Strumenti stereotassici per cervelli animali basati su sistemi di coordinate 3D

Gli strumenti stereotassici cerebrali sfruttano i sistemi di coordinate tri-dimensionali per determinare con precisione la posizione spaziale delle regioni cerebrali bersaglio, consentendo interventi precisi in specifiche strutture cerebrali degli animali.

La chirurgia stereotassica è un metodo ampiamente adottato per manipolare il cervello di animali vivi. Questa tecnica consente ai ricercatori di localizzare le strutture cerebrali profonde con elevata precisione utilizzando atlanti stereotassici, che forniscono le coordinate tri-dimensionali delle regioni cerebrali relative ai punti di riferimento anatomici sul cranio. Dopo l'esposizione del cranio, gli animali anestetizzati vengono fissati su strumenti specializzati, noti come telai stereotassici, che consentono il posizionamento preciso degli strumenti sperimentali a coordinate predeterminate.

La tecnologia è indispensabile per condurre una vasta gamma di esperimenti, tra cui l’attivazione o l’inibizione di nuclei o regioni cerebrali specifici, la somministrazione di farmaci, la marcatura virale e l’acquisizione di segnali. Utilizzando uno strumento stereotassico e atlanti cerebrali standard, i ricercatori possono determinare con precisione le coordinate del bersaglio utilizzando punti di riferimento esterni del cranio (ad esempio, il bregma e il lambda nei roditori) ed eseguire interventi precisi nelle posizioni designate, anche senza esposizione visiva diretta.

Importanza dei modelli dei primati nella ricerca traslazionale

A causa delle sostanziali differenze tra specie umane e roditori, i risultati dei modelli di roditori spesso non riescono a tradursi efficacemente in applicazioni cliniche. Poiché i primati condividono le più strette somiglianze evolutive e fisiologiche con gli esseri umani, la ricerca continuaprimati non-umani (NHP)offre il percorso più promettente per la traduzione clinica diretta. Prisys Biotech fornisce sistemi stereotassici avanzati per animali di grandi dimensioni-, fondamentali per lo sviluppo di modelli animali di malattie neurologiche umane.

Il sistema stereotassico funziona secondo il principio secondo cui un sistema di coordinate 3D può individuare qualsiasi posizione spaziale. Gli animali vengono fissati all'interno della struttura stereotassica e gli atlanti cerebrali specifici della specie vengono utilizzati per identificare le coordinate target per le regioni o i nuclei del cervello.

Caratteristiche principali:

• Tipi di strumenti: include modelli classici meccanici, digitali, CNC (controllo numerico computerizzato), a doppio-braccio e a quattro-bracci.
• Design a bracci multipli: È possibile montare sei bracci operativi su binari paralleli, consentendo il targeting indipendente in un soggetto.
• Adattabilità: Le braccia sono controllate tramite guide filettate per il movimento laterale e verticale e articolazioni a cuneo-per il controllo anteriore-posteriore.
• Meccanismo di bloccaggio: I componenti di bloccaggio migliorati prevengono lo slittamento e consentono il fissaggio a qualsiasi angolazione, offrendo stabilizzazione verticale e orizzontale.
• Funzionamento regolare: gli strumenti standard utilizzano viti a tripla-filettatura per il posizionamento lineare, con moduli di regolazione fine-opzionali.
• Per gli studi NHP, gli strumenti stereotassici specializzati sono dotati di doppi bracci operativi sinistro e destro, guide parallele e dispositivi di fissazione della testa, su misura per interventi precisi nelle scimmie.

Applicazioni

• Iniezioni mirate: Abbinato a pompe di iniezione o cannule di somministrazione, il sistema fornisce farmaci o virus con precisione in specifiche regioni del cervello.
• Optogenetica e fotometria delle fibre: Facilita l'impianto di sonde ceramiche per esperimenti di manipolazione optogenetica o fotometria delle fibre.
• Imaging del calcio: Consente l'inclusione di lenti nelle regioni bersaglio per monitorare i cambiamenti degli ioni calcio intracellulari nei neuroni.
• Elettrofisiologia in vivo: Permette l'impianto di elettrodi per la registrazione del segnale neurale negli animali attivi.

Integrazione di modalità di imaging avanzate come la risonanza magnetica (MRI-Somministrazione guidata di farmaci per la ricerca sul sistema nervoso centrale) e la PET con sistemi stereotassici miglioreranno la precisione del targeting e amplieranno le capacità di ricerca. Si prevede che innovazioni come gli algoritmi di apprendimento automatico per il targeting ottimizzato e la tecnologia wireless per ridurre lo stress degli animali rivoluzioneranno la ricerca neuroscientifica.

Conclusione

Prisys Biotech è specializzata in sistemi stereotassici per animali di grandi dimensioni-e offre servizi completi perStudi sul sistema nervoso centraleutilizzando NHP. Grazie alla nostra esperienza nella creazione di modelli preclinici di malattie neurologiche, le nostre soluzioni colmano il divario tra ricerca e applicazione clinica, fornendo un supporto senza precedenti alla comunità neuroscientifica globale.