стабилизации мы используем в различных приложениях в нашей лаборатории, специально для исследований SCI. Модифицированная версия этого стабилизирующего устройства и метод был использован на мышах с повреждением спинного мозга 23. Этот простой метод стабилизации позвоночника очень полезно для исследования SCI, и мы уже использовали этот метод и оборудование для выполнения грудной ушиб, а также модели терзания SCI. Другой лаборатории недавно описал изменение этой форме стабилизации шейки травмы в этом журнале 22. Таким образом, введение этого нового способа позвоночника стабилизации до нескольких SurgicAl процедуры для генерации воспроизводимых экспериментальных SCI, начиная от ламинектомии производства травмы. Преимущества этого устройства стабилизации не ограничиваются шейного отдела спинного мозга ушиба, так как этот метод стабилизации был адаптирован для широкого спектра экспериментов, таких как внутри спинного инъекций, сотовой трансплантации, сбора CSF из большой цистерны, гемисекции и рассечение ран, грудные травмы ушиб, в естественных изображений с использованием двух-фотонной микроскопии и спинного электрофизиологические записи. Повышение качества спинного хирургических и травмы процедур и сокращение экспериментальной изменчивости поможет обеспечить понимание истинных механизмов повреждения и восстановления, и экран эффекты различных методов лечения на разрушительного расстройства ТСМ.
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была поддержана Национальным институтом здоровья [NS36350, NS52290 и NS50243 в X-MX]; Мари Халман Джордж Благотворительный фонд; штата Индиана; и Рут Л. Kirschstein Национальный исследовательский Award служба (NRSA) 1F31NS071863 к ТЛС
Purdue Products Betadine Surgical Scrub | Fisher Scientific | 19-027132 | |
Dukal Gauze Sponges | Fisher Scientific | 22-415-490 | |
Ketamine (87.7 mg/kg)/Xylazine (12.3 mg/kg) | Webster Veterinary | 07-881-9413, 07-890-5745 | |
Decon Ethanol 200 Proof | Fisher Scientific | 04-355-450 | |
Artificial Tears Eye Ointment | Webster Veterinary | 07-870-5261 | |
Antiobiotic Ointment | Webster Veterinary | 07-877-0876 | |
Cotton Tipped Applicators | Fisher Scientific | 1006015 | |
Rongeur | Fine Science Tools | 16000-14 | |
Surigical Scissors | Fine Science Tools | 15009-08 | |
Scissors (blunt dissection) | Fine Science Tools | 14040-10 | |
Surgical Retractor | Fine Science Tools | 17005-04 | |
Large Forceps | Fine Science Tools | 11024-18 | |
Fine Forceps | Fine Science Tools | 11223-20 | |
Hemostat | Fine Science Tools | 13004-14 | |
Scalpel | Fine Science Tools | 10003-12 | |
Scalpel Blade #15 | Fisher Scientific | 10015-00 | |
EZ Clips | Fisher Scientific | 59027 | |
Sterile sutures | Fine Science Tools | 12051-10 | |
Instrument Sterilizer | Fine Science Tools | 14040-10 | |
Surgical Stabilizer | Custom Manufactured | N/A | Contact Y. Ping Zhang for details. (yipingzhang50@gmail.com) |
Vertebral Stabilization Bars (clawed endfeet) | Custom Manufactured | N/A | Contact Y. Ping Zhang for details. (yipingzhang50@gmail.com) |
NYU/MASCIS Impactor Device | Custom Manufactured | W. M. Keck Center for Collaborative Neuroscience Rutgers, The State University of New Jersey e-mail: impactor@biology.rutgers.edu |