Die Autoren möchte Buckwalter Labor (vor allem Dr. Todd Peterson) für die Bereitstellung der Maus-Modell und die dMCAO und Schein-Operationen durchführen. Darüber hinaus möchten wir danken Thomas Liguori aus Invicro für technische Unterstützung mit VivoQuant Bildanalyse-Software, Dr. Tim Doyle, Dr. Laura Pisani, Dr. Frezghi Habte aus das SCi3 Tier imaging-Anlage an der Stanford University für ihre Ratschläge und Unterstützung bei der Entwicklung dieses bildgebenden Protokoll und die Radiochemie-Anlage (vor allem Dr. Jun Park) für ihre Hilfe mit der Synthese von [11C] DPA-713.

<ol>
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Die Autoren erklären keine Interessenkonflikte.

Die vorgestellte Protokoll beschreibt eine Methode zur Quantifizierung von Neuroinflammation in dMCAO und Sham Mäuse mit [11C] DPA-713-PET. Bestreiten-PET ist der am häufigsten untersuchten bildgebenden Biomarker zur Visualisierung und Neuroinflammation in Vivo bis heute messen. Bestreiten Ausdruck ist hochreguliert auf Gliazellen im Gehirn während einer Entzündung der nicht invasiven Erkennung und Quantifizierung von Neuroinflammation bei schönem. Darüber hinaus ist es eine höchst übersetzbar Technik, so dass es ein wertvolles Werkzeug in der klinischen und präklinischen Forschung. Dieses Protokoll und repräsentative Ergebnisse unterstreichen die Eignung mit [11C] DPA-713 PET zu erkennen und zu überwachen, schwere Veränderungen bei Schlaganfall und anderen neurologischen Störungen in Vivo.
In dieser Studie wurde die dMCAO Operation mit 3-Monate-alten C57BL/6 weiblichen Mäusen durchgeführt. Dieses Modell wurde gewählt, da es ein hoch reproduzierbare Infarkt beschränkt auf somatosensorischen Cortex, die Modellcharakter für die permanente fokale Ischämie mit geringer Variabilität im Vergleich zu anderen Modellen des Schlaganfalls (z. B. mittlere zerebrale arterielle hervorruft Okklusion (MCAO)-Filament-Methode)14. PET-Bildgebung der Schlaganfall-Modelle hat den Vorteil, die eine interne Referenz-Region im Gehirn für jedes Tier mit ROIs innerhalb der kontralateralen Hemisphäre enthalten. Da gibt es einige Entzündungen, dass Ergebnisse aus der Chirurgie allein, es wichtig ist, gehören Mäuse, die Farce in das Design der Studie, wobei operiert Kraniotomie und Manipulation der Hirnhaut ohne Arterie Okklusion durchgeführt wurde. Kraniotomie allein führt zu Störungen an der zugrunde liegenden neuronalen Gewebe und Krankheitserreger zu Immunreaktionen unabhängig vom Takt20. Einige Entzündungen nach Schein Chirurgie auszugehen ist und parallel zur dMCAO des Signals durch Operation allein auszuschließen bewertet werden sollen. Um zu vermeiden, einschließlich Entzündung infolge der Operation ohne Schlaganfall in dMCAO Kohortenanalyse, muss MR-Tomographie durchgeführt werden, um erfolgreiche Schlaganfall Chirurgie und Infarkt Entwicklung bestätigen. MRI bietet auch einen strukturellen Bezugsrahmen, der genaue zeichnen den Infarkt und kontralateralen ROIs unerlässlich ist. Darüber hinaus genaue Bildverarbeitung einschließlich Bild-Registrierung und ROI Definition sind erforderlich, um zuverlässige Quantifizierung zu gewährleisten.
Zusätzliche Einschränkungen müssen im Auge behalten werden bei der Arbeit mit c-11 mit der Bezeichnung Radiotracer für PET und Autoradiographie Studien. Es ist zwingend notwendig, um die kurze Halbwertszeit (20,33 min) von c-11, mit seiner Verwendung in der Regel beschränkt auf Forschungsinstitute mit vor-Ort-Zyklotron Zugang zu betrachten. Entsprechenden Radioaktivität Transportroute, Dosis Verwaltung und Akquisition Zeitpunkten müssen vorab mit einem vorbereiteten ausführlichen Plan des Workflows des Experiments ermittelt werden, so dass das Team schnell und effizient arbeiten kann. Die Gestaltung und Einrichtung dieser Studie worden angepasst Bildgebung 4 Mäuse gleichzeitig, die Datenausgabe erhältlich zu erhöhen, wenn ein c-11-Tracer mit umrissen. Wenn möglich, es empfiehlt sich, alle Mäuse kanülierte haben und in der Mitte ihrer CT-Scan mit der Zeit kommt die c-11-Tracer in der bildgebenden Einrichtung um minimale Radiotracer Verfall vor der Injektion zu gewährleisten. Dieses schrittweise Protokoll erfolgt auch am besten durch ein Team mit mindestens 3 Forscher, um schnelle Kanülierung, Dosis-Messung, Tracer Einspritzung, PET-Scanning und Gehirn-Schnitt vor erheblichen radioaktiven Zerfall zu ermöglichen. Es erfordert zwei Menschen, die Einleitung der PET-Scan und Injektion von alle 4 Mäuse gleichzeitig durchzuführen. Der Grund für den Beginn der PET-Übernahme kurz vor Injektion besteht darin, dass die Pharmakokinetik und die Dynamik der tracerverteilung im Blut und Regionen von Interesse genau und vollständig erfasst werden. Viele Schritte erfordern energische Ausbildung und Praxis zum reibungslosen Ablauf des Experiments zu gewährleisten. Dieses Protokoll ist insbesondere abhängig von erfolgreichen Schweif Vene Kanülierung der C57BL/6 Mäusen, die durch dunkle Haare auf ihren Schwänzen schwierig sein kann, und möglicherweise schwieriger geworden, nach Schlaganfall aufgetreten ist oder wenn die gleichen Mäuse zu mehreren Zeitpunkten imaging .
Ein weiterer Aspekt für PET-Bildgebung beinhaltet sorgfältige Erfassung der Radiotracer Dosis und Restmüll Aktivität Messungen, einschließlich den genauen Zeitpunkt der Messung. Dies ist wichtig für die genaue Verfall Korrektur der injizierten Dosis zum Zeitpunkt des Scans und wird verwendet, um eine genaue Messung der Tracer-Aufnahme (z. B. % ID/g) für jede ROI zu erzielen. Es ist zwingend notwendig, um die genaue Menge an Radioaktivität kennen, die zum Zeitpunkt des Scannens um genaue Bildanalyse zu gewährleisten in jeder Maus vorhanden war. Daher ist es ratsam, die Uhren auf dem Scanner Computer und dosiseichgerät um Fehler zu vermeiden, bei Verwendung von kurzlebigen Isotopen wie c-11 zu synchronisieren.
Genaue Quantifizierung der PET-Bild kann auch durch die Genauigkeit des Scanners und Set-up beschränkt werden. Daher um genaue Quantifizierung der PET/CT Bilder zu gewährleisten, ist es wichtig, die Durchführung von Qualitätskontrollen für die CT und PET-Komponenten des Scanners. CT Qualitätskontrollen gehören x-ray Source Klimaanlage, hell/dunkel und Center off Set Kalibrierungen. Diese Kalibrierungen Messen und für Systemgeräusche und muss korrekt durchgeführt vor dem Erwerb durch den Scannerhersteller empfohlen. Kalibrierungen sollte auch für die PET-Scanner durchgeführt werden. Dies umfasst in der Regel Scannen einen "standard / PET Phantom" Scan, mit einer bekannten Konzentration von Radioaktivität. Wenn Sie den Standard vorbereiten, empfiehlt es sich, verwenden die gleichen Radioisotopen verwendet in der Studie, eine vergleichbare, die Dosis an, die zu einem einzigen Mausklick in einem Volumen ähnlich wie der Körper eine Maus, und der gleichen Parameter als tierische Bildgebung verabreicht. Eine 20 mL Spritze mit Wasser verdünnt Radiotracer gefüllt ist mit die daraus resultierenden PET imaging Ergebnisse zur Berechnung eines Korrekturfaktors basierend auf die tatsächliche Dosis gemessen an der Kalibrierung-Detektor für den Standard in diesem Protokoll verwendet. Das Korrektur-Verhältnis kann auf die Bilddaten erwarb das Experiment dazu genaue Quantifizierung der Tracer-Aufnahme in Regionen von Interesse in PET-Bildern angewendet werden. Diese Konten für die Positronen-Palette des Radionuklids zusätzlich unter Berücksichtigung jeder Hintergrundaktivität auf den Tag des Scannens. Als die dosiseichgerät fester Bestandteil der Generation dieser Korrekturfaktor ist, ist es unerlässlich, dass dieses Gerät auch regelmäßig nach den Herstellerrichtlinien kalibriert ist.
Bei der Durchführung von ex-Vivo Autoradiographie ist es wichtig, wählen Sie einen optimalen Zeitpunkt für Euthanasie nach Injektion, hohe Signal-zu-Hintergrund in Region(en) von Interesse. Dreißig Minuten nach der Injektion gewählt [11C] DPA-713 Autoradiographie mit Daten, die während der dynamischen PET-Bildgebung -d. h. die in Vivo dynamische TAC als Leitfaden, auch unter Berücksichtigung der kurzen Halbwertszeit von c-11 und der Zeit beteiligt, Abschnitt und setzen das Hirngewebe nach der Extraktion. Vor diesem Hintergrund [11C] DPA-713 Autoradiographie muss durchgeführt werden, auf eine separate Kohorte von Mäusen erlauben für die Injektion von einer höheren [11C] DPA-713-Dosis und eine 30-minütige Zeit-Punkt für Durchblutung und Euthanasie in Narkose. Durchführung einer kleinen in Vivo wird PET Pilotstudie mit einer 3-4-Mäuse vor der Durchführung von ex-Vivo Autoradiographie zur Bestimmung des optimalen Zeitpunkt für Autoradiographie hilfreich sein. Eine weitere Überlegung für ex-Vivo Autoradiographie ist ob die Mäuse nach der Injektion zu erholen oder halten sie betäubt bis Euthanasie. Halten sie betäubt imitiert die Bedingungen des Scans und sorgt für die Radiotracer Verteilung oder Ausscheidung Kinetik sind durch Wiederherstellung nicht verändert. Darüber hinaus verhindert dies zusätzlichen Druck auf die Mäuse durch die Vermeidung von Erholung und nachfolgende Induktion. Schließlich wäre eine sinnvolle Ergänzung des ex-Vivo -Protokolls in den Gehirnscheiben für Autoradiographie über immunhistochemische Färbung (nach radioaktiven Zerfall) um ein hochauflösendes Bild der Infarkt Lage zu erzeugen verwendet regionale Schadensbewertung und Volumen.
Gibt es Einschränkungen bei der Verwendung eines Tracers c 11 basiert, kann dieses Protokoll leicht für die Verwendung mit einer f-18 (Halbwertszeit von 109,77 min) basierte bestreiten Tracer für Standorte ohne eine vor-Ort-Zyklotron möglicherweise geändert werden. Dieses Protokoll beschreibt darüber hinaus die Verwendung einer 4-Maus-imaging-Aufstellung. Obwohl diese Hochdurchsatz-Methode optimal ist, wenn eine c-11-Tracer verwenden, kann dieses Protokoll auch für diejenigen mit Mausklick imaging Betten geändert werden. Sorgfältige Planung und konsequente Erziehung in die in diesem Protokoll beschriebenen Techniken führt zu der Generation von einer Fülle von Daten mit [11C] DPA-713, die leicht angewendet werden können, die Rolle des Neuroinflammation in der Manifestation der Krankheit zu untersuchen und Progression in andere Nager-Modelle von neurologischen Erkrankungen. Darüber hinaus könnte diese Technik verwendet werden, die in Vivo -Reaktion auf immunmodulatorische Therapie richtet sich an Mikroglia/Makrophagen zu beurteilen.

Der Schlaganfall ist die fünfthäufigste Todesursache und eine der Hauptursachen der Behinderung in die Vereinigten Staaten1. Ischämischen Schlaganfall stellt eine überwältigende Mehrheit dieser Fälle (~ 87 %), auftritt, wenn lokalisierte des Blutflusses zum Gehirn (z. B. durch ein Blutgerinnsel oder fetthaltige Ablagerung Störung). Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoff in die betroffenen Gebiete sind gekürzt und eine komplexe Kaskade pathologische neuronale Todesfolge innerhalb des Kerns der Schlaganfall (Hirninfarkt) zusätzlich zu den umliegenden Gebieten eingeleitet. Neuroinflammation ist eine entscheidende Komponente in den Weg zu dieser führen, mit beiden resident Gehirn Immunzellen (Mikroglia) und peripheren Immunzellen (Neutrophile, T-Zellen, B-Zellen und Monozyten/Makrophagen) zu infiltrieren soll dazu beitragen zerstörerische Kaskade2,3. Aktivierte Mikroglia und Makrophagen stehen im Mittelpunkt dieses schwere Reaktion mit Berichte über schädliche und vorteilhafte Wirkungen nach ischämischen Schlaganfall2. Daher ist es unerlässlich, den in-Vivo -Beitrag dieser Zellen nach Schlaganfall zu bewerten.
PET ist eine leistungsstarke 3-dimensionale Molekulare bildgebende Verfahren, die ermöglicht die Visualisierung der biologischen Prozesse in Vivo durch den Einsatz von bestimmten Molekülen, beschriftet mit Positronen (β +) emittierende Radionuklide wie 11C, 13N, 15O und 18F. Diese nicht-invasive Methode hat viele Vorteile gegenüber Ex-Vivo -Methoden (z. B. Immunohistochemistry) wie es den Erwerb von molekularen Informationen in Echtzeit in lebendigen intakten Subjekten ermöglicht und longitudinalen Untersuchung ermöglicht. Haustier Bildgebung bestreiten, ein Marker für aktivierte Mikroglia und peripheren myeloid Abstammung Zellen stellt ein Mittel zur Quantifizierung und angeborene immun-Zell-Reaktionen innerhalb des Körpers zu verfolgen und kann genutzt werden, um Entzündungen nach Schlaganfall und Reaktion auf therapeutische bewerten Interventionen. Bestreiten, früher bekannt als die peripheren Typ Benzodiazepin-Rezeptor ist ein 18 kDa-Protein, die geglaubt wird, um eine Rolle in Cholesterin-Transport und die Synthese von neurosteroiden4. Darüber hinaus Anhaltspunkte dafür, dass Neuroinflammation und neuronale überleben5,6, mit Berichten über erhöhte Ausdruck in vielen neurologischen Erkrankungen mit Entzündungen einschließlich Schlaganfall7bestreiten beteiligt ist, Demenz-8, der Parkinson-Krankheit9 und Multiple Sklerose10. Bestreiten befindet sich im äußeren mitochondrialen Membranen und drückt sich besonders in der Peripherie, insbesondere Steroid zugehörigen Gewebe (z. B. Drüsen) und mit Zwischenebenen in Herz, Nieren und Lunge10gesehen. Aber im gesunden Gehirn, bestreiten Niveaus sind niedrig und beschränkt sich hauptsächlich auf Glia6,11. Bei der neuronalen Verletzung, wie im Takt bestreiten Ebenen in das zentrale Nervensystem (ZNS) deutlich erhöhen. Diese beobachteten Hochregulation der bestreiten kann Bild Neuroinflammation in vivo mit Ausdruck Ebenen bietet eine genaue Anzeige der Entzündung schwere genutzt werden. Daher ist das Ziel dieser Methode genau Quantifizierung derin Vivo -Beitrags von Neuroinflammation in einem Mausmodell des ischämischen Schlaganfalls mit bestreiten-PET.
Mehreren bestreiten Tracer wurden entwickelt für die PET-Bildgebung des Neuroinflammation. Hier bestreiten-PET-Bildgebung wird beschrieben mit [11C] DPA-71312, eine viel versprechende zweite Generation bestreiten Tracer, die gezeigt hat, dass verstärkte Signal gegenüber Rauschen und unspezifischen Bindung als die historisch verwendet [11C] zu senken PK11195 13 . Als Beispiel wurde die dMCAO-Maus-Modell der Schlaganfall für diese Methode14gewählt. Dieses Modell beinhaltet zeitliche Kraniotomie und dauerhafte Unterbindung der distale mittlere zerebrale Arterie, wodurch fokale Ischämie des somatosensorischen Kortex. Dies ist vorteilhaft in der präklinischen Schlaganfall-Forschung durch die hohe Reproduzierbarkeit der ischämischen Schäden und niedrige Sterblichkeitsraten verbunden mit diesem Modell. Bis heute haben bestreiten-PET bildgebende Studien noch im dMCAO Nagetier Modell gemeldet werden. Jedoch frühere PET bildgebenden Studien mit dem mittleren zerebralen Arterie Okklusion (MCAO)-Modell, eine schwerer und Variable Schlaganfall-Modell bei Mäusen und Ratten, berichtet bestreiten Ausdruck, von Tag 3 und Peak ca. 7. Tag nach Schlaganfall15zu erhöhen, 16,17,18. Daher führten wir PET imaging 6 Tage Post-dMCAO mit erhöhten bestreiten Ausdruck zusammenfallen. [11C] DPA-713-Aufnahme im Gehirn wurde in ipsilateral (infarzierte) bewertet und kontralateralen Hemisphäre. Bestreiten-PET wurde mit strukturellen MRT ermöglicht präzise Abgrenzung der Infarkt und kontralateralen Regionen von Interesse (ROIs) kombiniert. Hier beschreiben wir eine Atlas-basierte und ein MRT-gesteuerte ROI-Ansatz [11C] DPA-713 Aufnahme berechnen. Radiotracer Aufnahme in Milz wurde auch bewertet, um periphere Ebenen der Entzündung zwischen Gruppen zu untersuchen. Diese Methode hat das Potenzial, kritische Einblicke in die raumzeitliche Dynamik und die Rolle der spezifischen Neuroimmune Interaktionen in Schlaganfall und anderen neurologischen Erkrankungen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:589px;" width="589">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Inveon PET/CT scanner</td>
			<td style="width:89px;">Siemens</td>
			<td style="width:119px;">Version 4.2</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">MRI scanner</td>
			<td style="width:89px;">Varian</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>7 Telsa</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">ParaVision software</td>
			<td style="width:89px;">Bruker</td>
			<td>Version 6.0.1</td>
			<td>MRI operating software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">VivoQuant software</td>
			<td style="width:89px;">InVicro</td>
			<td>Version 2.5</td>
			<td>Image analysis software</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Inveon Research Workspace software</td>
			<td style="width:89px;">Siemens</td>
			<td>Version 4.2</td>
			<td>Scanner operating software. Includes microQView, the post-processing managing software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Dose calibrator</td>
			<td style="width:89px;">Capintech</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>CRC-15 PET</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Typhoon phosphor imager 9410</td>
			<td style="width:89px;">GE Healthcare</td>
			<td style="width:119px;">8149-30-9410</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Butterfly catheters</td>
			<td style="width:89px;">SAI Infusion Technologies</td>
			<td style="width:119px;">BFL-24</td>
			<td>27.5 G needle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">1 mL syringes</td>
			<td style="width:89px;">BD</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Insulin syringes</td>
			<td style="width:89px;">BD</td>
			<td align="right" style="width:119px;">329461</td>
			<td>0.5 mL insulin syringes with needle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">20 mL syringe&#160;</td>
			<td style="width:89px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">BD302831</td>
			<td>BD Syringe Slip Tip Graduated</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Tissue glue</td>
			<td style="width:89px;">Santa Cruz Animal Health</td>
			<td style="width:119px;">sc-361931</td>
			<td>3 mL</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Heat lamp</td>
			<td style="width:89px;">Fluker</td>
			<td align="right" style="width:119px;">27002</td>
			<td>5.5&#34; reptile heat lamp with clamp and switch</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">0.9% sterile saline</td>
			<td style="width:89px;">Pfizer</td>
			<td style="width:119px;">00409-4888-10</td>
			<td>0.9% sodium chloride for injection, 10 mL</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Eye lubricant</td>
			<td style="width:89px;">Watson Rugby</td>
			<td style="width:119px;">PV926977</td>
			<td>Artificial Tears Lubricant Eye Ointment, 1/8 oz</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Chux absorbent sheets</td>
			<td style="width:89px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td align="right" style="width:119px;">1420662</td>
			<td>Disposable absorbent padding</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Iris scissors</td>
			<td style="width:89px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:119px;">503708-12</td>
			<td>11.5cm, Straight, 12-pack</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Surgical tape</td>
			<td style="width:89px;">3M Durapore</td>
			<td style="width:119px;">1538-0</td>
			<td>1/2&#34;X10 yard roll, silk, hypoallergenic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Mouse PET bed</td>
			<td style="width:89px;">In house</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>4 mouse PET bed</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Lighter</td>
			<td style="width:89px;">Bic</td>
			<td style="width:119px;">UDP2WMDC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:89px;">Henry Schein</td>
			<td style="width:119px;">NDC 11695-6776-2</td>
			<td>Isothesia, inhalation anesthetic, 250 mL</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Oxygen</td>
			<td style="width:89px;">Praxiar</td>
			<td style="width:119px;">UN1072</td>
			<td>Compressed gas</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Autoradiography cassette</td>
			<td style="width:89px;">Cole Palmer</td>
			<td style="width:119px;">EW-21700-34</td>
			<td>Aluminum, 8&#34; x 10&#34;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Autoradiography film</td>
			<td style="width:89px;">GE Life Sciences</td>
			<td style="width:119px;">28-9564-78</td>
			<td>Storage Phosphor Screen BAS-IP SR 2025 E Super Resolution, 20 &#215; 25 cm, screen only</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Microtome blades</td>
			<td style="width:89px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">30-508-35</td>
			<td>MB35 Premier Disposable, 34&#176; cutting angle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Microtome</td>
			<td style="width:89px;">Microm</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>HM 550</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Microscope slides</td>
			<td style="width:89px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">12-550-15</td>
			<td>Superfrost&#8482; Plus Microscope Slides</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">OCT liquid</td>
			<td style="width:89px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">25608-930</td>
			<td>Formulation of water-soluble glycols and resins for cryostat sectioning at temperatures of -10&#176;C (14&#176;F) and below</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Freezing molds</td>
			<td style="width:89px;">Poly sciences</td>
			<td style="width:119px;">18646A-1</td>
			<td>Disposable paraffin molds</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Saran wrap</td>
			<td style="width:89px;">Saran</td>
			<td align="right" style="width:119px;">25700001300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Disinfectant</td>
			<td style="width:89px;">Virkon S</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

pet imaging of neuroinflammation using [11c]dpa-713 in a mouse model of ischemic stroke

Neuroinflammation ist zentral für die pathologischen Kaskade nach ischämischen Schlaganfall. Nicht-invasive molekularen bildgebende Verfahren haben das Potenzial, kritische Einblicke in die zeitliche Dynamik und die Rolle von bestimmten Neuroimmune Interaktionen im Takt. Insbesondere stellt die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) Bildgebung der Nyrianer Protein 18 kDa (bestreiten), ein Marker für aktivierte Mikroglia und peripheren myeloid Abstammung Zellen Mittel zum erkennen und verfolgen Neuroinflammation in Vivo. Hier präsentieren wir eine Methode, um genau quantifizieren Neuroinflammation mit [11C]N,N-Diethyl-2-[2-(4-methoxyphenyl)-5,7-dimethylpyrazolo[1,5-a]pyrimidin-3-yl]acetamide ([11C] DPA-713), eine viel versprechende zweite Generation bestreiten-PET Radiotracer distale mittlere zerebrale Arterie Okklusion (dMCAO) im Vergleich zum Schein betrieben Mäuse. MRI wurde durchgeführt 2 Tage Post-dMCAO Chirurgie bestätigen Schlaganfall und Infarkt Lage und Volumen zu definieren. PET/Computertomographie Computertomographie (CT) Bildgebung erfolgte 6 Tage Post-dMCAO, die Spitze Anstieg bestreiten nach Schlaganfall zu erfassen. Quantifizierung der PET-Bildern wurde durchgeführt, um die Aufnahme von [11C] bewerten DPA-713 in Gehirn und Milz von Mäusen, dMCAO und Sham, zentrale und periphere Ebenen der Entzündung zu beurteilen. In vivo [11C] DPA-713 Gehirn Aufnahme wurde mit ex-Vivo Autoradiographie bestätigt.

Mäuse wurden MRT um zu überprüfen, erfolgreiche Schlaganfall und [11C] DPA-713 PET erfolgte durch 4 Mäuse gleichzeitig scannen. PET, CT und MRT-Bilder waren Co registrierte vor manuell Zeichnung Gehirn ROIs und durchführen der halbautomatischen Split Gehirn Atlas Analyse untersuchen Tracer Aufnahme in ipsilateralen und kontralateralen Regionen (Abbildung 2).
PET/CT Bilder und Aktivität Zeitkurven (TAC-Radiotracer Tätigkeit als Funktion der Zeit) zeigen erhöhte [11C] DPA-713-Aufnahme in der ipsilateralen versus kontralateralen Hemisphäre(Abbildung 3). Quantifizierung der dynamischen PET Gehirn Bilder, mit summiert Daten von 50-60 min, zeigten eine signifikante Zunahme der Tracer Aufnahme (% ID/g) in der ipsilateralen (infarzierte) im Vergleich zu der kontralateralen Hemisphäre in dMCAO, aber nicht im Schein Mäuse mit dem manuell gezeichneten ROI-Ansatz (Abbildung 3B). Erhöhte Aufnahme wurde auch in der ipsilateralen Hemisphäre zwischen dMCAO und Sham Mäusen beobachtet. Keine signifikanten Unterschiede zwischen ipsilateral und kontralateralen Hemisphäre wurden beobachtet mit dem Atlas-Ansatz, wahrscheinlich aufgrund der Atlas ROIs ist größer als die Größe der Infarkt (in der Regel beschränkt auf somatosensorischen Cortex), daher Verdünnen der Signal. Jedoch wurde insgesamt erhöhte Aufnahme in dMCAO im Vergleich zum Schein für alle ROIs beobachtet, die deckt sich mit früheren Berichten mit MCAO modellmäusen zeigen erhöhte bestreiten Ausdruck in Regionen außerhalb der Infarkt-19. Ipsilateral/kontralateralen Verhältnisse wurden in der dMCAO versus Schein Mäuse mit beiden Ansätzen erhöht; Allerdings war dieser Unterschied nur signifikant in der Hirnrinde, die mit dem Gehirn-Atlas-Ansatz durch größere Varianz in der ROI-Ansatz. Dies kann durch Erhöhen der Anzahl von Mäusen in jeder Gruppe überwunden werden. Quantifizierung der [11C] DPA-713-Aufnahme in Milz zeigte keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen (Abbildung 4).
Gehirn dMCAO Maus PET imaging Ergebnisse wurden von ex-Vivo hochauflösende digitale Autoradiographie (Abbildung 5) bestätigt. Erhöhte [11C] DPA-713 Aufnahme verzeichneten infarzierte Gewebe mit vernachlässigbar Signal im umgebenden gesunden Hirngewebe. Quantifizierung von diesen Bildern offenbart ipsilateral kontralateralen Verhältnis von 1,4 bis hin zu 2,09 bei dMCAO Mäusen.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig1.jpg"> Abbildung 1: PET-Scanner und Arbeitsbereich einrichten. Alle Arbeitsbereiche wurden in absorbierende Schutzpolster erstelle ich eine sterile Umgebung abgedeckt. (A) nach Kalibrierungen sicherte sich ein 3D-gedruckten Maus Bett, ausgestattet für imaging-4 Mäuse gleichzeitig in den Scanner und Nase Kegel für alle 4 Mäuse, die mit der Narkose verbunden. (B) notwendige Ausrüstung für PET-Bildgebung wurden im Voraus vorbereitet, einschließlich Kochsalzlösung gefüllten 27,5 G Katheter, Auge Schmiermittel, Ethanol Tupfer, Wärmelampen, chirurgische Band, Gewebekleber, 0,5 mL Dosis Spritzen, Schere und ein Feuerzeug. (C) Platz für Radiotracer Injektion, Saline Flush Spritzen und Scheren auf der Rückseite des Scanners. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57243/57243fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig2.jpg"> Abbildung 2: Ipsilateral/kontralateralen ROI und rechts/links-Split Hemisphäre des Gehirns Atlas PET Bild Analyseprozess. Bildanalyse, dass Software verwendet wurde, um festzustellen, die Tracer-Aufnahme in Regionen von Interesse (ROIs) manuell mit ipsilateral und kontralateralen gezeichnet ROIs und eine halbautomatische 3D Brain Atlas-Ansatz. Automatische 3D PET/CT-Registrierung wurde durchgeführt, gefolgt von manuellen Registrierung des Gehirns MRI innerhalb der entsprechenden Maus-Schädel in der CT-Bild definiert. Die 3D ROI-Tool wurde verwendet, um manuell zeichnen ipsilateral (rot) und kontralateralen (grün) ROIs der Infarkt auf die MRT als Referenz verwenden. Für den Split-Brain-Ansatz war die 3D-Maus links/rechts-Split Brain Atlas geladen und innerhalb des Schädels ausgestattet, definiert durch das CT-Bild. Gehirn-ROIs zur Quantifizierung in diesem 3D Maus-Gehirn-Atlas enthalten Links Cortex (dunkelgrau), linken Hippocampus (Kornblume blau) Links Striatum (Deep Pink), rechts Cortex (Tomatenrot), rechten Hippocampus (grün) und rechts Striatium (Cyan). Die Aufnahme von [11C] DPA-713 in jeder Region wurde im nCi/cc erhalten und wurde anschließend durch die Normalisierung der Verfall korrigiert Dosis Zeitpunkt des Scannens für jede Maus zu %ID/g umgewandelt. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57243/57243fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig3.jpg"> Abbildung 3 : Repräsentative In Vivo [11C] DPA-713 Gehirn Aufnahme in DMCAO und Sham Mäuse. (A) dynamische PET/CT Bilder und TAC zeigen erhöhte [11C] DPA-713-Aufnahme in der ipsilateralen Kortex von Mäusen, die DMCAO unterzogen (n = 3) und einen leichten Anstieg für Sham (n = 3) betrieben Mäuse mit DMCAO Mäuse zeigen deutlich größer Kontrast in Prozentsatz injizierte Dosis zwischen dem Infarkt und kontralateralen Seite des Gehirns (%ID/g). (B) PET Quantifizierung (50-60 min summiert) ergab signifikant erhöhte Aufnahme in der ipsilateralen ROI mit dem ROI-Ansatz und im Kortex (Ctx) mit dem Split-Brain Atlas-Ansatz. Im Hippocampus (HC) oder im Striatum (Str) wurden keine signifikanten Unterschiede gefunden. Erhöhte ipsilateral zur kontralateralen Verhältnisse galten sowohl Analyse nähert sich aber war nur statistisch signifikant in der Ctx mit dem Gehirn-Atlas-Ansatz. * (p < 0,05), *** (p < 0,001) <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57243/57243fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig4v2.jpg"> Abbildung 4: Vertreter In Vivo [11C] DPA-713 Milz Aufnahme in dMCAO und Sham Mäuse. (A) [11C] DPA-713 dynamische PET/CT Bilder zeigt Milz ROIs in dMCAO (n = 3) und Sham (n = 3) Mäuse. (B) Quantitative Ergebnisse zeigen keine signifikanten Ergebnisse Milz Aufnahme zwischen dMCAO und Sham Mäusen. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57243/57243fig4v2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig5v2.jpg"> Abbildung 5 : Vertreter Autoradiographie Ergebnisse. Digitale Autoradiographie Bilder zeigen erhöhte [11C] DPA-713-Aufnahme in der ipsilateralen im Vergleich zur kontralateralen Hemisphäre. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57243/57243fig5v2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>

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PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Positronen-Emissions-Tomographie (PET) Bildgebung der Nyrianer Protein 18 kDa (bestreiten) bietet eine nicht-invasive Möglichkeit, die dynamische Rolle der Neuroinflammation in die Entwicklung und das Fortschreiten von Gehirnerkrankungen zu visualisieren. Dieses Protokoll beschreibt bestreiten-PET und ex-Vivo Autoradiographie um Neuroinflammation in einem Mausmodell der ischämischen Schlaganfall zu erkennen.

PET-Bildgebung des Neuroinflammation mit [11C] DPA-713 in einem Mausmodell des ischämischen Schlaganfalls

Neuroinflammation is central to the pathological cascade following ischemic stroke. Non-invasive molecular imaging methods have the potential to provide ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

12.5K Aufrufe.  Stanford University. Positronen-Emissions-Tomographie (PET) Bildgebung der Nyrianer Protein 18 kDa (bestreiten) bietet eine nicht-invasive Möglichkeit, die dynamische Rolle der Neuroinflammation in die Entwicklung und das Fortschreiten von Gehirnerkrankungen zu visualisieren. Dieses Protokoll beschreibt bestreiten-PET und ex-Vivo Autoradiographie um Neuroinflammation in einem Mausmodell der ischämischen Schlaganfall zu erkennen.

Serie: PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion (MCAO) Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

Stroke is the third leading cause of death and the leading cause of disability in the world, with an estimated cost of near $70 billion 
in the United States in 20091,2. The intraluminal middle cerebral artery occlusion (MCAO) model was developed by Koizumi4 in 1986 to simulate this 
impactful human pathology in the rat. A modification of the MCAO method was later presented by Longa3. Both techniques have been widely used to identify 
molecular mechanisms of brain injury resulting from ischemic stroke and potential therapeutic modalities5. This relatively noninvasive method in rats has been 
extended to use in mice to take advantage of transgenic and knockout strains6,7. To model focal cerebral ischemia, an intraluminal suture is advanced via 
the internal carotid artery to occlude the base of the MCA. Retracting the suture after a specified period of time mimics spontaneous reperfusion, but the 
suture can also be permanently retained. This video will be demonstrating the two major approaches for performing intraluminal MCAO procedure in mice in a 
stepwise fashion, as well as providing insights for potential drawbacks and pitfalls. The ischemic brain tissue will subsequently be stained by 
2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) to evaluate the extent of cerebral infarction8.

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion MCAO Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

The intraluminal middle cerebral artery occlusion (MCAO) model is the most frequent used model among experimental ischemic stroke models. Here we will demonstrate the entire model in detail with the guide of Laser Doppler flowmetry, and its representative results.

Intraluminale Nahen Zerebralarterie (MCAO) Modell des ischämischen Schlaganfalls mit Laser-Doppler-Flussmessung Guidance in Mäuse

Stroke is the third leading cause of death and the leading cause of disability in the world, with an estimated cost of near $70 billion 
in the United ...

Forschung

Medizin

Multi-photon Imaging of Tumor Cell Invasion in an Orthotopic Mouse Model of Oral Squamous Cell Carcinoma

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient management strategies. Orthotopic mouse models of oral cancer have been developed to facilitate the study of factors that impact invasion and serve as model system for evaluating anti-tumor therapeutics. In these systems, visualization of disseminated tumor cells within oral cavity tissues has typically been conducted by either conventional histology or with in vivo bioluminescent methods. A primary drawback of these techniques is the inherent inability to accurately visualize and quantify early tumor cell invasion arising from the primary site in three dimensions. Here we describe a protocol that combines an established model for squamous cell carcinoma of the tongue (SCOT) with two-photon imaging to allow multi-vectorial visualization of lingual tumor spread. The OSC-19 head and neck tumor cell line was stably engineered to express the F-actin binding peptide LifeAct fused to the mCherry fluorescent protein (LifeAct-mCherry). Fox1nu/nu mice injected with these cells reliably form tumors that allow the tongue to be visualized by ex-vivo application of two-photon microscopy. This technique allows for the orthotopic visualization of the tumor mass and locally invading cells in excised tongues without disruption of the regional tumor microenvironment. In addition, this system allows for the quantification of tumor cell invasion by calculating distances that invaded cells move from the primary tumor site. Overall this procedure provides an enhanced model system for analyzing factors that contribute to SCOT invasion and therapeutic treatments tailored to prevent local invasion and distant metastatic spread. This method also has the potential to be ultimately combined with other imaging modalities in an in vivo setting.

A comprehensive overview of the techniques involved in generating a mouse model of oral cancer and quantitative monitoring of tumor invasion within the tongue through multi-photon microscopy of labeled cells is presented. This system can serve as a useful platform for the molecular assessment and drug efficacy of anti-invasive compounds.

Multi-Photonen-Imaging der Tumorzellinvasion in einem orthotopen Mausmodell des oralen Plattenepithelkarzinoms

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient ...

Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Rat

Stroke is the number one cause of disability and third leading cause of death in the world, costing an estimated $70 billion in the United States in 20091, 2. Several models of cerebral ischemia have been developed to mimic the human condition of stroke. It has been suggested that up to 80% of all strokes result from ischemic damage in the middle cerebral artery (MCA) area3. In the early 1990s, endothelin-1 (ET-1) 4 was used to induce ischemia by applying it directly adjacent to the surface of the MCA after craniotomy. Later, this model was modified 5 by using a stereotaxic injection of ET-1 adjacent to the MCA to produce focal cerebral ischemia. The main advantages of this model include the ability to perform the procedure quickly, the ability to control artery constriction by altering the dose of ET-1 delivered, no need to manipulate the extracranial vessels supplying blood to the brain as well as gradual reperfusion rates that more closely mimics the reperfusion in humans5-7. On the other hand, the ET-1 model has disadvantages that include the need for a craniotomy, as well as higher variability in stroke volume8. This variability can be reduced with the use of laser Doppler flowmetry (LDF) to verify cerebral ischemia during ET-1 infusion. Factors that affect stroke variability include precision of infusion and the batch of the ET-1 used6. Another important consideration is that although reperfusion is a common occurrence in human stroke, the duration of occlusion for ET-1 induced MCAO may not closely mimic that of human stroke where many patients have partial reperfusion over a period of hours to days following occlusion9, 10. This protocol will describe in detail the ET-1 induced MCAO model for ischemic stroke in rats. It will also draw attention to special considerations and potential drawbacks throughout the procedure.

Several animal models of cerebral ischemia have been developed to simulate the human condition of stroke. This protocol describes the endothelin-1 (ET-1) induced middle cerebral artery occlusion (MCAO) model for ischemic stroke in rats. In addition, important considerations, advantages, and shortcomings of this model are discussed.

Endothelin-1 induzierte Middle Cerebral Artery Occlusion Modell für ischämischen Schlaganfall mit Laser Doppler Flowmetrie Guidance in Rat

Stroke is the number one cause of disability and third leading cause of death in the world, costing an estimated $70 billion in the United States in ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ideal model for testing novel therapeutic strategies.
In vivo magnetic resonance imaging (MRI) gives excellent views of the heart noninvasively with clear anatomical detail, which can be used for accurate functional assessment. Contrast agents can provide basic measures of tissue viability but these are nonspecific. Positron emission tomography (PET) is a complementary technique that is highly specific for molecular imaging, but lacks the anatomical detail of MRI. Used together, these techniques offer a sensitive, specific and quantitative tool for the assessment of the heart in disease and recovery following treatment.
In this paper we explain how these methods are carried out in mouse models of acute myocardial infarction. The procedures described here were designed for the assessment of putative protective drug treatments. We used MRI to measure systolic function and infarct size with late gadolinium enhancement, and PET with fluorodeoxyglucose (FDG) to assess metabolic function in the infarcted region. The paper focuses on practical aspects such as slice planning, accurate gating, drug delivery, segmentation of images, and multimodal coregistration. The methods presented here achieve good repeatability and accuracy maintaining a high throughput.

We describe how to perform MRI and PET imaging of the mouse heart. The protocol is tailored to assess treatment efficacy in models of myocardial infarction and heart failure.

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

A Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage

In this video publication a standardized mouse model of subarachnoid hemorrhage (SAH) is presented. Bleeding is induced by endovascular Circle of Willis perforation (CWp) and proven by intracranial pressure (ICP) monitoring. Thereby a homogenous blood distribution in subarachnoid spaces surrounding the arterial circulation and cerebellar fissures is achieved. Animal physiology is maintained by intubation, mechanical ventilation, and continuous on-line monitoring of various physiological and cardiovascular parameters: body temperature, systemic blood pressure, heart rate, and hemoglobin saturation. Thereby the cerebral perfusion pressure can be tightly monitored resulting in a less variable volume of extravasated blood. This allows a better standardization of endovascular filament perforation in mice and makes the whole model highly reproducible. Thus it is readily available for pharmacological and pathophysiological studies in wild type and genetically altered mice.

A standardized mouse model of subarachnoid hemorrhage by intraluminal Circle of Willis perforation is described. Vessel perforation and subarachnoid bleeding are monitored by intracranial pressure monitoring. In addition various vital parameters are recorded and controlled to maintain physiologic conditions.

Einem Mausmodell der Subarachnoidalblutung

In this video publication a standardized mouse model of subarachnoid  hemorrhage (SAH) is presented. Bleeding is induced by endovascular Circle of  Willis ...

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As such, primary or &#39;neuronal-like&#39; cell culture systems are commonly utilized. While&#160;these systems are relatively easy to work with, and are useful model systems in which various functional outcomes (such as cell death) can be readily quantified, the examined outcomes and pathways in cultured immature neurons (such as excitotoxicity-mediated cell death pathways) are not necessarily the same as those observed in mature brain, or in intact tissue. Therefore, there is the need to develop models in which cellular mechanisms in mature neural tissue can be examined. We have developed an in vitro technique that can be used to investigate a variety of molecular pathways in intact nervous tissue. The technique described herein utilizes rat cortical tissue, but this technique can be adapted to use tissue from a variety of species (such as mouse, rabbit, guinea pig, and chicken) or brain regions (for example, hippocampus, striatum, etc.). Additionally, a variety of stimulations/treatments can be used (for example, excitotoxic, administration of inhibitors, etc.). In conclusion, the brain slice model described herein can be used to examine a variety of molecular mechanisms involved in excitotoxicity-mediated brain injury.

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

We have developed a brain slice model which can be used to examine molecular mechanisms involved in excitotoxicity-mediated brain injury.&#160;This technique generates viable mature brain tissue and reduces animal numbers required for experimentation, whilst keeping the neuronal circuitry, cellular interactions, and postsynaptic compartments partly intact.

Exzitotoxische Stimulation der Hirn Microslices als<em&gt; In-vitro-</em&gt; Modell der Stroke

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As ...

Embolic Middle Cerebral Artery Occlusion (MCAO) for Ischemic Stroke with Homologous Blood Clots in Rats

Clinically, thrombolytic therapy with use of recombinant tissue plasminogen activator (tPA) remains the most effective treatment for acute ischemic stroke. However, the use of tPA is limited by its narrow therapeutic window and by increased risk of hemorrhagic transformation. There is an urgent need to develop suitable stroke models to study new thrombolytic agents and strategies for treatment of ischemic stroke. At present, two major types of ischemic stroke models have been developed in rats and mice: intraluminal suture MCAO and embolic MCAO. Although MCAO models via the intraluminal suture technique have been widely used in mechanism-driven stroke research, these suture models do not mimic the clinical situation and are not suitable for thrombolytic studies. Among these models, the embolic MCAO model closely mimics human ischemic stroke and is suitable for preclinical investigation of thrombolytic therapy. This embolic model was first developed in rats by Overgaard et al.1 in 1992 and further characterized by Zhang et al. in 19972. Although embolic MCAO has gained increasing attention, there are technical problems faced by many laboratories. To meet increasing needs for thrombolytic research, we present a highly reproducible model of embolic MCAO in the rat, which can develop a predictable infarct volume within the MCA territory. In brief, a modified PE-50 tube is gently advanced from the external carotid artery (ECA) into the lumen of the internal carotid artery (ICA) until the tip of the catheter reaches the origin of the MCA. Through the catheter, a single homologous blood clot is placed at the origin of the MCA. To identify the success of MCA occlusion, regional cerebral blood flow was monitored, neurological deficits and infarct volumes were measured. The techniques presented in this paper should help investigators to overcome technical problems for establishing this model for stroke research.

Embolic Middle Cerebral Artery Occlusion MCAO for Ischemic Stroke with Homologous Blood Clots in Rats

In this paper, we demonstrate a standard method for producing an embolic middle cerebral artery occlusion with homologous blood clots (fibrin-rich) in adult rat. This model closely mimics human ischemic stroke and is suitable for preclinical study of thrombolytic therapy for ischemic stroke.

Embolischen mittleren Hirnarterie Okklusion (MCAO) für ischämischen Schlaganfall mit homologen Blutgerinnsel in Ratten

Clinically, thrombolytic therapy with use of recombinant tissue plasminogen activator (tPA) remains the most effective treatment for acute ischemic ...

A Piglet Model of Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the world&#8217;s 2.9 million neonatal deaths. Animal models of HIE have contributed to the understanding of the pathophysiology in HIE, and have highlighted the dynamic process that occur in brain injury due to perinatal asphyxia. Thus, animal studies have suggested a time-window for post-insult treatment strategies. Hypothermia has been tested as a treatment for HIE in pdiglet models and subsequently proven effective in clinical trials. Variations of the model have been applied in the study of adjunctive neuroprotective methods and piglet studies of xenon and melatonin have led to clinical phase I and II trials1,2. The piglet HIE model is further used for neonatal resuscitation- and hemodynamic studies as well as in investigations of cerebral hypoxia on a cellular level. However, it is a technically challenging model and variations in the protocol may result in either too mild or too severe brain injury. In this article, we demonstrate the technical procedures necessary for establishing a stable piglet model of neonatal HIE. First, the newborn piglet (&#60; 24 hr old, median weight 1500 g) is anesthetized, intubated, and monitored in a setup comparable to that found in a neonatal intensive care unit. Global hypoxia-ischemia is induced by lowering the inspiratory oxygen fraction to achieve global hypoxia, ischemia through hypotension and a flat trace amplitude integrated EEG (aEEG) indicative of cerebral hypoxia. Survival is promoted by adjusting oxygenation according to the aEEG response and blood pressure. Brain injury is quantified by histopathology and magnetic resonance imaging after 72 hr.

Hypoxic-ischemic encephalopathy following perinatal asphyxia can be studied using animal models. We demonstrate the procedures necessary for establishing a piglet model of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy.

Ein Ferkel Modell Neonatal hypoxischischämischer Enzephalopathie

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the ...

Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics disturbance in affected cells. Diffusion weighted magnetic resonance imaging (MRI) identifies regions that are damaged, potentially irreversibly, by hypoxia-ischemia. Alterations in glucose utilization in the affected tissue may be detectable by positron emission tomography (PET) imaging of 2-deoxy-2-(18F)fluoro-&#7429;-glucose ([18F]FDG) uptake. Due to the rapid and variable nature of injury in this animal model, acquisition of both modes of data must be performed simultaneously in order to meaningfully correlate PET and MRI data. In addition, inter-animal variability in the hypoxic-ischemic injury due to vascular differences limits the ability to analyze multi-modal data and observe changes to a group-wise approach if data is not acquired simultaneously in individual subjects. The method presented here allows one to acquire both diffusion-weighted MRI and [18F]FDG uptake data in the same animal before, during, and after the hypoxic challenge in order to interrogate immediate physiological changes.

The method presented here uses simultaneous positron emission tomography and magnetic resonance imaging. In the cerebral hypoxia-ischemia model, dynamic changes in diffusion and glucose metabolism occur during and after injury. The evolving and irreproducible damage in this model necessitates simultaneous acquisition if meaningful multi-modal imaging data are to be acquired.

Gleichzeitige PET / MRT-Bildgebung während Maus zerebrale Hypoxie-Ischämie

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics ...

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo: A Model of Single Vessel Stroke

In vivo imaging techniques have increased in utilization due to recent advances in imaging dyes and optical technologies, allowing for the ability to image cellular events in an intact animal. Additionally, the ability to induce physiological disease states such as stroke in vivo increases its utility. The technique described herein allows for physiological assessment of cellular responses within the CNS following a stroke and can be adapted for other pathological conditions being studied. The technique presented uses laser excitation of the photosensitive dye Rose Bengal in vivo to induce a focal ischemic event in a single blood vessel. 
The video protocol demonstrates the preparation of a thin-skulled cranial window over the somatosensory cortex in a mouse for the induction of a Rose Bengal photothrombotic event keeping injury to the underlying dura matter and brain at a minimum. Surgical preparation is initially performed under a dissecting microscope with a custom-made surgical/imaging platform, which is then transferred to a confocal microscope equipped with an inverted objective adaptor. Representative images acquired utilizing this protocol are presented as well as time-lapse sequences of stroke induction. This technique is powerful in that the same area can be imaged repeatedly on subsequent days facilitating longitudinal in vivo studies of pathological processes following stroke.

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo:  A Model of Single Vessel Stroke

Here, we describe a semi-invasive optical microscopy approach for the induction of a Rose Bengal photothrombotic clot in the somatosensory cortex of a mouse in vivo. The technical aspects of the imaging procedure are described from induction of a photothrombotic event to application and data collection.

Rose Bengal Photothrombosis von konfokalen optischen Imaging<em&gt; In Vivo</em&gt;: Ein Modell des Einzelfahrzeug Stroke

In vivo imaging techniques have increased in utilization due to recent advances in imaging dyes and optical technologies, allowing for the ability to ...

PET-Bildgebung des Neuroinflammation mit [¹¹C] DPA-713 in einem Mausmodell des ischämischen Schlaganfalls

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