植入式皮质电刺激缺血性脑卒中大鼠皮质神经丝蛋白200的表达

背景：前期研究中发现单独皮质电刺激治疗16 d能改善脑卒中后的运动功能障碍,增加梗死灶周围皮质微管相关蛋白2的表达。 目的：观察植入式皮质电刺激对缺血性脑卒中模型大鼠皮质神经丝蛋白200表达的影响。 方法：建立SD大鼠右侧大脑中动脉缺血性脑卒中模型,随机分成电刺激组和非刺激组,两组造模1周后植入电刺激器,电极放置在脑梗死区边缘皮质表面,电刺激组施加电刺激,非刺激组不施加电刺激。植入14 d后终止电刺激,6周后用免疫荧光染色和免疫荧光图像分析系统定量分析梗死灶周边、梗死对侧皮质神经丝蛋白200的表达水平。 结果与结论：与非刺激组比较,电刺激组梗死灶周边、梗死对侧皮质神经丝蛋白200表达水平均较高(P < 0.05)。表明皮质电刺激可增加梗死灶周边及梗死对侧皮质神经丝蛋白200的表达,诱导双侧皮质神经元轴突的可塑性改变。     

涂覆聚氨酯材料植入神经电极的细胞相容性评价

背景:由于植入式电极在长期使用后会形成组织包囊,从而严重影响了电极的性能.课题组提出采用生物相容性好、离子导通能力强的聚合物涂层来包裹整个电极.这样,就能在不影响电极的电化学性能的前提下提高电极的生物相容性,使得电极在长期植入后的稳定性增强.目的:观察合成聚氨酯材料的离子导通性能以及与PC12细胞和小鼠小脑颗粒神经元的细胞相容性.设计、时间及地点;对比观察实验,于2007-10/2008-04分别在武汉大学化学院神经电极研究室和华中科技大学生科院完成.材料:首先用2,4-异佛尔酮二异氰酸酯和聚乙二醇合成预聚体,然后直接用水为交联剂,二丁基二月桂酸锡为催化剂进行交联形成聚氨酯.方法:将硅橡胶片在空气中等离子处理1 min后,将一定景合成的聚氨酯溶液铺展在处理后的硅橡胶片上,形成一层均匀的薄膜.以未经涂层处理的硅橡胶片为对照.主要观察指标:采用红外测试仪对合成的聚氨酯进行官能团的分析;测试电极上涂敷聚氨酯涂层前后的循环伏安性能;观察不同材料上PC12细胞和小鼠颗粒神经元的贴附状况;计算不同材料上细胞的相对存活率.结果:红外测试说明聚乙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯反应完全;循环伏安测试证明离子在聚氨酯膜内的导通能力较强,而且不影响电极的电化学性能;PC12细胞和小脑颗粒神经元在涂覆有聚氨酯材料的硅橡胶上的贴附状况均好于未经涂层处理的硅橡胶;MTT法实验结果表明,涂覆有聚氨酯材料的硅橡胶上细胞的存活率高于未经涂层处理的硅橡胶(P<0.001).结论:在聚氨酯合成的过程中引入聚乙二醇,使得其不仪具有良好的离子导通性能,而且与PCI2细胞和小脑颗粒神经元具有良好的细胞相容性.     

局灶性脑梗死模型大鼠予全植入式低强度皮质电刺激的安全和可行性

背景：近10年来使用皮质电刺激治疗脑卒中的动物和临床试验均得到了比较肯定的结果。 目的：观察全植入式皮质电刺激器长时间、低强度、变频皮质电刺激对大鼠局灶性脑梗死后神经功能恢复的影响。 方法：成年雄性SD大鼠60只,线栓法制作大脑中动脉阻塞的脑梗死模型。选取Bederson评分为1-3分的大鼠40只进行MRI扫描,筛选出有皮质梗死的大鼠（n=23）,MRI测定梗死灶周边皮质的位点,确定接受皮质电刺激治疗的靶点,大脑中动脉阻塞后第6天植入电刺激器。将23只大鼠随机分为2组：皮质电刺激组（n=13）大鼠每天进行皮质电刺激治疗2次/d,每次持续30 min,电刺激频率10 s内在50,20和5 Hz之间变动并重复循环。无刺激组（n=10）仅植入电刺激器,无电刺激输出。在植入电刺激器后第2天和第16天,两组大鼠进行前肢使用不对称、足失误测试,第16天最后一次行为学评价完成后,取出电刺激器进行检测,常规苏木精-伊红染色观察大鼠梗死灶周围皮质结构及细胞形态。 结果与结论：23个电刺激器取出后,仅发现1个皮质电刺激组电刺激器不能正常工作,其余各电刺激器性能均保持良好。除1只大鼠在电刺激器植入部位的皮肤有破溃,愈合稍差,其余大鼠皮肤切口均愈合良好。苏木精-伊红染色可见脑梗死电极植入处皮质组织结构清晰完整,神经细胞排列整齐,神经元胞浆丰富,核仁清楚,正常胶质细胞结构完整,细胞周围间隙致密无水肿。足失误和前肢使用不对称测试结果均显示第16天皮质电刺激组大鼠神经功能恢复显著优于较无刺激组。结果表明采用了一套用于大鼠脑梗死模型的全植入式皮质电刺激器,建立了安全的植入方式及刺激模式,并证明低强度、长时间、变频的脉冲式电刺激模式是安全的,且有助于促进大脑局灶性脑梗死后的神?     

植入式皮质电刺激缺血性脑卒中大鼠皮质神经丝蛋白200的表达

背景：前期研究中发现单独皮质电刺激治疗16d能改善脑卒中后的运动功能障碍,增加梗死灶周围皮质微管相关蛋白2的表达。目的：观察植入式皮质电刺激对缺血性脑卒中模型大鼠皮质神经丝蛋白200表达的影响。方法：建立SD大鼠右侧大脑中动脉缺血性脑卒中模型,随机分成电刺激组和非刺激组,两组造模1周后植入电刺激器,电极放置在脑梗死区边缘皮质表面,电刺激组施加电刺激,非刺激组不施加电刺激。植入14d后终止电刺激,6周后用免疫荧光染色和免疫荧光图像分析系统定量分析梗死灶周边、梗死对侧皮质神经丝蛋白200的表达水平。结果与结论：与非刺激组比较,电刺激组梗死灶周边、梗死对侧皮质神经丝蛋白200表达水平均较高（P〈0.05）。表明皮质电刺激可增加梗死灶周边及梗死对侧皮质神经丝蛋白200的表达,诱导双侧皮质神经元轴突的可塑性改变。     

磁共振评价聚氨酯类涂层电极植入脑组织后的生物兼容性

目的利用磁共振(MRI)评价聚氨酯类涂层电极与脑组织的生物兼容性。方法 5只Wistar大鼠右大脑半球植入PU-PVA涂层电极,左大脑半球植入硅胶电极,植入后1、2、3、4周,分别进行磁共振检查,比较两种电极周围组织的形态学变化和T2值,并与正常脑组织T2值比较。结果在相同测量时间点,MRI未见到两组电极明显的形态学差异,两组电极周围脑组织的T2值也无明显差异;电极植入后前三周,两组电极周围脑组织的T2值都显著高于正常脑组织,但到第四周与正常脑组织的T2值无明显差异;所有植入电极周围脑组织T2值在植入后第二周明显高于其它时间点。结论 MRI没有发现电极周围有明显的炎症反应,提示硅胶和PU-PVA涂层硅胶电极的生物兼容性均较好,但植入三周内的T2值明显高于正常脑组织。     

涂覆聚氨酯材料植入神经电极的细胞相容性评价

背景：由于植入式电极在长期使用后会形成组织包囊,从而严重影响了电极的性能。课题组提出采用生物相容性好、离子导通能力强的聚合物涂层来包裹整个电极。这样,就能在不影响电极的电化学性能的前提下提高电极的生物相容性,使得电极在长期植入后的稳定性增强。 目的：观察合成聚氨酯材料的离子导通性能以及与PC12细胞和小鼠小脑颗粒神经元的细胞相容性。 设计、时间及地点：对比观察实验,于2007-10/2008-04分别在武汉大学化学院神经电极研究室和华中科技大学生科院完成。 材料：首先用2,4-异佛尔酮二异氰酸酯和聚乙二醇合成预聚体,然后直接用水为交联剂,二丁基二月桂酸锡为催化剂进行交联形成聚氨酯。 方法：将硅橡胶片在空气中等离子处理1 min后,将一定量合成的聚氨酯溶液铺展在处理后的硅橡胶片上,形成一层均匀的薄膜。以未经涂层处理的硅橡胶片为对照。 主要观察指标：采用红外测试仪对合成的聚氨酯进行官能团的分析;测试电极上涂敷聚氨酯涂层前后的循环伏安性能;观察不同材料上PC12细胞和小鼠颗粒神经元的贴附状况;计算不同材料上细胞的相对存活率。 结果：红外测试说明聚乙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯反应完全;循环伏安测试证明离子在聚氨酯膜内的导通能力较强,而且不影响电极的电化学性能;PC12细胞和小脑颗粒神经元在涂覆有聚氨酯材料的硅橡胶上的贴附状况均好于未经涂层处理的硅橡胶;MTT法实验结果表明,涂覆有聚氨酯材料的硅橡胶上细胞的存活率高于未经涂层处理的硅橡胶(P < 0.001)。 结论：在聚氨酯合成的过程中引入聚乙二醇,使得其不仅具有良好的离子导通性能,而且与PC12细胞和小脑颗粒神经元具有良好的细胞相容性。     

聚乙烯醇涂层对电极植入大鼠脑组织后神经胶质酸性蛋白表达的影响

目的:探讨聚乙烯醇(PVA)涂层对电极植入脑皮层后神经胶质酸性蛋白(GFAP)表达的影响。方法:22只Wistar大鼠采用左右脑自身对照,分别植入纯硅胶电极(对照)和有PVA共聚物膜涂层的硅胶电极。植入后4周、8周进行病理检查,并用免疫组化方法观察脑组织GFAP的表达。结果:4周时,50-100μm及100μm外PVA涂层电极GFAP表达较对照电极少(P<0.05);8周时,PVA涂层电极在电极组织界面0-50μm、50-100μm及100μm外GFAP表达均较对照电极减少(P<0.05)。两组电极各自8周50-100μm及100μm外的GFAP表达均较自身4周时少。结论:PVA涂层可减少电极组织界面GFAP的表达强度,改善植入电极的生物兼容性。