Dụng cụ lập thể não động vật dựa trên hệ tọa độ 3D

Công cụ lập thể não tận dụng hệ thống tọa độ ba chiều để xác định chính xác vị trí không gian của các vùng não mục tiêu, cho phép can thiệp chính xác vào cấu trúc não cụ thể của động vật.

Phẫu thuật lập thể là một phương pháp được áp dụng rộng rãi để điều khiển não động vật sống. Kỹ thuật này cho phép các nhà nghiên cứu xác định vị trí các cấu trúc não sâu với độ chính xác cao bằng cách sử dụng tập bản đồ lập thể, cung cấp tọa độ ba chiều của các vùng não so với các mốc giải phẫu trên hộp sọ. Sau khi hộp sọ được tiếp xúc, động vật được gây mê sẽ được cố định vào các dụng cụ chuyên dụng, được gọi là khung định vị, cho phép đặt chính xác các dụng cụ thí nghiệm ở tọa độ định trước.

Công nghệ này là không thể thiếu để tiến hành một loạt các thí nghiệm, bao gồm kích hoạt hoặc ức chế các hạt nhân hoặc vùng não cụ thể, phân phối thuốc, ghi nhãn virus và thu nhận tín hiệu. Bằng cách sử dụng một công cụ định vị và bản đồ não tiêu chuẩn, các nhà nghiên cứu có thể xác định chính xác tọa độ mục tiêu bằng cách sử dụng các mốc bên ngoài hộp sọ (ví dụ: bregma và lambda ở loài gặm nhấm) và thực hiện các biện pháp can thiệp chính xác tại các vị trí được chỉ định, ngay cả khi không tiếp xúc trực tiếp với thị giác.

Tầm quan trọng của mô hình linh trưởng trong nghiên cứu dịch thuật

Do sự khác biệt đáng kể về loài giữa loài gặm nhấm và con người, những phát hiện từ mô hình loài gặm nhấm thường không được ứng dụng hiệu quả vào các ứng dụng lâm sàng. Vì loài linh trưởng có những điểm tương đồng về mặt tiến hóa và sinh lý gần nhất với con người, nên nghiên cứu vềloài linh trưởng không phải con người (NHP)đưa ra con đường hứa hẹn nhất cho việc dịch thuật lâm sàng trực tiếp. Prisys Biotech cung cấp-hệ thống lập thể động vật lớn tiên tiến, rất quan trọng để phát triển các mô hình động vật mắc bệnh thần kinh ở người.

Hệ thống lập thể hoạt động theo nguyên tắc hệ tọa độ 3D có thể xác định chính xác bất kỳ vị trí không gian nào. Động vật được bảo vệ trong khung lập thể và các tập bản đồ não dành riêng cho loài được sử dụng để xác định tọa độ mục tiêu cho các vùng hoặc nhân não.

Các tính năng chính:

• Các loại nhạc cụ: Bao gồm các mô hình cơ khí, kỹ thuật số, CNC (điều khiển số máy tính), cánh tay kép và cánh tay-cổ điển.
• Thiết kế nhiều cánh tay: Sáu cánh tay hoạt động có thể được gắn trên các rãnh song song, cho phép nhắm mục tiêu độc lập vào một đối tượng.
• Khả năng điều chỉnh: Cánh tay được điều khiển thông qua các thanh dẫn hướng có ren để chuyển động theo chiều ngang và chiều dọc cũng như các khớp hình nêm-để điều khiển về phía trước-sau.
• Cơ chế khóa: Các bộ phận khóa được cải tiến ngăn ngừa trượt và cho phép cố định ở mọi góc độ, mang lại sự ổn định theo chiều dọc và chiều ngang.
• Hoạt động trơn tru: Các thiết bị tiêu chuẩn sử dụng ba vít-có ren để định vị tuyến tính, với các mô-đun tinh chỉnh-tùy chọn.
• Đối với các nghiên cứu NHP, các thiết bị lập thể chuyên dụng có hai cánh tay vận hành trái và phải, đường ray dẫn hướng song song và thiết bị cố định đầu, được thiết kế riêng để can thiệp chính xác ở khỉ.

Ứng dụng

• Tiêm mục tiêu: Kết hợp với bơm tiêm hoặc ống dẫn truyền, hệ thống sẽ đưa thuốc hoặc vi rút vào các vùng não cụ thể một cách chính xác.
• Quang di truyền và quang kế sợi: Tạo điều kiện thuận lợi cho việc cấy ghép các đầu dò gốm cho các thí nghiệm quang học hoặc đo quang sợi.
• Hình ảnh canxi: Cho phép gắn thấu kính vào vùng mục tiêu để theo dõi sự thay đổi ion canxi nội bào trong tế bào thần kinh.
• Điện sinh lý trong cơ thể Vivo: Cho phép cấy các điện cực để ghi tín hiệu thần kinh ở động vật đang hoạt động.

Tích hợp các phương thức hình ảnh tiên tiến như MRI (MRI-Cung cấp thuốc có hướng dẫn cho nghiên cứu CNS) và PET với hệ thống định vị sẽ nâng cao độ chính xác của việc nhắm mục tiêu và mở rộng khả năng nghiên cứu. Những đổi mới như thuật toán học máy để nhắm mục tiêu được tối ưu hóa và công nghệ không dây để giảm căng thẳng ở động vật được dự đoán sẽ cách mạng hóa nghiên cứu khoa học thần kinh.

Phần kết luận

Prisys Biotech chuyên về-hệ thống định vị động vật lớn, cung cấp các dịch vụ toàn diện chonghiên cứu về hệ thần kinh trung ươngsử dụng NHP. Với chuyên môn trong việc tạo ra các mô hình tiền lâm sàng của các bệnh thần kinh, các giải pháp của chúng tôi thu hẹp khoảng cách giữa nghiên cứu và ứng dụng lâm sàng, mang đến sự hỗ trợ tuyệt vời cho cộng đồng khoa học thần kinh toàn cầu.