マウス開頭・頭部窓手術とヘッドリング植込みの手順ガイド

覚醒マウスのin vivo二光子イメージングの第一歩は、多くの場合、美しい開頭・頭部窓手術（クラニアルウィンドウ）とヘッドリング植込みです。窓が透明であるか、ヘッドリングが安定しているかは、その後のイメージングの成否を直接左右します。本記事では、術前準備から術後ケアまでの手順を図解で完全に整理し、研究者の参考に供します。

マウス開頭・頭部窓手術の流れの概要

術前準備（器具と消耗品）

術前準備の器具と消耗品

手術の具体的手順

ステップ 1：麻酔したマウスを固定する

• 麻酔したマウスの歯を手術台の麻酔マスクに引っ掛けます。
• イヤーバーでマウスの頭部を固定し、各方向のノブを回して頭部位置を調整します。
• ピンセットで頭部固定の状態を確認し、明らかな動きがなければ次のステップへ進みます。

ステップ 2：眼軟膏を塗り眼を保護する

• マウスの眼にエリスロマイシン眼軟膏を塗り、その後の手順で眼を保護します。

ステップ 3：マウスの毛を除去する

• 眼科用手術ハサミでマウスの頭頂部の毛を慎重に切り取ります。眼の部位を切らないよう注意してください。

ステップ 4：ヨードホールで消毒する

• ヨードホール消毒液でマウスの頭頂部を消毒します。

ステップ 5：頭皮を切開し頭蓋骨を露出させる

• 別の清潔な手術ハサミとピンセットを使い、まず頭頂部の中央に切れ目を入れ、次に両側へ眼の上方に向かって弧を描くように切り、頭蓋骨全体を露出させます。
• 頭皮を切開して頭蓋骨を露出させた後、頭蓋骨が比較的水平かどうかを確認し、二次調整を行います。

ステップ 6：過酸化水素で骨膜を処理する

• 綿棒に過酸化水素水を含ませ、マウスの頭蓋骨に慎重に塗布します。5〜10秒待ってから、生理食塩水で余分な過酸化水素水を洗い流します。

ステップ 7：骨膜を除去する

• 手術ハサミとピンセットで骨膜を慎重に除去します。続いてピンセットで綿をつまんで頭蓋骨表面を清掃し、ゴム球ブロワーで送風して頭蓋骨を乾燥させます。

ステップ 8：頭蓋骨ドリルで開窓する

• 開窓には0.5mmのバーを使い、中速で窓の位置を研削し始めます。
• まず窓の輪郭を研削します。輪郭の大きさはカバーガラスの直径よりやや小さくし、輪郭を出したら一周ずつ深めていきます。
• 研削中は集中を保ち、両手で操作して動作を安定させ、状況に応じてブロワーで骨屑を吹き飛ばします。また研削中は生理食塩水で窓を湿らせ、研削温度が高くなりすぎるのを防ぎます。
• バーで窓の頭蓋骨を軽く押して大きなゆるみが観察されたら、研削を止めて次のステップの準備をします。

ステップ 9：頭蓋骨片を取り除く

• 生理食塩水で綿を湿らせ、頭蓋骨の骨屑を清掃し、窓を湿らせます。
• 次に乾いた綿で生理食塩水を拭き取り、再びブロワーで頭蓋骨表面を乾かします。
• ピンセットを窓の研削済みの輪郭に沿わせ、そっと持ち上げて、窓の頭蓋骨をゆっくりめくり上げて取り除きます。
• 止血スポンジを窓に当てて止血し、常に出血の状況を観察しながら頭蓋骨表面を清潔に保ちます。窓の血管が滲出しなくなったら、次のステップへ進みます。

ステップ 10：接着剤で頭蓋骨を覆う

• 3M接着剤をマウスの頭蓋骨表面に均一に塗り、完全に覆うようにします。接着剤は下地として、頭蓋骨とレジンの接着をより強固にします。
• 次に青色光硬化ランプで20秒照射し、接着剤を完全に硬化させてから次の操作へ進みます。

ステップ 11：窓のカバーガラスを固定する

• まず窓の周囲（カバーガラス直径よりやや大きい輪郭）に、適量の3Mフロアブルレジンをそっと塗ります。レジンが多すぎると窓内に浸透し、手術失敗の原因になります。
• カバーガラスを窓の上に置いて位置を調整し、ピンセットでそっと押さえて位置決めします。
• 次に青色光硬化ランプで3Mフロアブルレジンを20秒照射し、カバーガラスの位置を仮固定します。
• 続いてカバーガラス表面の周囲に3Mフロアブルレジンを一層被せ、上下二層のレジンでカバーガラスを挟み、青色光硬化ランプで20秒照射して完全に硬化させ、窓のカバーガラス固定を完了します。

ステップ 12：ヘッドリングを固定する

• まず乾燥した頭蓋骨表面を3Mフロアブルレジンで完全に覆います。
• ピンセットでヘッドリングを3Mフロアブルレジンの上に置きます。ヘッドリングの4つの切り欠きの方向に注意し、ヘッドリングの底面をできるだけ窓のカバーガラスと平行に調整します。そうしないと顕微鏡観察のイメージング品質に影響する可能性があります。
• ヘッドリングの最終位置を確定した後、青色光硬化ランプで3Mフロアブルレジンを20秒照射し、完全に硬化させます。
• ヘッドリングの上部と周囲に3Mフロアブルレジンを一層塗り、青色光硬化ランプで20秒照射してヘッドリングの固定を補強します。最後に固定したマウスを取り外し、手術全体を完了します。

付録：マウス手術の感染予防措置と術後ケア

1. 実験環境を比較的独立して密閉された状態に保つ。
2. 手術器具を消毒する。
3. 滅菌綿棒、滅菌生理食塩水を使用する。
4. カバーガラス、ヘッドリングは超音波洗浄後にアルコールに浸ける。
5. 開窓後にケトプロフェンとゲンタマイシンを注射して抗炎症する。
6. 術後は毎日紫外線ランプで消毒する。

以上の内容は研究・学習の参考用です。不適切な点があればご指摘・ご補足を歓迎します。詳細な操作動画や関連資料が必要な場合は、本ページ下部の連絡先までお問い合わせください。

私たちについて

SITRANTECH（シトランテック）は生物医学工学の分野に深く取り組み、第一線の研究室と5年以上にわたり緊密に協力してきました。神経科学、行動学、光遺伝学などの研究分野に対し、覚醒マウス頭部固定トレッドミルシステム、頭部固定システムと行動実験を組み合わせたカスタム実験、開頭・頭部窓手術関連の消耗品とアクセサリー、実験機器のカスタマイズと技術コンサルティングサービスを長年提供しています。私たちの使命はシンプルです：精密工学で科学的発見を後押しし、イノベーションを実験室から実用へと導くことです。