Nöroaktif Acenteleri Sürekli teslim için bir mikroinfüzyon Sistemi İnşaat ve İmplantasyon.

Merhaba, benim adım Miles Cunningham. Ryan O'Connor ve Sydney Wong ile birlikte, nöroaktif ajanların sürekli iletimi için bir mikro infüzyon sisteminin kurulumunu göstereceğiz. Bu çalışma, Harvard Tıp Fakültesi, McLean Hastanesi nöro-rekonstrüksiyon laboratuvarında gerçekleştirilmiştir.

Cömert destekleri için Sydney rbe Foundation ve Narsad'a teşekkür ederiz. Nöroaktif ajanların, uç çapı geleneksel iletim kanüllerinden beş ila 10 kat daha küçük olan, çekilmiş Bo silikat cam mikro kanül aracılığıyla beyindeki belirli bölgelere güvenilir bir şekilde iletilebildiğini saptadık. Bu slaytta, yaygın olarak kullanılan bir paslanmaz çelik infüzyon kanülünü, bu laboratuvarda ürettiğimiz bir mikro kanülün yanında gösteriyoruz.

İletim kanülünün boyutundaki bu küçülme, incelenen beyin bölgesinde meydana gelen travmanın ciddi şekilde azalması anlamına gelir. Mevcut birçok konvansiyonel yöntem, aslında ilgi alanında veya bu alanın içinde bir lezyon oluşturarak herhangi bir sonucun geçerliliğini sorgulanır hale getirir. Panel A'da 0,32 milimetrelik bir kanülün yerel bölgede neden olduğu tahribat miktarını, panel B'deki 50 mikronluk bir kanülle karşılaştırmalı olarak görebilirsiniz. Bu düşük büyütmeli fotoğraflar, boyanmamış Vibram kesitlerinin yaş preparatlarıdır.

Bu kesitler daha sonra H&E ile boyanmış ve daha yüksek büyütmede görüntülenmiştir. Mikro kanül ile doku hasarındaki azalmayı daha ayrıๆn göstermek için, mikroinfüzyon sisteminin bileşenleri; flanşı çıkarılmış paslanmaz çelik akış modülatörüne sahip bir zet mini Osmo pompadır. İki ila üç santimetre polietilen tüp, özel yapım bir BOA silikat mikro kanül ve 28 gauge bir kılavuz tel; implantasyona hazır şekilde monte edilmiş mikroinfüzyon sistemi budur.

İstenilen özelliklere sahip mikro kanüller oluşturmak için burada standart bir dikey pipet poları kullanılmıştır. Yatay polarlar da uygundur. Borasilikat tüp, ısıtıcı elementin sıcaklığı ve polun gerginliği değiştirilerek konumlandırılır ve sabitlenir.

Belirli çaplara ve uzun, konik şaft bağlantılarına sahip mikro kanülleri güvenilir bir şekilde yeniden üretebilirsiniz. Borosilikat cam boru ısıtılır ve boruda istenilen miktarda bükülme sağlamak için hafif bir basınç uygulanır. Bu bükülme, ilgili beyin hedefinin derinliğine uygun ve kafatasının üzerinde yeterli boşluk kalmasına izin verecek bir mesafede, mikro kanülün ucundan uzaklıkta yapılır.

Bu mikro kanül distal tüpünün nihai uzunluğundaki bükülme yaklaşık 9 ila 10 milimetredir. Sonuçtan görünüşte memnun kalmayan Ryan, bükülme açısını mükemmelleştirmek için mikro kanülü tekrar yerleştirerek hassas bir ayarlama yapar.

Elmas kalem kullanmak çok daha iyi sonuç veriyor. Sydney, mikro kanülün distal kısmının kenardan dışarı sarkacak şekilde bırakılmasıyla, tüpün sert bir yüzey üzerinde sıkıca tutularak borik silikat tüpün büküm noktasının yaklaşık beş milimetre proksimalinden kesilmesi yöntemini gösteriyor. Tüpü çevresel olarak çiziyor.

Ardından, hafif bir basınç uygulayarak tüpü işaretli arayüzden temiz bir şekilde kırar. Görselleştirmeyi kolaylaştırmak için kanülün ince şeffaf ucu kalıcı mürekkeple renklendirilebilir. Büyütme altında gerçekleştirilen cerrahi işlem sırasında, mikro kanülün ucu mikrodisseksiyon makasları ile istenen çapta kesilir.

Uç çapı, bir oküler veya mikroskop ile doğrulanabilir. Radyal hizalama telleri, yaklaşık üç santimetre uzunluğunda kesilmiş 28 gauge paslanmaz çelik telden hazırlanır. Ardından, her telin ucuna pensle yaklaşık iki milimetre çapında küçük bir kanca yapılır.

Hizalama telleri, mikro kanüller içindeki iki ila üç santimetre uzunluğundaki polietilen tüplerle birlikte bir Petri kabına yerleştirilir. Mikroinfüzyon sistemi, çoğu laboratuvarda bulunan yaygın ekipmanlarla kurulabilir. Mikro pensetler, standart pensetler, cerrahi makaslar ve hemostatlar, sterilizasyon için cerrahi bir örtüye yerleştirilir.

Enstrümanlar, mikroinfüzyon sistemi bileşenleri ve birkaç adet alüminyum folyo sayfası standart bir otoklav kullanılarak sterilize edilir. Akış modülatörü paketinden dikkatlice çıkarılır ve steril bir Petri kabına yerleştirilir. Hemostatlar ile güvenli bir şekilde sabitlenir ve paslanmaz çelik modülatör tüpündeki plastik flanş makasla çıkarılır.

Mini ozmotik pompa da paketinden çıkarılır ve steril Petri kabına yerleştirilir. Paslanmaz çelik tüp, polietilen tüpün içine yaklaşık iki ila üç milimetre kadar yerleştirilir ve her iki tüp ışıkla aktive edilen epoksi kullanılarak birlikte mühürlenir. Hassas çalışmalar için kendi nöral laboratuvarımızdan Lummi bond kullanıyoruz; 1 CC'lik bir şırıngayı Lummi bond ile dolduruyor ve aplikatör olarak 27 gauge bir iğne kullanıyoruz; parlak ışık altında Lumon sadece birkaç saniye içinde kürlenir.

Mini ozmotik pompa, üretici tarafından sağlanan dolum iğnesi kullanılarak dikkatlice enjeksiyon yapılarak ve dik konumda tutularak doldurulur. Pompanın tamamen doldurulduğundan ve kusurlu olmadığından emin olmak için pompaya enjekte edilen sıvı hacminin gözlemlenmesini ve/veya dolum öncesi ve sonrası pompanın tartılmasını öneririz. Pompalara yeniden kullanım önermediğimizi belirtmek isteriz.

Ardından, bağlı polietilen tüpüyle birlikte tüm modülatör mini ozmotik pompanın içine yerleştirilir. Köpük modülatör yerleştirilirken, pompa içindeki sıvı polietilen tüpe doğru itilecektir. Sıvıyla dolan polietilen tüpün başlangıç mesafesi kaydedilmeli ve pompanın, 39 °C'de steril salin ile 12 saatlik inkübasyon sonrası aktifleştirilmesinin ardından bu mesafenin arttığı gözlemlenmelidir.

Aktifleştirilmiş mini ozmotik pompa, mikroinfüzyon sisteminin kurulumundaki son adımlar için havasız bir ortam sağlayan steril salin içerisine daldırılır. Pompanın içerdiği çözeltinin aynısıyla doldurulmuş ve küçük gauge plastik tüple donatılmış bir şırınga, polietilen tüpün boş kısmındaki havayı uzaklaştırmak için kullanılır. Mikro kanül içindeki havanın da uzaklaştırılması gerektiğine dikkat edin.

Benzer şekilde, polietilen tüpün distal ucunun mikro pensle bir miktar genişletilmesi gerekebilir ve ardından mikro kanülün proksimal ucu yerleştirilir. Tüm sistem artık hava veya ölü boşluktan arındırılmıştır; bu nedenle serum fizyolojik banyosundan çıkarılabilir ve steril gazlı bezle kurulanabilir. Mikro kanülü polietilen tübe sabitlemek için Luma bond uygulanır. Mini ozmotik pompanın akış hızını yaklaşık yarı yarıya azaltmak için, küçük bir Petri kabına steril sıcak parafin dökülür ve mini ozmotik pompanın proksimal yarısı kısa süreliğine daldırılır.

Fazla parafin temizlenir ve mikroinfüzyon sistemi steril saline içine yerleştirilerek cerrahiye kadar saklanır. Cerrahi implantasyondan hemen önce, kılavuz tel mikro kanülün kıvrımına takılır.

Kılavuz telin boylamsal ekseni, beyin dokusuna girecek olan mikro kanül bölümüyle hizalanır ve lumon ile sabitlenir. Bu konumdayken, mikroinfüzyon sistemi bir stereotaksik cihaz manipülatörü üzerine yerleştirilebilir.

Kılavuz tel bir manipülatör kolu klempi ile sabitlenir ve pompa, üzerinden bir steril sütür halkasıyla bağlanır. Bu işlem pompanın ağırlığını destekleyecek ve mikro kanülün, kılavuz telin pens yardımıyla dikkatlice bükülmesiyle kafatası yüzeyine tam dik olarak hizalanmasını sağlayacaktır; ardından mikroinfüzyon sistemi standart stereotaksik prosedür kullanılarak implante edilebilir. Boel tüpü, yapıştırıcı ile kafatası yüzeyine sabitlenir.

Düşük profilli bir kaide şekillendirmek için dental Jaron kullanıyoruz. Preparasyonun üzerinde uzanan fazla kılavuz tel, ardından kaide yüzeyiyle hemzemin olacak şekilde kesilir. Yüksek hızlı bir matkaba takılı bir kesici disk kullanılarak, mini ozmotik pompa hayvanın sırtı altına subkütan olarak yerleştirilebilir.

Mevcut yöntem, geleneksel tekniklere kıyasla bir dizi avantaj sunmaktadır. Deney hayvanının türüne ve yaşına uyum sağlayacak şekilde özel olarak üretilebilir. Silika tüpler, hayvan kafatasının yüzeyine uyacak şekilde şekillendirilebilir.

Bu sayede, güvenli ve düşük profilli bir tespit sağlanarak büyük bir kranial pedestil ihtiyacı ortadan kalkar; cerrahi yara, modernize edilmiş mikroinfüzyon pedestili üzerinden kolayca kapatılabilir, böylece enfeksiyon riski ve hayvanın yaşadığı rahatsızlık azaltılırken sistemin kafatasına sabitlenmesi için daha az yüzey alanı gerekir. Dolayısıyla, daha büyük bir pedestilin yaratacağı engeller olmaksızın ek veya sonraki prosedürler gerçekleştirilebilir. Ancak en önemlisi, bu yöntem invazivliği ve infüzyon bölgesinin yerel çevresindeki travmayı azaltarak gözlemci etkisini minimize eder.

Bu, aktif gözlemin gözlemlenen fenomen üzerinde yaratacağı değişikliklerdir.