Monitoring Blood-Brain Barrier Opening in Rats with a Preclinical Focused Ultrasound System

Utilizamos un modelo de rata con un cateterismo de vena yugular, que permite la administración rápida de medicamentos y el monitoreo estable de la cavitación durante el procedimiento de ultrasonido focalizado. Este modelo permite un control preciso de la infusión de microburbujas y la administración de agentes de contraste. Puede ayudar a mejorar los estudios de apertura de la BHE y aumentar la reproducibilidad en la investigación preclínica.

Garantizar la reproducibilidad y precisión de la apertura de la BBB en modelos de animales pequeños, los parámetros de sonicación y los tipos de microburbujas, evitando posibles daños cerebrales y monitorizando las emisiones acústicas para garantizar la seguridad y el éxito de los tratamientos. Para empezar, retira el pelo de una rata anestesiada. Después de confirmar la anestesia adecuada, coloque un puntero afilado en la posición del Bregma en el cráneo de la rata y guarde la posición en el sistema.

A continuación, aplique gel de ultrasonido en el cráneo de la rata y coloque la bolsa de acoplamiento de agua junto con un transductor con una frecuencia de un megahercio encima del gel. En el ordenador de control, haga clic en Cargar para cargar las imágenes de ratas preregistradas. A continuación, seleccione el número de puntos focales y la presión acústica para el procedimiento.

A continuación, haga clic en Prueba de movimiento dentro del módulo de tratamiento para asegurarse de que el transductor pueda cambiar entre puntos dentro de un período de ráfaga. Llene una jeringa de cinco mililitros con una solución de cloruro de sodio al 0,9% sin aditivos. Ahora, coloque el alfiler en el centro del tapón de goma del vial.

Presione firmemente hasta que la punta esté completamente insertada en el tapón. Conecte el pin dispensador ventilado a la jeringa, insértelo en el tapón y luego empuje la varilla del émbolo para vaciar toda la jeringa de cinco mililitros en el vial y agite el vial vigorosamente durante 20 segundos para mezclar todo el contenido. Invierta la jeringa y extraiga lentamente el volumen previsto de la suspensión en ella.

Utilice una bomba de infusión para administrar microburbujas a una rata y realizar la sonicación en el hipocampo izquierdo del cerebro. Después de completar la sonicación, coloque a la rata en posición prona dentro del escáner preclínico 3T libre de criógenos sobre una mesa. A continuación, inyecte agentes de contraste de resonancia magnética a base de gadolinio después de la secuencia de eco de gradiente de resonancia magnética ponderada T1 y adquiera imágenes posteriores al gadolinio.

Después de la administración de gadolinio, se observó un aumento significativo en la intensidad de la señal de resonancia magnética en las regiones objetivo en tres experimentos. La resonancia magnética con contraste dinámico reveló que el cambio más significativo en la intensidad de la señal se produjo siete u ocho minutos después de la inyección en bolo del agente de contraste. Las imágenes ponderadas en T1 y T2 mostraron una región de apertura de la barrera hematoencefálica, mientras que no se observaron cambios significativos en el mapa T1 antes de la administración de gadolinio.