أجهزة الأغنام الجنين على المدى القريب لالمتغيرات المتعددة تسجيلات غير تخدير المزمنة

Summary

يتم استخدام غير تخدير نموذج الأغنام الجنين المجهزة بشكل مزمن لدراسة التطور الجنيني الإنسان في الصحة والمرض، لأنه يسمح وضع الجراحية وصيانة القسطرة والأقطاب، وأخذ عينات الدم المتكررة، حقن مادة، وتسجيل النشاط bioelectrical، والتصوير الحي. وصفنا الإجراءات اللازمة لإنشاء هذا النموذج.

Abstract

The chronically instrumented pregnant sheep has been used as a model of human fetal development and responses to pathophysiologic stimuli such as endotoxins, bacteria, umbilical cord occlusions, hypoxia and various pharmacological treatments. The life-saving clinical practices of glucocorticoid treatment in fetuses at risk of premature birth and the therapeutic hypothermia have been developed in this model. This is due to the unique amenability of the non-anesthetized fetal sheep to the surgical placement and maintenance of catheters and electrodes, allowing repetitive blood sampling, substance injection, recording of bioelectrical activity, application of electric stimulation and in vivo organ imaging. Here we describe the surgical instrumentation procedure required to achieve a stable chronically instrumented non-anesthetized fetal sheep model including characterization of the post-operative recovery from blood gas, metabolic and inflammation standpoints.

Introduction

مجموعة متنوعة من نماذج حيوانية موجودة لدراسة كل حالات الحمل العادية وللخطر، بما في ذلك القوارض المخبرية، الرئيسيات غير البشرية والمجترات المحلية. ^{1،2،3،4،5} وقد استخدم الأغنام الحوامل المجهزة بشكل مزمن على نطاق واسع لمدة 50 سنوات نموذج للتنمية والاستجابات الجنينية البشرية للمحفزات الفسيولوجية المرضية مثل lipopolysaccharide في (LPS). ^6-10 الآفات بعد التعرض LPS تحاكي بالضبط ما ينظر إليه في الخدج المصابين تلين حول البطينات الدماغية، والذي يرجع إلى ملف تعريف النضج مماثل من كلا النوعين. ^{11 و 12}

كما درست مضاعفات الحمل الأخرى بقدر كبير من التفصيل مثل اكتشاف أن السكرية قبل الولادة تعزيز التنمية الرئة ^13-15 وفهم تأثير تقييد النمو داخل الرحم على الجنين ^16،17.

هو الاستخدام الواسع النطاق للنموذج الأغنام الجنين يرجع ذلك إلى UNIQرق قابليته من الأغنام الجنين غير تخدير لوضع الجراحية وصيانة القسطرة والأقطاب، مما يتيح اخذ عينات من الدم المتكرر، وتسجيل النشاط bioelectrical، وتطبيق التحفيز الكهربائي وتصوير الدماغ فيفو ¹⁸ القياس من الممكن أيضا، وإن كانت أقل استخداما بعد نظرا لتطور العالي لإعداد فضلا عن التكلفة الأولية والصيانة. ¹⁹

وعلاوة على ذلك، فإن النموذج الأغنام الجنين هي متعددة للغاية كما العديد من الاختلافات أجهزة ممكنة اعتمادا على مقاييس الفائدة. على سبيل المثال، فمن الممكن أن يسجل أكثر من أيام إلى أسابيع إشارات متعددة المتغيرات في الوقت الحقيقي مثل حركات الجنين في التنفس، ونشاط الدماغ الكهربائي، ردود القلب والأوعية الدموية، والكهربائي، وتدفق الدم الإقليمي لمجموعة من الأجهزة باستخدام مجسات تدفق أو المجهرية، وما إلى ذلك بفضل هذا التنوع، وقد أجريت مجموعة واسعة من الدراسات بما في ذلك تطوير كارداتنظام ovascular ^{20،21،-hypothalamo} الغدة النخامية، الغدة الكظرية (HPA) محور ^22، نمو المخ تطوير ²³ والنوم الدول ولا سيما ^24، وآثار نقص الأكسجة / اختناق ^25، انخفاض حرارة الجسم العلاجية ^26، التهاب ^11/06، مزيج من الاثنين معا ^27، السكرية ^28،29، عقاقير مضادة للاكتئاب ^30، وخلل التنسج القصبية الرئوية، (برميل يوميا) ^31،32 والبرمجة الجنينية ^{33،34،35،36،37،38،39} أو تطوير طرائق مراقبة الجنين الرواية قبل وأثناء المخاض وهذا غيض من مناطق قليلة من التحقيق. ^{40،41،42،43}

الهدف العام المتمثل في طريقة عرض لإظهار تنفيذ هذا النموذج تنوعا الأساسي. لأنها تتيح إنشاء مجموعة متنوعة واسعة من البروتوكولات التجريبية الحادة والمزمنة دراسة علم وظائف الأعضاء الجنين والفيزيولوجيا المرضية على التكاملي، جهاز الخلوية والجزيئية المستويات.

Protocol

وجاءت رعاية الحيوان المبادئ التوجيهية للمجلس الكندي للرعاية الحيوان وموافقة مجلس دي مونتريال جامعة على رعاية الحيوان (بروتوكول # 10 ريتش-1560). يتم توفير معلومات مفصلة عن المواد والأساليب المستخدمة في الجدول 1. 1. التخدير <ol style=";text-al…

Representative Results

والمجهزة 38 النعاج مؤرخة الوقت الحوامل في 128 ± 2 أيام من الحمل (DGA، ~ 0.88 الحمل، فترة 145 DGA) مع الشرياني الوريدي والقسطرة الذي يحيط بالجنين والكهربائي (ECG) الأقطاب مع تقنية معقمة تحت التخدير العام (سواء نعجة والجنين ). في حالة الحمل التوأم وقد تم اختيار الجنين أكبر على أساس ال…

Discussion

وقدم التخدير والجراحة المطلوبة لإنشاء نموذج حيواني لدراسة علم وظائف الأعضاء الجنين والفيزيولوجيا المرضية: والأغنام الجنين غير تخدير المجهزة بشكل مزمن.

وينبغي التأكيد على أربع خطوات حاسمة في إطار البروتوكول. أولا، تمرير القسطر?…

Materials

ACE Light source	Schott-Fostec	A20500
Dissecting scissors	Fine Science Tools	14060 – 11
Angled dissecting scissors	Fine Science Tools	15006 – 09
Scalpel handle	Fine Science Tools	10003 – 12	alternating dissecting tool
Curved scalpel blades #12	Fine Science Tools	10012 – 00	alternating dissecting tool
Bone scissors	Fine Science Tools	16044 – 10
S & T suture tying forceps	Fine Science Tools	00272 – 13
Dumont SS forceps – angled	Fine Science Tools	11203 – 25
Braided silk suture size 6-0	Teleflex Medical	07 – 30  – 10
Medical Tape	transpore	3M
Ketamine hydrochloride 100 mg/ml	Hospira	NDC 0409 – 2051 – 05	Final Does is 80 mg/kg
Tranqui Ved Injection (xylazine 100 mg/ml)	Vecdo	NDC 50989 – 234 – 11	Final Does is 10 mg/kg
Reactive orange 14	Sigma – Aldrich	R – 8254
Ringers Solution Components			Solution is gas equilibrated with 95% O2 and 5% Co2, final pH 7.4
Sodium chloride	Sigma – Aldrich	S7653	Final Concentration: 118 mM
Potassium chloride	Fisher Scientific	P217 – 3	Final Concentration: 4.7 mM
Calcium chloride dihydrate	Fisher Scientific	C79 – 500	Final Concentration: 2.5 mM
Potassium phosphate monobasic	Fisher Scientific	P -285	Final Concentration: 1.2 mM
Magnesium sulfate	J.T. Baker	Jan-00	Final Concentration: 0.57 mM
4-(2-Hydroxyethyl)piperazine-1-ethanesulfonic acid (HEPES)	Fisher Scientific	BP 310 – 500	Final Concentration: 5.95 g/L
Glucose	Sigma – Aldrich	G8270	Final Concentration: 5.5 mM
LifeWindow	Digicare Biomedical Technology
CED bioamplifier and ADC units	Cambridge Electronic Design Limited, Unit 4, Science Park, Milton Road, Cambridge CB4 0FE ENGLAND.	Bioamp: 1902; ADC: micro1401; Data acquisition software: Spike 2, V7.13
Neurolog analog signal bioamplifier	Digitimer Ltd 37 Hydeway Welwyn Garden City Hertfordshire, AL7 3BE, England	NL108A
ABL800Flex	Radiometer Canada; 200 Aberdeen Dr, London, ON N5V 4N2
Eppendorf 5804R	Eppendorf Canada; 2810 Argentia Road, #2 Mississauga, Ontario, L5N 8L2
Arrow Jugular Catheterization Set	Arrow International, Inc., 2400 Bernville Road, Reading, PA 19605 USA
Atravet			10 mg/mL
Diazepam			5mg/mL
Ketamine	Ketalar		100 mg/mL
Propofol			10 mg/mL
SurgiVeT	Endotracheal Tubes; Smiths Medical ASD, Inc. St. Paul, MN 55112, USA
Cook Airway Exchange Catheter with RAPI-FIT Adapters	Cook Critical Care 750, Bloomington IN 47402-0489 USA
Dispomed Ventilator	Dispomed Ltd., 745 Nazaire-Laurin, Joliette, Quebec J6E 0L6
BD Insyte-W	Becton Dickinson, Infusion Therapy Systems Inc., 9450 S State St, Sandy Utah 84070 USA		22 to 20 G; 1 in [0.9 x 25 mm] to 1.16 in [1.1 x 30 mm]
Edwards Lifesciences Ref: PX272 Pressure monitoring kit with TruWave Disposable Pressure
LifeWindow LW6000	Digicare Biomedical Technology 107 Commerce Road, Boynton Beach, FL 33426-9365 USA
Gaymar
Babcock
Polyvinyl catheters	SCI (Scientific Commodities Inc.)		2 meters
2-0 Vicryl
Castroviejo scissors
electrocardiogram (ECG)	LIFYY, Metrofunk Kabel-Union, Berlin, Germany		four copper electrodes in single sheath, 2 meters
2-O Vicryl
3-0 Vicryl
PDS II USP
Trimethoprim sulfadoxine
Ampicillin
Stopcock	Argon Medical, Cat 041220001A		Double 4-way Stopcock with male luer lock
Needles	Tyco Healthcare 8881202389		Monoject aluminum hub blunt needles, 22Gx, 0.7mmx 38.1mm: for fetal arterial and venous catheters
Needles	Tyco Healthcare 8881202322		Monoject aluminum hub blunt needles, 16Gx, 1.6mmx38.1mm: for amniotic catheters