Referenzprotokoll für die kraniale Fenster-Operation & Kopfring-Implantation bei Mäusen

Der erste Schritt der In-vivo-Zwei-Photonen-Bildgebung bei wachen Mäusen ist oft eine saubere kraniale Fenster-Operation (Kraniotomie) in Kombination mit einer Kopfring-Implantation. Ob das Fenster optisch klar und der Kopfring fest montiert ist, entscheidet unmittelbar über den Erfolg der gesamten nachfolgenden Bildgebung. Dieser Artikel führt durch den vollständigen Ablauf — von der präoperativen Vorbereitung bis zur postoperativen Pflege — als bebilderte Referenz für Forschende.

Überblick über den Ablauf der kranialen Fenster-Operation

Präoperative Vorbereitung (Instrumente & Verbrauchsmaterialien)

Instrumente und Verbrauchsmaterialien für die präoperative Vorbereitung

Detaillierte Operationsschritte

Schritt 1: Die narkotisierte Maus fixieren

• Haken Sie die Zähne der narkotisierten Maus in die Narkosemaske am Operationstisch ein.
• Fixieren Sie den Kopf der Maus mit den Ohrbügeln und passen Sie die Position durch Drehen der Knöpfe in verschiedene Richtungen an.
• Prüfen Sie die Kopffixierung mit einer Pinzette; wenn keine deutliche Bewegung erkennbar ist, fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

Schritt 2: Augensalbe zum Schutz der Augen auftragen

• Tragen Sie Erythromycin-Augensalbe auf die Augen der Maus auf, um sie in den folgenden Schritten zu schützen.

Schritt 3: Das Fell entfernen

• Schneiden Sie das Fell auf dem Kopf der Maus vorsichtig mit einer ophthalmologischen Operationsschere ab und achten Sie darauf, nicht in die Nähe der Augen zu schneiden.

Schritt 4: Mit Jodophor desinfizieren

• Desinfizieren Sie den Kopf der Maus mit Jodophor-Lösung.

Schritt 5: Die Kopfhaut einschneiden, um den Schädel freizulegen

• Schneiden Sie mit einer separaten sauberen Operationsschere zusammen mit einer Pinzette zuerst eine Öffnung in der Mitte des Kopfes, dann einen Bogen zu jeder Seite oberhalb der Augen, um den gesamten Schädel freizulegen.
• Prüfen Sie nach dem Freilegen des Schädels, ob dieser relativ eben ist, und nehmen Sie dann eine zweite Justierung vor.

Schritt 6: Das Periost mit Wasserstoffperoxid behandeln

• Tauchen Sie ein Wattestäbchen in Wasserstoffperoxidlösung und tragen Sie sie vorsichtig auf den Schädel auf. Warten Sie 5–10 Sekunden und spülen Sie dann den Überschuss mit physiologischer Kochsalzlösung ab.

Schritt 7: Das Periost entfernen

• Entfernen Sie das Periost vorsichtig mit Operationsschere und Pinzette; reinigen Sie dann die Schädeloberfläche mit Watte, die Sie mit der Pinzette halten, und trocknen Sie sie mit Luft aus dem Gummiball-Gebläse.

Schritt 8: Das Fenster mit dem Schädelbohrer öffnen

• Verwenden Sie einen 0,5-mm-Fräser bei mittlerer Drehzahl, um mit dem Abschleifen der Fensterposition zu beginnen.
• Schleifen Sie zuerst die Kontur des Fensters — etwas kleiner als der Durchmesser des Deckglases — und vertiefen Sie dann die Kontur Ring für Ring.
• Bleiben Sie beim Schleifen konzentriert; Sie können mit beiden Händen arbeiten, um die Bewegungen stabil zu halten, blasen Sie bei Bedarf Knochenspäne mit dem Gebläse weg und halten Sie das Fenster mit physiologischer Kochsalzlösung feucht, um eine Überhitzung zu vermeiden.
• Wenn beim leichten Drücken des Fensters mit dem Fräser eine deutliche Lockerung erkennbar ist, beenden Sie das Schleifen und bereiten Sie den nächsten Schritt vor.

Schritt 9: Den Knochendeckel entfernen

• Befeuchten Sie Watte mit physiologischer Kochsalzlösung, um Knochenspäne zu entfernen und das Fenster zu befeuchten.
• Trocknen Sie dann die Kochsalzlösung mit trockener Watte und blasen Sie die Schädeloberfläche erneut mit dem Gebläse trocken.
• Heben Sie mit einer Pinzette entlang der geschliffenen Kontur des Fensters den Knochendeckel des Fensters vorsichtig an, lösen Sie ihn langsam ab und entfernen Sie ihn.
• Legen Sie einen Blutstillungsschwamm auf das Fenster, um die Blutung zu stoppen, überwachen Sie dabei den Blutverlust und halten Sie die Schädeloberfläche sauber. Sobald die Gefäße des Fensters nicht mehr bluten, fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

Schritt 10: Den Schädel mit Kleber bedecken

• Tragen Sie 3M-Kleber gleichmäßig auf die Schädeloberfläche der Maus auf und bedecken Sie sie vollständig. Der Kleber dient als Grundierung und verbindet Schädel und Harz fester.
• Härten Sie dann 20 Sekunden lang mit einer Blaulicht-Härtungslampe, bis der Kleber vollständig ausgehärtet ist, bevor Sie fortfahren.

Schritt 11: Das Fenster-Deckglas fixieren

• Tragen Sie zunächst vorsichtig eine angemessene Menge 3M-Fließharz um das Fenster herum auf (eine Kontur, die etwas größer ist als der Deckglasdurchmesser); zu viel Harz kann in das Fenster eindringen und zum Scheitern der Operation führen.
• Legen Sie das Deckglas auf das Fenster, passen Sie seine Position an und drücken Sie es mit der Pinzette leicht an, um es zu positionieren.
• Härten Sie dann das 3M-Fließharz 20 Sekunden lang mit der Blaulichtlampe, um das Deckglas vorläufig zu fixieren.
• Bedecken Sie anschließend den Rand der Deckglasoberfläche mit einer Schicht 3M-Fließharz, sodass das Deckglas zwischen zwei Harzschichten liegt; härten Sie 20 Sekunden lang, bis es vollständig ausgehärtet ist, und schließen Sie so die Deckglasfixierung ab.

Schritt 12: Den Kopfring montieren

• Bedecken Sie zunächst die trockene Schädeloberfläche vollständig mit 3M-Fließharz.
• Setzen Sie den Kopfring mit einer Pinzette auf das 3M-Fließharz. Achten Sie auf die Ausrichtung der 4 Kerben des Kopfrings und justieren Sie die Unterseite des Kopfrings so parallel wie möglich zum Fenster-Deckglas — andernfalls kann die Bildqualität unter dem Mikroskop beeinträchtigt werden.
• Sobald die endgültige Position des Kopfrings festgelegt ist, härten Sie das 3M-Fließharz 20 Sekunden lang mit der Blaulichtlampe, bis es vollständig ausgehärtet ist.
• Tragen Sie eine Schicht 3M-Fließharz über und um den Kopfring auf und härten Sie 20 Sekunden lang mit der Blaulichtlampe, um die Fixierung zu verstärken. Nehmen Sie schließlich die fixierte Maus ab, um die gesamte Operation abzuschließen.

Anhang: Infektionsprävention & postoperative Pflege

1. Halten Sie die Versuchsumgebung relativ isoliert und geschlossen.
2. Sterilisieren Sie die chirurgischen Instrumente.
3. Verwenden Sie sterile Wattestäbchen und sterile physiologische Kochsalzlösung.
4. Reinigen Sie Deckgläser und Kopfringe im Ultraschall und legen Sie sie anschließend in Alkohol ein.
5. Injizieren Sie nach dem Öffnen des Fensters Ketoprofen und Gentamicin zur Entzündungshemmung.
6. Desinfizieren Sie nach der Operation täglich mit einer UV-Lampe.

Die obigen Inhalte dienen nur zu Forschungs- und Bildungszwecken; Korrekturen und Ergänzungen sind willkommen. Für ausführliche Verfahrensvideos oder zugehörige Materialien kontaktieren Sie uns bitte über die Angaben am Ende dieser Seite.

Über uns

SITRANTECH ist seit über fünf Jahren intensiv in der biomedizinischen Technik tätig und arbeitet eng mit Spitzenlaboren zusammen. Wir bieten den Communitys der Neurowissenschaft, Verhaltensforschung und Optogenetik: kopffixierte Laufbandsysteme für wache Mäuse, individuelle Experimente, die Kopffixierung mit Verhaltensaufbauten kombinieren, Verbrauchsmaterialien und Zubehör für die kraniale Fenster-Operation sowie Dienstleistungen zur Gerätekonfiguration und technischen Beratung. Unsere Mission ist einfach: wissenschaftliche Entdeckungen durch Präzisionstechnik zu fördern und Innovationen aus dem Labor in die reale Anwendung zu bringen.