微透析技术在脑组织研究中的应用论文

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1、微透析技术在脑组织研究中的应用论文陈银生，庄明华，姜苏明微透析技术是将推挽灌流和透析技术结合起来并逐渐完善的一种新型生物采样技术,可在麻醉或清醒的生物体上使用,特别适合于深部组织和重要器官的活体生化研究。微透析技术最早应用于脑内是在1972年美国耶鲁大学报道的猴脑的微透析研究，之后微透析即开始应用于对脑内神经递质的改变，药物动力学监测以及一些疾病脑内神经生理改变的研究，至今已有30多年的历史。本文就微透析技术在脑组织研究中的应用作一综述。1微透析技术的原理及探针回收率的测定微透析技术是以透析原理作为基础的在体取样技术，是在非平衡条件下即流出的透析

2、液中待测化合物的浓度低于它在探针膜周围样品基质中的浓度，灌注埋在组织中的微透析探针.freelin时进行灌流，一般相对回收率可达90%。这种方法的缺点是显而易见的，不但在样本采集时耗时，且在灌流过程中样品挥发程度也很严重。在只需要知道被测物质的相对浓度变化时，可简单的测定探针的体外回收率，测定应在透析前进行，配制被测物质的标准溶液(浓度要与该物质在体内的浓度相似)，用与体内试验相同的灌流速度灌流探针，达到稳定状态后收集透析液并进行检测，测定浓度与标准液浓度之比就是探针的体外回收率。此法虽简单易行，但由于被测物质在体内、外的状况不同，检测结果不能严

3、格的等同于体内回收率。2微透析系统的组成及脑内微透析的操作步骤目前国际上生产微透析系统的公司主要有：瑞典CMA公司，美国BAS公司，以及日本的EI公司，我们使用的是美国BAS公司的产品。中国科学院北京化学研究所［6］，中国科学院上海生物研究所，天津神经外科研究所都较早地开展了微透析技术，而且可以自行设计微透析探针并申请了国家专利［7］。微透析系统主要有：微量灌注泵，与微量灌注泵相配套的微量注射器，连接管，微透析探针，与探针相配套的微透析套管以及微透析分段收集仪。另外在透析清醒大鼠时还需要一套光感应收集笼以保证大鼠在透析过程中可以自由活动而不影响透

4、析过程。其中最关键的部分是微透析探针，它是由导入管,导出管,中空纤维管,半透膜组成。BAS公司有3种不同设计风格的探针(针式、直线型、分流型)。该公司提供的可选择探针有脑探针,主要用于脑组织及脊髓组织的透析；联合灌注脑探针主要用于脑组织，可以同时进行透析和灌注；脉管探针主要用于血管、肌肉、皮下组织、腹膜等组织部位的透析；线型探针主要用于真皮、肌肉、肝脏、胰腺、肾脏等部位的透析；环型探针主要用于皮下组织,分流型探针主要用于检测胆汁成分的变化。另外依据探针的形状又可将其分为U型、I型、线性和环形探针［8］，其中U型、I型探针由于其体积小，对脑组织损伤

5、小常用于脑内微透析，而线型、环型探针的使用同上所述。每种探针都有几种不同长度的半透膜供选择。试验中探针的选择主要依据所透析的部位以及靶组织的尺寸，不必完全拘泥于探针的设计风格。对于脑内的透析试验，为防止探针膜的损伤，在试验前应先在麻醉状态下，给大鼠脑部植入微透析探针引导管,依照大鼠脑立体定位图谱，借助立体定位仪找到目标部位植入微透析探针引导管，手术后3～4d大鼠恢复自由活动后开始对其进行透析，试验时先将微透析系统连接好，冲洗探针(探针膜被甘油封存着，使用前应先将其冲洗掉)，探针准备好后，拔出大鼠脑部引导管内芯将微透析探针插入，用微灌注泵通过探针的

6、进液管，向探针内以恒定的速度灌流与脑组织液成分相似的等渗灌流液，此时膜外小分子物质将顺浓度梯度进入灌流液中，并随灌流液通过探针的导出管被引流出来，调整分段收集仪,一定时间段收集一次液体(BAS公司分段收集仪可直接在0～4℃环境中收集液体，有效避免了样品在空气中的降解)，由于透析过程中大分子量物质不能通过透析膜，收集到的液体可以直接注入高效液相色谱仪或毛细血管电泳仪进行定量检测［9］。3微透析技术在脑组织中的应用脑内微透析技术是刚刚发展起来的一种在体研究脑内神经递质活动的方法，微透析技术结合高灵敏度的微量化学分析技术可以精确测定脑内特定脑区神经递质

7、的变化情况。利用微透析技术进行动物试验，主要是在被限制动物或在麻醉动物身上，也可以用在自由活动的清醒动物(需要设计能供动物自由活动的光感应笼)。Bagger等［10］将微透析技术应用于经鼻黏膜给药后药物在脑内代谢过程的研究，探讨了药物经嗅觉区吸收的模型。邓小明等［11］利用微透析技术对大鼠脑缺血再灌注损伤进行研究，认为谷氨酸(Glu)与天门冬氨酸(Asp)等兴奋性氨基酸在缺血性神经细胞损伤中起关键作用，缺血时间越长脑间质Glu与Asp的峰值浓度就越高，神经病理学和神经学损伤也就越严重。在老年医学的研究中，中国科学院上海生理研究所利用微透析技术对老

8、龄大鼠和年轻大鼠皮层胆碱能神经系统的功能进行活体监测，检测出老龄大鼠皮层乙酰胆碱(Ach)的基础水平显著低于年轻清醒大鼠皮层Ach的基础