ابزارهای استریوتاکتیک مغز حیوانات بر اساس سیستم های مختصات سه بعدی

ابزارهای استریوتاکتیک مغزی از سیستم های مختصات سه بعدی-برای تعیین دقیق موقعیت مکانی مناطق هدف مغز استفاده می کنند و مداخلات دقیق را در ساختارهای مغزی خاص حیوانات ممکن می سازند.

جراحی استریوتاکتیک یک روش به طور گسترده برای دستکاری مغز حیوانات زنده است. این تکنیک به محققان اجازه می‌دهد تا ساختارهای عمیق مغز را با دقت بالا با استفاده از اطلس‌های استریوتاکتیک، که مختصات سه‌بعدی مناطق مغز را نسبت به نشانه‌های آناتومیک روی جمجمه ارائه می‌دهند، بیابند. پس از قرار گرفتن در معرض جمجمه، حیوانات بیهوش شده روی ابزارهای تخصصی، به نام قاب‌های استریوتاکتیک، محکم می‌شوند و امکان قرار دادن دقیق ابزارهای آزمایشی در مختصات از پیش تعیین‌شده را فراهم می‌کنند.

این فناوری برای انجام طیف وسیعی از آزمایش‌ها، از جمله فعال کردن یا مهار هسته‌ها یا نواحی خاص مغز، دارورسانی، برچسب‌گذاری ویروسی و دریافت سیگنال ضروری است. با استفاده از یک ابزار استریوتاکتیک و اطلس های مغزی استاندارد، محققان می توانند مختصات هدف را با استفاده از نشانه های خارجی جمجمه (مانند برگما و لامبدا در جوندگان) به دقت تعیین کنند و مداخلات دقیق را در مکان های تعیین شده، حتی بدون مواجهه مستقیم بصری انجام دهند.

اهمیت مدل های پریمات در تحقیقات ترجمه ای

با توجه به تفاوت‌های گونه‌ای اساسی بین جوندگان و انسان‌ها، یافته‌های مدل‌های جوندگان اغلب به طور مؤثر به کاربردهای بالینی ترجمه نمی‌شوند. از آنجایی که نخستی‌ها نزدیک‌ترین شباهت‌های تکاملی و فیزیولوژیکی را با انسان دارند، تحقیق در موردنخستی‌های غیر{0}}انسان (NHP)امیدوار کننده ترین مسیر را برای ترجمه مستقیم بالینی ارائه می دهد. Prisys Biotech سیستم‌های استریوتاکتیک-حیوانی پیشرفته‌ای را ارائه می‌کند که برای توسعه مدل‌های حیوانی بیماری‌های عصبی انسان حیاتی است.

سیستم استریوتاکتیک بر این اصل عمل می کند که یک سیستم مختصات سه بعدی می تواند هر مکان مکانی را مشخص کند. حیوانات در چارچوب استریوتاکتیک ایمن می شوند و اطلس های مغزی مخصوص گونه ها برای شناسایی مختصات هدف برای مناطق یا هسته های مغز استفاده می شود.

ویژگی های کلیدی:

• انواع ابزار: شامل مدل‌های کلاسیک مکانیکی، دیجیتال، CNC (کنترل عددی رایانه‌ای)، بازوی دوتایی-و چهار بازویی-.
• طراحی بازوی چندگانه: شش بازوی عملیاتی را می توان در مسیرهای موازی نصب کرد که امکان هدف گیری مستقل را در یک موضوع فراهم می کند.
• قابلیت تنظیم: بازوها از طریق راهنماهای رشته‌ای برای حرکت جانبی و عمودی و مفاصل گوه‌ای-برای کنترل قدامی-خلفی کنترل می‌شوند.
• مکانیسم قفل: اجزای قفل بهبود یافته از لغزش جلوگیری می کند و تثبیت را در هر زاویه ای امکان پذیر می کند و تثبیت عمودی و افقی را ارائه می دهد.
• عملکرد صاف: ابزارهای استاندارد از پیچ‌های سه رزوه‌دار برای موقعیت‌یابی خطی، با ماژول‌های تنظیم دقیق-اختیاری استفاده می‌کنند.
• برای مطالعات NHP، ابزارهای استریوتاکتیک تخصصی دارای دو بازوی عملیاتی چپ و راست، ریل های راهنمای موازی، و دستگاه های ثابت کننده سر هستند که برای مداخلات دقیق در میمون ها طراحی شده اند.

برنامه های کاربردی

• تزریقات هدفمند: این سیستم همراه با پمپ های تزریق یا کانول های تحویل، داروها یا ویروس ها را با دقت به مناطق خاصی از مغز می رساند.
• اپتوژنتیک و فتومتری فیبر: کاشت پروب های سرامیکی را برای دستکاری اپتوژنتیک یا آزمایشات فتومتری فیبر تسهیل می کند.
• تصویربرداری از کلسیم: تعبیه لنزها را در نواحی هدف برای نظارت بر تغییرات یون کلسیم داخل سلولی در نورون ها فعال می کند.
• الکتروفیزیولوژی In Vivo: اجازه کاشت الکترود برای ثبت سیگنال عصبی در حیوانات فعال را می دهد.

ادغام روش های تصویربرداری پیشرفته مانند MRIMRI{0}}ارائه دارویی هدایت‌شده برای تحقیقات CNS) و PET با سیستم‌های استریوتاکتیک، دقت هدف‌گیری را افزایش داده و قابلیت‌های تحقیقاتی را گسترش می‌دهند. پیش‌بینی می‌شود که نوآوری‌هایی مانند الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای هدف‌گیری بهینه و فناوری بی‌سیم برای کاهش استرس حیوانات، انقلابی در تحقیقات علوم اعصاب ایجاد کنند.

نتیجه گیری

Prisys Biotech در سیستم‌های استریوتاکتیک حیوانات بزرگ- متخصص است و خدمات جامعی را برایمطالعات CNSبا استفاده از NHP راه حل های ما با تخصص در ایجاد مدل های پیش بالینی بیماری های عصبی، شکاف بین تحقیقات و کاربردهای بالینی را پر می کند و حمایت بی نظیری را برای جامعه جهانی علوم اعصاب ارائه می دهد.