מכשירים סטריאוטקטיים במוח ממנפים מערכות קואורדינטות תלת-ממדיות כדי לקבוע במדויק את המיקום המרחבי של אזורי מוח היעד, מה שמאפשר התערבויות מדויקות במבני מוח ספציפיים של בעלי חיים.
סקירה כללית של ניתוחים סטריאוקטיים
ניתוח סטריאוקטי הוא שיטה מאומצת מאוד למניפולציה של מוחות של בעלי חיים חיים. טכניקה זו מאפשרת לחוקרים לאתר מבני מוח עמוקים בדיוק רב באמצעות אטלסים סטריאוטקטיים, המספקים את הקואורדינטות התלת מימדיות של אזורי המוח ביחס לציוני דרך אנטומיים על הגולגולת. לאחר חשיפת הגולגולת, בעלי חיים מורדמים מאובטחים על מכשירים מיוחדים, הידועים כמסגרות סטריאוטקטיות, המאפשרות מיקום מדויק של כלי ניסוי בקואורדינטות שנקבעו מראש.
הטכנולוגיה הכרחית לביצוע מגוון רחב של ניסויים, כולל הפעלה או עיכוב של גרעינים או אזורי מוח ספציפיים, אספקת תרופות, תיוג ויראלי ורכישת אותות. באמצעות מכשיר סטריאוטקטי ואטלסים מוחיים סטנדרטיים, החוקרים יכולים לקבוע במדויק קואורדינטות יעד באמצעות ציוני דרך חיצוניים של הגולגולת (למשל, ברגמה ולמבדה במכרסמים) ולבצע התערבויות מדויקות במקומות המיועדים, אפילו ללא חשיפה חזותית ישירה.
חשיבותם של מודלים פרימטים במחקר תרגומי
בשל הבדלי המינים המהותיים בין מכרסמים לבני אדם, ממצאים ממודלים של מכרסמים לרוב לא מצליחים לתרגם ביעילות ליישומים קליניים. מכיוון שהפרימטים חולקים את קווי הדמיון האבולוציוניים והפיזיולוגיים הקרובים ביותר לבני אדם, מחקר עלפרימטים לא-אנושיים (NHPs)מציע את המסלול המבטיח ביותר לתרגום קליני ישיר. Prisys Biotech מספקת מערכות סטריאוטקטיות מתקדמות של-בעלי חיים, קריטיות לפיתוח מודלים של בעלי חיים של מחלות נוירולוגיות אנושיות.
עקרונות ליבה ועיצוב מכשירים
המערכת הסטריאוטקטית פועלת על פי העיקרון שמערכת קואורדינטות תלת מימדית יכולה לאתר כל מיקום מרחבי. בעלי חיים מאובטחים בתוך המסגרת הסטריאוטקטית, ואטלסים מוחיים ספציפיים למין משמשים לזיהוי קואורדינטות יעד לאזורי מוח או גרעינים.
תכונות עיקריות:
- סוגי מכשירים: כולל דגמים מכניים קלאסיים, דיגיטליים, CNC (בקרה מספרית מחשב), דו--זרוע וארבע-זרועות.
- עיצוב זרועות מרובות: ניתן להרכיב שש זרועות מבצעיות על מסילות מקבילות, המאפשרות מיקוד עצמאי בנושא אחד.
- יכולת התאמה: הזרועות נשלטות באמצעות מובילי הברגה לתנועה רוחבית ואנכית, ומפרקים בצורת טריז- לשליטה קדמית-אחורית.
- מנגנון נעילה: רכיבי נעילה משופרים מונעים החלקה ומאפשרים קיבוע בכל זווית, ומציעים ייצוב אנכי ואופקי.
- פעולה חלקה: מכשירים סטנדרטיים משתמשים בברגים עם הברגה משולשת- למיצוב ליניארי, עם מודולי כוונון עדין- אופציונליים.
- עבור מחקרי NHP, מכשירים סטריאוטקטיים מיוחדים כוללים זרועות תפעוליות שמאליות וימניות כפולות, מסילות הדרכה מקבילות והתקני קיבוע ראש, המותאמים להתערבות מדויקת בקופים.
יישומים
- הזרקות ממוקדות: בשילוב עם משאבות הזרקה או קנולות מסירה, המערכת מספקת תרופות או וירוסים לאזורי מוח ספציפיים בדיוק.
- אופטוגנטיקה ופוטומטריית סיבים: מקל על השתלת בדיקות קרמיות עבור מניפולציה אופטוגנטית או ניסויים בפוטומטריית סיבים.
- הדמיית סידן: מאפשרת הטמעת עדשות באזורי מטרה כדי לנטר שינויים ביוני סידן תוך תאיים בנוירונים.
- In Vivo אלקטרופיזיולוגיה: מאפשר השתלה של אלקטרודות להקלטת אותות עצביים בבעלי חיים פעילות.
כיוונים עתידיים
שילוב שיטות הדמיה מתקדמות כמו MRI(MRI-משלוח תרופות מודרך למחקר CNS) ו-PET עם מערכות סטריאוטקטיות ישפרו את דיוק המיקוד וירחיב את יכולות המחקר. חידושים כגון אלגוריתמים של למידת מכונה למיקוד אופטימלי וטכנולוגיה אלחוטית להפחתת מתח בעלי חיים צפויים לחולל מהפכה במחקר מדעי המוח.
מַסְקָנָה
Prisys Biotech מתמחה במערכות-סטריאוטקטיות גדולות לבעלי חיים, ומציעה שירותים מקיפים עבורמחקרי CNSבאמצעות NHPs. עם מומחיות ביצירת מודלים פרה-קליניים של מחלות נוירולוגיות, הפתרונות שלנו מגשרים על הפער בין מחקר ליישום קליני, ומספקים תמיכה שאין שני לה לקהילת מדעי המוח העולמית.
