Sur mesure Microdialyse Probe Conception
21 juillet 2015
Microdialyse est une technique couramment utilisée dans la recherche en neurosciences. Par conséquent sondes commerciales sont en grande demand.In ce travail un ensemble de sonde est expliqué en détail à construire une concentrique, sonde de microdialyse fiable, sur mesure pour moins de 10 $.
L’objectif général de cette procédure est de décrire le fabricant d’une sonde de microdialyse sur mesure. Pour ce faire, il suffit de couper d’abord les tubes en polytétrafluoroéthylène et la silice fondue aux bonnes dimensions. La deuxième étape consiste à insérer la silice fondue dans le tube à l’aide d’une canule comme guide.
Ensuite, une membrane de dialyse est positionnée sur la silice fondue. La dernière étape consiste à tirer le manchon métallique sur la partie restante de la silice fondue et à utiliser de l’époxy pour fermer les joints et assurer une longueur d’échange de deux millimètres. En fin de compte, les instructions de cette vidéo montreront comment construire une sonde de microdialyse sur mesure robuste et fiable comme alternative à une sonde commerciale, qui peut mesurer avec précision la récupération in vitro des neuropeptides et des petites molécules.
Le principal avantage de cette technique est que cet ensemble de sonde de microdialyse présenté en détail peut être adapté à n’importe quelle application et peut être fabriqué pour moins de 10 personnes. Pour commencer, coupez un morceau de tube en polytétrafluoroéthylène de 1,6 millimètre d’épaisseur avec un diamètre intérieur de 350 microns en sections de 2,5 centimètres de long. Coupez une extrémité de la section à un angle de 45 degrés afin de faciliter le raccordement du tube de sortie.
Ensuite, utilisez du papier de verre pour rendre rugueuse la surface extérieure du tube en PTFE afin de favoriser l’adhérence d’une colle époxy. Coupez une section de silice fondue en un morceau de 2,25 centimètres de long. Insérez une aiguille de calibre 30 dans la fibre de PTFE creuse à un centimètre de l’extrémité plate.
Pliez le PTFE et percez la gaine au niveau du coude. Insérez la silice fondue dans le tube en PTFE à l’aide de la canule à aiguille comme guide. Retirez ensuite délicatement la canule à aiguille et positionnez la silice fondue de manière à ce que cinq millimètres dépassent l’extrémité plate du tube en PTFE.
Utilisez une goutte de colle cyanoacrylate pour fixer la silice fondue en place au site de ponction et laissez-la durcir pendant la nuit. Préparez la colle époxy en ajoutant 30 parties de durcisseur jaune à 70 parties de colle époxy noire et en mélangeant doucement. Tirez ensuite une membrane de dialyse en polysulfone de 30 kilodaltons d’un diamètre intérieur de 210 microns et d’un diamètre extérieur de 245 microns.
Soigneusement sur la silice fondue. Tirez la membrane dans le tube en PTFE et ajustez la membrane à 5,5 millimètres à l’aide d’un scalpel bien aiguisé. Marquez un point sur la membrane à l’aide d’un stylo fin pour définir la longueur d’échange de deux millimètres à partir de l’extrémité de la membrane.
Ensuite, à l’aide d’une aiguille fine, appliquez une petite quantité de colle époxy pour recouvrir l’extrémité de la membrane. Ensuite, utilisez de la colle époxy pour fermer le joint entre la membrane de dialyse et la fibre PTFE. Revenez maintenant en arrière et ajoutez suffisamment de colle époxy sur la membrane jusqu’au point de marquage.
Pour assurer une longueur d’échange de diffusion de seulement deux millimètres, laissez la colle époxy durcir pendant la nuit. À l’aide d’une paire de pinces, cassez soigneusement des morceaux d’un centimètre d’une aiguille de calibre 25 afin de créer des manchons métalliques. Ensuite, tirez le manchon métallique sur la partie restante de la silice fondue et utilisez la colle époxy restante pour sceller le joint entre le manchon métallique et le tube en PTFE.
Le manchon métallique permet ensuite de connecter le tube d’entrée à une sonde de microdialyse. Enfin, appliquez de la colle chaude autour de la bifurcation de la sonde pour une fixation et une stabilisation supplémentaires de l’appareil. Ce schéma montre un gros plan du fonctionnement interne de la sonde de microdialyse.
Deux millimètres de la membrane de dialyse en polysulfone sont exposés à l’extrémité de la sonde, ce qui permet de récupérer des métabolites de faible poids moléculaire tels que le glucose, le TP et l’acétylcholine. La capacité de la sonde à récupérer de petites molécules de faible poids moléculaire telles que le glucose, le lactate, l’acétylcholine et un TP in vitro est démontrée ici. Le pourcentage de récupération est beaucoup plus élevé avec ces molécules, qui sont d’environ 500 Daltons que des molécules plus grosses telles que l’angiotensine deux, la substance p et la somatostatine, qui sont supérieures à 1000 Daltons.
Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de construire des sondes de microdialyse robustes et fiables comme alternative aux sondes commerciales.
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Aperçu
Cet article décrit le processus de fabrication d'une sonde de microdialyse sur mesure, qui constitue une alternative économique aux sondes commerciales. La procédure expose les étapes nécessaires pour créer une sonde fiable capable de mesurer des neuropeptides et de petites molécules in vitro.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Neurosciences
- Techniques de microdialyse
- Conception de sondes
Contexte
- La microdialyse est largement utilisée dans la recherche en neurosciences.
- Il existe une forte demande pour des sondes de microdialyse fiables.
- Les sondes fabriquées sur mesure peuvent être plus rentables que les options commerciales.
- Comprendre la conception de ces sondes peut améliorer les capacités de recherche.
Objectif de l'étude
- Fournir des instructions détaillées pour la fabrication d'une sonde de microdialyse personnalisée.
- Proposer une alternative abordable aux sondes commerciales.
- Garantir une mesure précise des neuropeptides et des petites molécules.
Méthodes utilisées
- Découper des tubes en tétrafluoroéthylène polymérisé et de la silice fondue à des dimensions spécifiques.
- Insérer la silice fondue dans le tube à l’aide d’une canule pour guider le positionnement.
- Placer une membrane de dialyse par-dessus la silice fondue.
- Fixer l’ensemble à l’aide d’un manchon métallique et d’une résine époxy afin d’en assurer la durabilité.
Résultats principaux
- Une sonde de microdialyse fiable et robuste, fabriquée sur mesure, peut être réalisée.
- La sonde est capable de mesurer avec précision la récupération in vitro de néuropeptides.
- Le coût total de l'assemblage de la sonde est inférieur à 10 $.
Conclusions
- Les sondes de microdialyse personnalisées constituent une alternative viable aux options commerciales.
- Des instructions détaillées peuvent permettre aux chercheurs de fabriquer leurs propres sondes.
- Cette méthode peut améliorer l'accessibilité des techniques de microdialyse en recherche en neurosciences.
Questions fréquemment posées
Pertinence industrielle pour les cadres
La fabrication personnalisée de sondes de microdialyse offre une solution économique pour la recherche en neurosciences, permettant une surveillance précise de la dynamique neurochimique dans le liquide céphalorachidien. En réduisant le coût des sondes à moins de 10 $, cette méthode améliore l'accessibilité pour les institutions publiques et favorise un déploiement à grande échelle dans les études précliniques. L'approche facilite la validation des cibles et la réduction des risques mécanistiques en fournissant des données fiables sur le taux de récupération de petites molécules et de neuropeptides, éclairant ainsi les décisions d'aller ou de ne pas aller de l'avant dans les phases précoces des pipelines de découverte.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Découverte précoce et validation de cibles
- Valeur scientifique : Permet l'interrogation d'hypothèses thérapeutiques grâce à la récupération quantitative de glucose, de lactate, d'acétylcholine, d'ATP et de neuropeptides dans la gamme de 100 à 1 600 Da.
- Valeur opérationnelle : Soutient la détection biologique des risques en fournissant des métriques de récupération in vitro reproductibles (~20 % pour les petites molécules, 2-6 % pour les neuropeptides) afin de clarifier l'engagement de la cible et la modulation des voies.
- Valeur prédictive : Génère des connaissances mécanistiques qui améliorent le tri des portefeuilles en différenciant les effets des composés selon leur masse moléculaire et leurs propriétés physicochimiques.
Tests et développement de dosages
- Valeur scientifique : Prépare des systèmes biologiques validés pour des procédures en aval en mettant en place une membrane de dialyse dotée d'une coupure moléculaire définie (30 kDa) et d'une longueur d'échange (2 mm).
- Valeur opérationnelle : Favorise la standardisation et la reproductibilité des tests grâce à des dimensions de sonde constantes et à une performance uniforme de la membrane, quelle que soit la classe de substances.
- Extensibilité : Permet la réutilisation de la plateforme et son adaptation à des longueurs d'échange plus grandes pour divers modèles animaux, facilitant ainsi la préparation à des criblages à haut débit.
Recherche translationnelle et préclinique
- Continuité translationnelle : Relie les mesures neurochimiques en phase de découverte à la validation préclinique en surveillant des substances pertinentes pour la pathologie de la maladie.
- Avancement ajusté au risque : Guide les décisions précliniques de poursuite ou d'arrêt grâce à des données quantitatives de récupération reflétant la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique et l'accessibilité de la cible.
- Alignement sur les biomarqueurs : Soutient le développement de biomarqueurs translationnels en permettant la détection de neuropeptides et de métabolites dans le liquide extracellulaire.
Intégration des pipelines et des flux de travail
La méthode s'intègre dans le continuum de la découverte, de la vérification d'hypothèses jusqu'à l'identification de composés candidats, en fournissant des lectures neurochimiques quantitatives qui soutiennent la compréhension mécanistique et la priorisation des composés.
- Biologie de la découverte : Facilite la vérification d'hypothèses et l'élucidation de voies en mesurant la récupération in vitro de neurotransmetteurs et de métabolites endogènes.
- Évaluation : Fournit des systèmes prêts à l'essai produisant des résultats reproductibles pour évaluer les effets de composés sur le flux neurochimique.
- Analytique : Offre des mesures quantitatives de variables dépendantes (pourcentages de récupération) permettant la comparaison entre différentes conditions et l'analyse des relations structure-activité.
- Recherche translationnelle : Relie la découverte aux travaux précliniques en générant des données pertinentes sur l'interaction avec la cible dans des systèmes associés à la maladie.
- Réutilisation en entreprise : Met en place une capacité réutilisable de suivi neurochimique pouvant être adaptée à différents projets et systèmes modèles.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Renforce la confiance prédictive dans la validation des cibles en réduisant l'ambiguïté mécanistique grâce à la mesure neurochimique directe.
- Valeur opérationnelle : Garantit la standardisation, la reproductibilité et l'évolutivité par un assemblage de sondes peu coûteux et personnalisable.
- Valeur stratégique : Améliore les décisions d'avancement ou d'abandon et l'efficacité du capital en permettant une dé-risquisation biologique précoce en phase de découverte.
- Impact sur le portefeuille : Soutient la priorisation ajustée au risque grâce à des données de récupération fiables qui informent les critères de progression.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en principes de microdialyse, manipulation de membranes et techniques de collage.
- Requiert un équipement pour la découpe de précision (scalpel, pinces), la préparation de surface (papier de verre) et le durcissement (époxyde ou colle chaude, durcissement pendant la nuit).
- Exige une standardisation interéquipes des dimensions des sondes, de la longueur d'échange et de la préparation des membranes afin d'obtenir des résultats reproductibles.
- Implique des adaptations selon les seuils de poids moléculaire, les matériaux de membrane et les longueurs d'échange utilisés dans différents systèmes modèles.
- Comprend des limites pratiques telles que le temps d'assemblage manuel, la reproductibilité dépendant du niveau d'expertise et la nécessité d'une validation in vitro pour chaque lot.
