Elektrot dizi teknoloji adaptasyon anestezi kaynaklı nörotoksisite sağlam Piglet beyinde incelenmesi için

Bu deneysel prosedürün genel amacı, yenidoğan domuz yavrularındaki nörotransmiterleri ölçmek için enzim bazlı mikroelektrot dizisi teknolojisinin yeni bir uygulamasını kullanmaktır. Bu örnekte, anestezinin neden olduğu nörotoksisiteyi incelemek için in vivo glutamat aktivitesi incelenmiştir. Bu tekniğin ana avantajı, anestezinin neden olduğu nörotoksisitenin klinik olarak ilgili bir hayvan modelinde olağanüstü uzamsal ve zamansal çözünürlükle in vivo nörotransmitter aktivitesini ölçebilmesidir.

Bu yöntem anesteziye bağlı nörotoksisite mekanizmaları hakkında fikir verebilse de, pediatrik beyin travması, epilepsi ve felç gibi diğer patolojik durumlara da uygulanabilir. Genel olarak, bu yönteme yeni olan bireyler mücadele edeceklerdir çünkü domuz yavrusu modelinin kullanımı uygulamada deneyim ve pratik gerektirir. Ek olarak, mikroelektrot dizilerinin kullanımı özel bir beceri seti gerektirir.

Bu yöntemin görsel olarak gösterilmesi kritiktir, çünkü hassas yapıları nedeniyle cerrahi ve mikroelektrot yerleştirme adımlarının öğrenilmesi zordur. Bu deney için, domuz yavrularını üç ila beş günlük olduklarında, en yüksek beyin büyüme zamanlarında kullanın. Deneyden önce en az 24 saat alışmalarına izin verin.

Eğitimli personel domuz yavrularına bakmalıdır. Beslenmeye, battaniyelere ve uyaranlar için bazı oyuncaklara ücretsiz erişim sağlanmalıdır. Anesteziden en az üç saat önce, domuz yavrusunun midesinin boş olduğundan emin olmak için süt ikame maddesini kafesten çıkarın.

Cinsiyete dayalı olası karışıklıkları ortadan kaldırmak için ARRIVE yönergelerini izleyin. Daha sonra, pediatrik ventilatör ve uygun izleme cihazları ile donatılmış bir anestezi iş istasyonunda, domuz yavrusunu entübe edin ve mekanik olarak havalandırın. Daha sonra, 3.5 saatlik anestezi için 1 MAC'de sevofluran anestezisi uygulayın.

Şimdi, yeterli anestezi derinliğini doğrulamak için bir ayak parmağı tutamağı kullanın, ardından domuz yavrusunu yeterli dolguya sahip domuz yavrusuna özgü stereotaksik bir çerçeveye sabitleyin. Maksillanın dişlerini diş çubuğunun üzerine yerleştirin. Ardından, iki delici kulak çubuğunu, domuz yavrusu orta hatta ortalanmış şekilde sabitleyin ve sıkın.

Kulak çubuklarını, kulak zarlarının patladığını duyacak kadar sıkı bir şekilde yerleştirin. Domuz yavrusu çerçeveye sabitlenirken hareketleri önlemek için bir roküronyum yükleme dozu ve bir infüzyon başlatın. Domuz yavrusunun sıcak kalması ve yaşamsal belirtilerinin izlenmesi çok önemlidir.

Normal termiyi korumak için bir ısı lambası ve/veya bir battaniye kullanın. Isı lambasının yanacak kadar yakın olmadığından emin olun. Domuz yavrusunun hayatta kalması isteniyorsa, cerrahi alanı steril tutmak için ek hazırlıklar yapın.

Şimdi, mikroelektrot dizisinin implantasyonuna devam edin. Başlamak için, kafatası boyunca dört ila altı santimetrelik bir orta hat kesisi oluşturun ve kafatasını neşterle çizmekten kaçınmak için dikkatli olun. Kesi yapıldıktan sonra, kafa derisini kafatasından kaldırmak için hafif retraksiyon ve künt diseksiyon kullanın.

Ardından, herhangi bir bağ dokusunu çıkarmak ve dikiş çizgilerini ortaya çıkarmak için kafatasını bir gazlı bezle nazikçe ovalayın. Daha sonra kraniyotomi için amaçlanan yeri belirleyin. İlgilenilen alan belirsiz kalırsa, kafa derisini daha fazla yansıtın.

Şimdi, ilgilenilen yapının üzerinde yaklaşık 0,25 santimetre kare olan bir kraniyotomi penceresi oluşturmak için bir cerrahi matkap kullanın. Duraya veya altta yatan beyne zarar vermemeye dikkat edin. Gerektiğinde, beyin dokusunun üzerindeki durayı çıkarmak için ince cerrahi aletler kullanın.

Beyne zarar vermemek için çok dikkatli olun. Bu deney, daha önce tarif edilmiş, glutamat oksidaz ile önceden kaplanmış ve mPD ile elektrolizle kaplanmış enzim bazlı bir mikroelektrot dizisi kullanır. Mikroelektrot dizileri, domuz yavruları ile kullanılmak üzere özelleştirilmiş 40 milimetre rijit bir şafta sahiptir.

Metal kolu mikro manipülatöre sabitleyin ve ardından mikroelektrot dizisini bregma üzerine mümkün olduğunca dikey olarak konumlandırın. Ardından, bregma koordinatlarına dikkat ederek kafatasının yüzeyine dokunmadan diziyi mümkün olduğunca alçaltın. Şimdi, ilgilenilen yapının tam stereotaksik koordinatlarını belirlemek için bir domuz yavrusu beyin atlası kullanın, ardından mikroelektrodu buna göre yeniden konumlandırın.

Ardından, yalancı referans elektrodunu kafa derisinin altına yerleştirin ve hayvanla teması sağlayın. Şimdi mikroelektrot dizisini yavaşça beyne neredeyse uygun derinliğe indirin. Son iki milimetrelik hareket için, diziyi minimum doku travması ile ilgilenilen yapıya nazikçe indirmek için bir hidrolik mikro sürücü kullanın.

Mikroelektrot dizisi yerleştirildikten sonra, elektrotların taban çizgisine ulaşmasını sağlamak için 30 dakika bekleyin. Ardından, yaklaşık üç saat boyunca ölçüm yapın. Domuz yavrusu deneyden sağ çıkacaksa, veri topladıktan sonra kesiği kapatın.

Gerçek zamanlı in vivo glutamat ölçümleri, tarif edildiği gibi sevofluran anestezisi altında üç ila dört günlük domuz yavrularının hipokampusunda alındı. Kayıt oturumları üç saati aştı. Amperometri ölçümleri 4 hertz'de kaydedildi ve kalibrasyon parametrelerine dayalı doğrusal bir regresyon kullanılarak konsantrasyona dönüştürüldü.

Her bir zaman noktası için, düzeltilmiş bir glutamat sinyali elde etmek için ortalama sentinel sinyali çıkarılmadan önce iki glutamata duyarlı bölgeden gelen sinyallerin ortalaması alındı. Ortalama bazal glutamat konsantrasyonu yaklaşık 4.6 mikromol idi ve anestezik maruziyet süresince nispeten stabil kaldı. Geçici glutamaterjik aktivite, sentinel sinyalle ilişkili olmayan ve üçten büyük bir sinyal-gürültü oranına sahip olan sinyaldeki tepe noktalarının analiz edilmesiyle tanımlandı.

Deney süresi boyunca toplam 116 geçici tepe noktası tespit edildi. Elde edilen geçici zirvelerin genliğinin genellikle 1 mikromol aralığında olduğu gözlendi. Her bir geçici olayın süresini ölçmek için, her bir maksimum tepe değerinin %80 oranında bozulması için gereken süre elde edildi ve yaklaşık 4 ila 5.5 saniye olduğu bulundu.

Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik metodik ve dikkatli bir şekilde uygulanırsa dört saat içinde yapılabilir. Bu prosedürü denerken, deneysel verileri karıştırabilecek kasıtsız doku hasarını en aza indirmeyi unutmamak önemlidir. Bu prosedürü takiben, ek soruları yanıtlamak için diğer elektrokimyasal analitlerin ölçümü gibi diğer yöntemler de gerçekleştirilebilir.