脑立体定位技术是精确确定脑结构特定位置的技术,被广泛运用于脑的损毁、刺激和脑电记录的精确定位中,成为研究脑结构和功能必不可少的工具。本文详细介绍了脑立体定位病毒注射操作实验操作流程,供大家在实验操作时参考。
脑立体定位病毒注射具体操作步骤:
1.查阅图谱,确定注射位点坐标
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2.玻璃电极和微量进样器准备
微量进样器和玻璃电极中分别灌注液体石蜡油,然后把电极套在微量进样器尖端,保证里面没有气泡,然后用热熔胶密封连接处,静置待胶凝固。把制作好的微量进样器固定在立体定位仪上,确保进样器垂直并且牢固的固定在定位仪上。
3.老鼠麻醉与固定
用5%水合氯醛腹腔注射麻醉小鼠,大约5分钟后动物进入深层麻醉状态。用剃毛器把头骨上面的毛剃干净,将小鼠固定在适配器上,眼睛涂抹眼膏。将双侧耳杆固定在小鼠的外耳道,微调使左右耳杆刻度一致并拧紧螺丝,使小鼠的头处于正中。将小鼠的门齿固定于适配器门齿固定器上,门齿夹不宜拧太紧。
4.鼠脑调平
暴露颅骨:70%酒精消毒小鼠头皮,随后用剪刀将头皮剪开一条长约2cm的创口,用干的卫生棉球擦掉颅骨表面的软组织,完全暴露颅骨。
定前囟:将注射针尖移至中缝线靠前部位,接触颅骨表面,以前囟位置(bregma点)为参考点,刚接触到表面时,停针,将数字显示仪的X,Y,Z轴坐标读数归零。下针的时候,用显微镜观察针尖位置,以免折断针头!
左右调平:将进样器向上提起少许,以免碰到颅骨表面,然后以bregma为中点左右移动相同的距离(推荐3.0mm/2.5mm/2mm)并下针接触颅骨表面,分别读对应点Z坐标,通过Z坐标的数值来确定左右是否齐平,如果读数相差0.03mm以内,则认为小鼠脑袋左右齐平。通过调整两边的耳杆高度将左右调平,调整过程中,移动耳杆后必须重新定位bregma零点。
前后调平:前囟点和后囟点调平,方法同左右调平。
5.病毒注射
开颅:调平后,通过数显仪开始定位自己的目标脑区,以VTA坐标为例,AP:-3.2mm ML:±0.45mm DV:-4.3mm,Y轴向后移动3.2mm,X轴向右移动0.45mm,下针,接触颅骨表面的一瞬间停针,观察颅骨表面特征并记住或做个标记,提针至较高处,然后用颅钻在目标位点磨孔,暴露脑组织。
吸取病毒:打开控制泵,设置好需要的体积、速度和模式,用生理盐水清洗玻璃电极尖端,将针尖浸没到液面下,按start开始吸取液体,吸液结束后再用生理盐水擦拭针头。
注射:然后将进样器移至目标脑区,根据坐标开始下针,下针过程必须足够缓慢,下到目标脑区的深度,设置体积、速度(一般40-80nl/min)和模式,然后按start注射病毒。病毒注射完成后,停针10分钟,然后将注射针缓慢提起。
术后处理:用医用针线缝合头部皮肤并进行消毒,处理完后将小鼠放回鼠笼,必要时放在加热垫上保暖。
6.心脏灌流
开胸:将小鼠麻醉后固定在泡沫板上,用左手持镊子夹起腹部皮肤,右手持剪刀在剑突下剪一小口,向左右两侧剪开腹部皮肤。止血钳夹持剑突上提,剪开胸腹隔膜,沿左右两侧向上剪断肋骨至下颌,上翻胸廓,暴露心脏。
左心室穿针:左手用镊子轻轻夹住心脏,右手将灌流针由心尖插入左心室(此时液体是关闭上的),有落空感证明扎进去了,固定灌流针,剪开右心耳,开放血液流出通道。(注意针不能扎得太深,以免扎进右心室,进入肺循环后将影响灌流效果。)
生理盐水冲洗及4%多聚甲醛固定:打开蠕动泵开关(蠕动泵流速为35-40rpm),先用生理盐水冲,以小鼠四肢、舌头、肝脏变白了为冲洗完毕的判定指标,之后将导管放入4%多聚甲醛溶液中,待小鼠四肢及尾巴僵硬结束灌流。
7.剥取鼠脑
沿小鼠颈部剪下头颅,用箭头剪开头皮暴露白色头盖骨,将延髓上包被的软骨剪开,除去多余的结缔组织。用镊子将头盖骨小心剥开,露出白色的脑部。最后将脑下部连接的神经逐条剪断(可看到视神经交叉),待全部剪断后将脑整个剥离出来。
8.沉糖脱水
将剥离出来的脑浸泡在4%多聚甲醛溶液中,后固定6~24 h,之后用30%蔗糖进行脱水(防止冷冻切片时形成冰晶和孔洞),初始脱水时脑袋会浮在液体上方,待完全脱水后脑会沉底,此时可将脑取出进行冷冻切片。
9.切片、贴片、封片
利用冰冻切片机对小鼠脑组织进行组织切片,每片厚度为40?m。将切好的脑片收集在装有防冻液(PBS:丙三醇:乙二醇=5:2:3)的24孔板中,并于-20℃冰箱保存。挑取目的脑片,用 PBS清洗3遍,每遍5 min。用 DAPI 染色10-15min后,用 PBS清洗3遍,每遍5min,将脑片贴于载玻片上,最后用70%甘油封片。
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