パーソナライズされた齧歯動物の脳でのマイクロインジェクション針
Summary
ここで水晶針を使用して齧歯動物の脳でのマイクロインジェクションのプロトコルについて述べる。これらの針は検出可能な組織の損傷を生成しないし、深部にも信頼性の高い配信を確保します。さらに、彼らはお好みのデザインで研究のニーズに合わせることができるし、再利用することができます。
Abstract
薬剤は、薬や特定の脳領域内毒素の配達のための長い時間のために使用されているし、最近では、彼らは遺伝子や細胞療法製品を提供に使用されています。残念ながら、現在のマイクロインジェクション技術使用、複数の理由で最適ではない鋼またはガラスの針: 特に、鋼の針は、組織損傷を引き起こす可能性があり、ターゲット領域が不足している脳に深く下げたときガラス針を曲げるかもしれません。この記事の準備の便利な機能の数を組み合わせる水晶針を使用するプロトコルについて述べる。これらの針は、検出可能な組織の損傷を作り出さないし、深い座標を使用する場合でも、必要な脳の領域の信頼性の高い配信を確保する非常に厳格であること。また、希望の直径の複数の穴をあけ、針のデザインをカスタマイズすることが可能です。複数の穴は、大きい穴セルの注入を容易にするのに対し大量の大きな領域内の溶液の注入を促進します。さらに、これらの水晶針を掃除し、プロシージャの費用対効果となるよう、再使用できます。
Introduction
薬剤は、特定の脳領域のニューロンの活動を調節する薬理活性化合物の配信のため長い間使用されています。さらに、彼らは神経変性イベント特定の病気、たとえば 6-ヒドロキシドーパミン パーキンソン病を模倣する黒質線条体ドーパミン系の特性を模倣するように、特定の神経集団近く毒素を注入するために使用されています。1,2または巣コリン作動性システム3immunotoxin 192 IgG saporin。最近では、遺伝子や細胞治療の実験的脳障害4,5ウイルスのベクトルまたは細胞移植を提供するマイクロインジェクション プロシージャが使用されています。
これらの研究で用いられる針の古典的なタイプはステンレス スチール製します。問題6数が簡単で使用する実用的な鋼の針である: 比較的大きい、血液脳関門の漏出とアストロ サイトの活性化組織の損傷を引き起こす可能性がありますまた、障害物を作成するか、目的のソリューションの流れを完全に回避する針に脳組織のコアリングを出す可能性があります。最近では、準備されたアドホック毛細血管から導入されているガラス針は7、8を使用します。これらは重要な組織の損傷もアストロ サイトの活性化が発生しないが、比較的、ローカリゼーション (個人的な観察) の精度低下の深層構造に導入されたときに曲がる可能性があります。
したがって精度と再現性を高めながら損傷と同じくらい (特にときのダメージを回復するための実験を実行する) を減らす必要がある (すなわち、すべての解決策が配信されることを確認し、正しいローカリゼーション)。また、さまざまなジオメトリと脳の領域に注入されたソリューションの最適な配分を確保するため別の針のデザインを使用することが望ましいででしょう。この記事で準備し、齧歯動物の頭脳の薬剤の水晶針を使用するプロトコルについて述べる。高融点のため水晶毛細血管は従来の引き手でプルすることはできません、したがって、使用されていない過去の針を生成します。水晶、しかし、ガラス、特に高剛性とブレーク抵抗9以上のいくつかの重要な利点を提供しています。その剛性のため水晶針は腹側脳部位への注入に最適です。破損への高抵抗のため彼らは場合でも、複雑な形状の10による脳領域をターゲットに最も効果的な証明するかもしれない設計を得る複数の穴を含むようにモデル化できます。
Protocol
Representative Results
Discussion
この資料で説明する手法は、様々 な目的の12に対して実行される薬剤を最適化するための導入に記載されているニーズを満たします。ここで説明した針は、最小、本質的に検出可能レベルに損傷を軽減します。(曲げる傾向がある) ガラス針で分散、水晶針が剛性、深い座標でも必要な脳の領域の信頼性の高いヒットを確保します。さらに、側の穴は、先端穴を?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、欧州共同体「FP7 の人々-2011 IAPP プロジェクト 285827 (EPIXCHANGE)」からの助成金によってサポートされていますいます。
Materials
| Quartz capillaries | Sutter Instruments, Novato, CA USA | Q100-50-10 | Without filament |
| Puller | Sutter | P2000 | |
| Micropipette storage jar | World Precision Instruments (WPI), Sarasota, FL, USA | E210 | |
| Laser microdissector | Leica Microsystems, Wetzlar, Germany | LMD6500 | |
| Hamilton syringe | Hamilton ILS Innovative Labor Systeme GmbH, StŸtzerbach, Germany | 19138-U | |
| Microinfusion pump | Univentor, Zejtun, Malta | Model 864 | |
| Manual microinjection pump kit | WPI | Item#: MMP-KIT | Kit allowing for micropipettes to be securely mounted to the stereotactic frame |
| Precision Drill | Proxxon | 28510 MicroMot 50/E | Ball bearing drive shaft with variable speed |
| Artficial Cerebral Spinal Fluid | Tocris | 3525 | |
| Needles 26 G Blunt and 30 G Bevel | Hamilton | 26 G Blunt: 19138-U 30 G Bevel: 20757 |
|
| Microtome | Leica, Germany | LEICA RM212RT |
References
- Kirik, D., Rosenblad, C., Björklund, A. Characterization of behavioral and neurodegenerative changes following partial lesions of the nigrostriatal dopamine system induced by intrastriatal 6-hydroxydopamine in the rat. Exp Neurol. 152 (2), 259-277 (1998).
- Paolone, G., Brugnoli, A., Arcuri, A., Mercatelli, D., Morari, M. Eltoprazine prevents levodopa-induced dyskinesias by reducing striatal glutamate and direct pathway activity. Mov Disord. 30 (13), 1728-1738 (2015).
- Paolone, G., Lee, T. M., Sarter, M. Time to pay attention: attentional performance time-stamped prefrontal cholinergic activation, diurnality, and performance. J Neurosci. 32 (35), 12115-12128 (2012).
- Shoichet, M. S., Winn, S. R. Cell delivery to the central nervous system. Adv Drug Deliv Rev. 42, 81-102 (2000).
- Simonato, M., et al. Progress in gene therapy for neurological disorders. Nature RevNeurol. 9, 277-291 (2013).
- Björklund, H., Olson, L., Hahl, D., Schwarcz, R. Short-and Long-Term Consequences of Intracranial Injections of the Excitotoxin, Quinolinic Acid, as Evidenced by GFA Immunohistochemistry of Astrocytes. Brain Res. 317, 267-277 (1986).
- Paradiso, B., et al. Localized delivery of fibroblast growth factor-2 and brain-derived neurotrophic factor reduces spontaneous seizures in an epilepsy model. Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (17), 7191-7196 (2009).
- Falcicchia, C., et al. Silencing Status Epilepticus-Induced BDNF Expression with Herpes Simplex Virus Type-1 Based Amplicon Vectors. PLoS One. 11 (3), 1-17 (2016).
- Munoz, J. L., Coles, J. A. Quartz micropipettes for intracellular voltage microelectrodes and ion-selective microelectrodes. J Neurosci Meth. 22 (1), 57-64 (1987).
- Kilkenny, C., Browne, W., Cuthill, I. C., Emerson, M., Altman, D. G. Animal research: reporting in vivo experiments: the ARRIVE guidelines. J Cereb Blood Flow Metab. 31, 991-993 (2011).
- Torres, E. M., Trigano, M., Dunnett, S. B. Translation of cell therapies to the clinic: characteristics of cell suspensions in large-diameter injection cannulae. Cell Transplant. 24, 737-749 (2015).
