Comparison of 980-nm diode laser and electrolytic lesions in rat brain by SDS-PAGE and CD68

Abstract

SIÇAN BEYNİNDE YAPILAN 980-nm DIYOT LASER ve ELEKTROLİTİK LEZYONLARININ SDS-PAGE ve CD68 ile KARŞILAŞTIRILMASI ÖZET Beyin ve sinir hastalıkları cerrahisinde tümör ablasyonlannda kullanılan birçok teknik vardır, laserler bunlar arasında en yeni ve etkili onarıdır. Bu tez çalışmasında geleneksel olarak kullanılan elektocerrahi ünitesi ve yeni cerrahi 980-nm diyot laser adlı iki farklı cerrahi cihazın sıçan beynindeki etkileri karşılaştırılmaya çalışılmıştır. Bu tezde Wistar cinsi sıçan beyninde 980-nm diyot laser (2W/2s) ve elektrocerrahi cihazları (1.5mA/20s) ile yapılan haraplamalann boyutlarını analiz edebilmek için ısıl olarak etkilenmiş olan protein miktarları steryotaksik beyincerrahisinden sonra sodyum dodesil sülfat polyakrilamid gel elektroforez (SDS-PAGE) yöntemi ile incelenmiştir. Her iki lezyonlamamn beyin yarım kürelerinin toplam protein miktarı üzerindeki etkisi ve lezyon alanım çevreleyen ısıl olarak etkilenmiş örnekler incelenmiştir. Çiftaraflı laser ve elektrolitik lezyon uygulamaları sonrası immunohistokimyasal boyamalarda CD68 işaretleyleyicisi kullanılmıştır. Her iki lezyondaki ısıl olarak etkilenmiş bölgelerin yapı ve boyutları belirlenmiş ve lezyon alanındaki makrofaj miktarları karşılaştınlmıştır. SDS-PAGE ile her iki lezyonun deney sonrasi etkileri benzer bulunmuştur. Elektrolitik lezyonun yarattığı ısıl etki laser lezyondan yaklaşık %160 daha fazladır. 7 günlük grubundaki deneklerde, elektrolitik lezyonlarda ki makrofaj/mikroglia miktarı laser lezyonlannınkinden yaklaşık %60 daha fazladır. Laser lezyonu yapılmış deneklerin hiçbirinde karbonizasyona rastlanmamıştır. Sonuç olarak 980-nm diyot laserin (2W/2s), sinir cerrahisinde kullanılmak üzere elektocerrahi ünitesine (1.5mA/20s) bir alternatif olabileceğini bulunmuştur. Anahtar Sözcükler: CD68, 980-nm diyot laser, elektrolitik lezyon, SDS-PAGE

IV COMPARISON of 980-nm DIODE LASER and ELECTROLYTIC LESIONS in RAT BRAIN BY SDS-PAGE and CD68 ABSTRACT There are several techniques used for neurosurgical tumor ablations; lasers are the newest and most effective of all to apply on brain tissue. This thesis study aims to compare the after-effects of two different surgical tools, namely, the established electrosurgical unit and relatively novel surgical 980-nm diode laser on rat brain tissue. In this thesis, in order to analyze the extent of damage created by 980-nm diode laser (2W/2sec) and electrosurgical unit (1.5mA/20sec) in Wistar rat brain tissue, the thermally affected protein content after stereotaxic neurosurgery was investigated by Sodium Dodecyl Sulphate Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE). The effects of both types of lesions on the whole brain and on the thermally altered nearby tissues were investigated. In order to observe the recovery period of brain tissue after bilateral laser induced and electrosurgical lesions, CD68 specific marker was used for the immunohistochemical staining. The morphology and size of thermally altered areas in both lesions were investigated and the amount of macrophages in lesion area were compared. After-effects of both surgical methods were found similar by SDS-PAGE. Thermal effect of electrosurgical unit on brain tissue was ~160% greater than that of laser. The accumulation of macrophages/microglia 7 days after the surgery in electrolytic lesion was nearly ~60% greater than that of laser lesion. No carbonization was observed in any electrolytic lesions. Finally it was found that, 980-nm diode laser (2W/2sec) can be an alternative to electrosurgical unit (1.5mA/20sec) to be used in neurosurgery. Keywords: CD68, 980-nm diode laser, electrolytic lesion, SDS-PAGE