Stereotaktiske instrumenter for dyrehjerner basert på 3D-koordinatsystemer

Hjernestereotaktiske instrumenter utnytter tre-dimensjonale koordinatsystemer for nøyaktig å bestemme den romlige plasseringen av målhjerneregioner, noe som muliggjør presise intervensjoner i spesifikke hjernestrukturer til dyr.

Stereotaktisk kirurgi er en mye brukt metode for å manipulere levende dyrehjerner. Denne teknikken lar forskere lokalisere dype hjernestrukturer med høy presisjon ved hjelp av stereotaktiske atlaser, som gir de tre-dimensjonale koordinatene til hjerneregionene i forhold til anatomiske landemerker på hodeskallen. Etter eksponering av hodeskallen, blir bedøvede dyr festet til spesialiserte instrumenter, kjent som stereotaktiske rammer, som muliggjør presis plassering av eksperimentelle verktøy på forhåndsbestemte koordinater.

Teknologien er uunnværlig for å utføre et bredt spekter av eksperimenter, inkludert aktivering eller inhibering av spesifikke kjerner eller hjerneregioner, medikamentlevering, viral merking og signalinnsamling. Ved å bruke et stereotaktisk instrument og standard hjerneatlas, kan forskere nøyaktig bestemme målkoordinater ved å bruke eksterne hodeskalle landemerker (f.eks. bregma og lambda hos gnagere) og utføre presise intervensjoner på de angitte stedene, selv uten direkte visuell eksponering.

Viktigheten av primatmodeller i translasjonsforskning

På grunn av de betydelige artsforskjellene mellom gnagere og mennesker, kan funn fra gnagermodeller ofte ikke oversettes effektivt til kliniske anvendelser. Som primater deler de nærmeste evolusjonære og fysiologiske likhetene med mennesker, forskning påikke-menneskelige primater (NHPs)tilbyr den mest lovende veien for direkte klinisk oversettelse. Prisys Biotech tilbyr avanserte store-stereotaktiske systemer for dyr, avgjørende for utvikling av dyremodeller for nevrologiske sykdommer hos mennesker.

Det stereotaktiske systemet opererer etter prinsippet om at et 3D-koordinatsystem kan finne en hvilken som helst romlig plassering. Dyr er sikret innenfor den stereotaktiske rammen, og hjerneatlas spesifikke for arten brukes til å identifisere målkoordinater for hjerneregioner eller kjerner.

Nøkkelfunksjoner:

• Instrumenttyper: Inkluderer klassiske mekaniske, digitale, CNC (datamaskin numerisk kontroll), dobbel-arm og fire-armmodeller.
• Design med flere armer: Seks operasjonsarmer kan monteres på parallelle spor, noe som muliggjør uavhengig målretting i ett emne.
• Justerbarhet: Armene styres via gjengede føringer for lateral og vertikal bevegelse, og kileformede-ledd for fremre-posterior kontroll.
• Låsemekanisme: Forbedrede låsekomponenter forhindrer glidning og muliggjør fiksering i alle vinkler, og tilbyr vertikal og horisontal stabilisering.
• Glatt drift: Standardinstrumenter bruker trippel-gjengede skruer for lineær posisjonering, med valgfrie finjusteringsmoduler-.
• For NHP-studier har spesialiserte stereotaktiske instrumenter doble venstre og høyre operasjonsarmer, parallelle styreskinner og hodefikseringsenheter, skreddersydd for presise intervensjoner hos aper.

Søknader

• Målrettede injeksjoner: Sammen med injeksjonspumper eller leveringskanyler, leverer systemet medikamenter eller virus til spesifikke hjerneregioner med presisjon.
• Optogenetikk og fiberfotometri: Forenkler implantasjon av keramiske prober for optogenetisk manipulasjon eller fiberfotometrieksperimenter.
• Kalsiumavbildning: Aktiverer innbygging av linser i målregioner for å overvåke intracellulære kalsiumionendringer i nevroner.
• In vivo elektrofysiologi: Tillater implantasjon av elektroder for nevrale signalopptak i aktive dyr.

Integrering av avanserte bildebehandlingsmodaliteter som MR(MR-Veiledet legemiddellevering for CNS-forskning) og PET med stereotaktiske systemer vil forbedre målrettingspresisjonen og utvide forskningskapasiteten. Innovasjoner som maskinlæringsalgoritmer for optimalisert målretting og trådløs teknologi for å redusere dyrestress forventes å revolusjonere nevrovitenskapelig forskning.

Konklusjon

Prisys Biotech spesialiserer seg på store-stereotaktiske systemer for dyr, og tilbyr omfattende tjenester forCNS studierbruker NHP. Med ekspertise i å lage prekliniske modeller for nevrologiske sykdommer, bygger våre løsninger bro over gapet mellom forskning og klinisk anvendelse, og gir uovertruffen støtte til det globale nevrovitenskapssamfunnet.