Kronisk kateterisering av blodkärl hos råtta krävs ofta för administration av ämnen, få blodprov under en period eller för direkt medvetna blodtryck mätningar. Lårbenshals arteriell kateter i råtta och motsvarande mätningar av blodtryck hos den medvetna djuret kommer att demonstreras.
I flera utbildningsområden, tillgång till cirkulationssystemet i laboratoriestudier är nödvändig. Farmakologiska studier på råtta med kroniskt inopererade katetrar tillåta forskare att effektivt och humant administrera ämnen, utföra upprepade blodprov och hjälper medvetna direkta mätningar av blodtryck och hjärtfrekvens. När katetern implanteras långsiktiga provtagningen är möjligt. Patency och kateter livet beror på flera faktorer, inklusive låset används lösningen, rodnad regim och kateter material. Denna video kommer att visa metodiken i lårbensartären och venös kateterisering av råtta. Förutom videon kommer att visa användningen av femorala venösa och arteriella katetrar för blodprovstagning, administrering av läkemedel och användning av arteriell kateter i mätningar av blodtryck och hjärtfrekvens på ett medvetet fritt röra råtta. En tjuder och sele ansluten till ett vridbart system som gör det möjligt för djuret att hoanvänds och har prover som tagits av forskaren med minimala avbrott för djuret. För att upprätthålla öppetståendet av katetern är en noggrann dagligt underhåll av katetern som krävs med lås-lösning (100 U / ml hepariniserat koksaltlösning), maskin-jord trubbig spets nålar sprutor och användning av sprutans filter för att minimera eventuella föroreningar. Med försiktig aseptisk kirurgisk teknik, rätt material kateter och noggrann kateterteknik underhåll, är det möjligt att upprätthålla patentet katetrar och friska djur under lång tid (flera veckor).
Arteriella och ven kateter har historiskt använts för att både akut och kroniskt kontrollera blodtryck, prov blod och leverera ämnen i den experimentella råtta djurmodell 1-4. En stor fördel med dessa kirurgiska besättningar är att det tillåter övervakas, inklusive, blodprovstagning, administrering och monitorering av blodtryck, som skall genomföras med minimala störningar och / eller stress för djuret 1. Många utredare har skrivit protokoll och har specifika metoder enligt vilka deras laboratorium utför kirurgiska ingrepp 5-8. Den video och illustrationer visar vad vårt laboratorium har visat sig vara framgångsrik när det gäller den femorala arteriell och venös kateter förfarande.
Råttor används ofta i laboratoriet för en mängd vetenskapliga studier på grund av deras ringa storlek och bekvämlighet vid hanteringen. Det finns flera platser där en kroniskkateter kan placeras inom ett djur, inklusive halsvenen, bukaorta, halspulsådern och lårbensartären, för att nämna några. Råttan femorala plats för kronisk kateterisering resulterar i ökad längd kateter öppetståendet och hade den snabbaste återhämtningen av pre-kirurgisk djurens vikt jämfört med andra kateter platser 9.
Många utredare har använt kvarliggande katetrar för både akut och kronisk blodprovstagning 1-5,11-13. I många studier flera blod drar krävs av ett djur och externa kanylering / kateter är en metod som är fördelaktigt på grund av sin icke-traumatisk natur, dessutom kan göras medan djuret är vid medvetande, så är inte begränsad av effekterna av anestetika och även djuret kan fritt röra 1,10. Den bästa metoden för att få blodprov och mäta stresshormoner hos gnagare har varit lång debatterats 6,13. När det gäller farmakokinetiska Studies tillåter kateterisering av forskningen djuret upprepad blodprovstagning med minimal återhållsamhet när du använder en kroniskt implanterade kateter system. Dessutom har studier visat minskad basala koncentrationer av adrenalin, noradrenalin och dopamin i plasma för fritt rörliga råttor (jugulär kateter) jämfört med djur som har hanterats (30 sekunder) och eller återhållsamma (5 minuter) 14. En ytterligare metod för att urskilja ökar i stress genom att mäta plasma kortikosteron nivåer. Tidigare föreslogs att även följande tre till fyra dagar av kirurgisk återhämtning gånger att plasma kortikosteron nivåerna förhöjda i kroniska kanylerade råtta 15. Emellertid har nya förbättringar i metodik fastställt att det inte finns några skillnader i baseline plasma kortikosteron nivåer i halsvenen kanylerade råttor jämfört med uncannulated råttor 16. Dessutom avslöjade HPLC-metodik för kortikosteron analys också att corticosterett förhöjt av återhållsamhet stressen, men stabil efter jugular kateterisering 16.
En ytterligare användning av kronisk kateterisering är mätning av blodtryck och hjärtfrekvens hos gnagare. Det finns flera metoder som används för att mäta blodtryck och hjärtfrekvens hos råtta, dessa inkluderar icke-invasiva metoder svans manschetten, förfaranden radiotelemetry och direkt kvarliggande katetrar. Varje metod har sina fördelar och nackdelar, vilka beskrivs i detalj i andra publikationer. Kvarliggande vätskefyllda katetrar kan inplanteras i flera artärer i råtta. Den femoralisartären men en artär som kan användas för denna åtgärd. För blodtryck / puls åtgärder, är den distala änden av katetern kopplas till en kalibrerad tryckomvandlare. Katetern kan vara inrymt i en skyddande fjäder som är kopplad till en vridbar att tillåta fri rörlighet för djuret, eller fäst till en knapp surgitiskt implanteras för djuret. Kvarliggande katetrar har fördelen att minimera långvarig stress på djuret 17,18. Dessutom material är billiga, är kalibrering enkelt för tryck åtgärder och kontinuerliga långsiktiga åtgärder kan erhållas under förhållanden med relativt låg stress för många veckor 19. Vi skulle vara försumlig om vi inte nämna att det finns nackdelar med denna teknik, bland annat, det är ett kirurgiskt invasiva teknik, underhåll av katetern krävs för att upprätthålla patency, skador på artären på grund av implantation av katetern och potential för infektion för att nämna några.
För kronisk åtgärder som har direkta blodtrycket inspelningar från kroniskt-implanterade arteriella katetrar är mer tekniskt utmanande men är mer exakt och kan ske kontinuerligt utan att störa djuren. Tail-manschetten mätningar är mindre noggranna, men att de inte kräver operation och kan även upprepaed. Tail-manschetten metoder kräver hantering liksom uppvärmning av djuret för att vidga svansen fartyg att underlätta upptäckt av pulsen 20. Hantering och den extra värme stress kan påverka blodtrycksmätningar, vilket inte ger helt korrekta åtgärder. Dessutom tillåter den icke-direkt tail-manschetten metoden inte lätt samtidigt blodprov eller Drug Administration.
En ytterligare metod som direkt mått kan uppnås använder telemetriska metodik. Telemetri ger högkvalitativa inspelningar av blodtrycket (och andra åtgärder) kontinuerligt under långa perioder i medveten fritt flytta djur utan tvång eller bedövningsmedel 18. Men telemetri enheter medan ideal är mycket kostsamt. Vid jämförelse med telemetri, kateterisering fördelar inkluderar: minskade "setup" och driftskostnader, förmågan att snabbt administrera läkemedel och enkelt ta blodprov i medveten fritt rörliga djur. Den administrativa samarbejon av narkotika och ämnen, och få blodprover från forskningen djuret kan göras medan minimalt störande djuret, vilket minimerar stressen för djuret och ge utrymme för ett mer rättvisande mått.
The authors have nothing to disclose.
Författarna vill tacka Dr Andrew King, PhD och Katrina kung för bidraget från illustrationerna. NIH bidrag: R00HL087927.
Name | Type | Company | Catalog Number |
Arterial Catheter | Consumable | SAI Infusion | RFA-01 |
Venous Catheter | Consumable | Scientific Commodities, Inc. | BB518-20 & BB31785-V/2 |
27g 1/2″ Blunt Needle | Equipment | Integrated Dispensing Solutions, Inc. | 9991113 |
23g 1/2″ Blunt Needle | Equipment | Integrated Dispensing Solutions, Inc. | 9991109 |
PowerLab/8SP | Equipment | ADInstruments | ML765 |
Quad Bridge | Equipment | ADInstruments | ML118 |
LabChart 7.2 | Software | ADInstruments | |
BP Transducer with stopcock & Cable | Equipment | ADInstruments | MLT844 |
Single Channel Swivel | Equipment | Instech | 375/22PS |
Single Axis-Counter Balance Swivel Mount | Equipment | Instech | CM375BP |
Covance Infusion Harness | Equipment | Instech | CIH105 |
Table Top Isoflurane Anesthesia Unit | Equipment | Protech International, Inc. | 61020 |
Rodent Anesthesia Mask | Equipment | Protech International, Inc. | RAM-02 |
Rodent Induction Chamber | Equipment | Protech International, Inc. | RIC-01 |
Anesthesia Gas Filter Canister | Equipment | Protech International, Inc. | 80120 |
Tabletop Laminar Flow Hood | Equipment | Sentry Air Systems, Inc. | SS-200-WSL |
Oster Golden A5 | Equipment | Oster Professional Products | 78005-140 |
Fiber Optic Light with Dual Gooseneck Guide | Equipment | LW Scientific, Inc. | ILL-1502-DGG1 |
Deltaphase Isothermal Pad | Equipment | BrainTree Scientific | 39DP |
Cotton-Tipped Applicators | Consumable | Solon Manufacturing Company | 36200 |
Gauze Sponges 2″x2″ | Consumable | Kendall Curity | 2146 |
5-0 Nylon Suture | Consumable | Ethicon | 661G |
4-0 Silk Suture | Consumable | Deknatel | 8-S, 136075-0208 |
Tissue Adhesive | Consumable | 3M | 1469SB |
Splinter & Fixation Forceps | Equipment | George Tiemann & Company | 160-55 |
Student Tissue Forceps | Equipment | Fine Science Tools, Inc. | 91121-12 |
Micro Forceps/Bracken Forceps | Equipment | George Tiemann & Company | 10-1942 |
Extra Fine Graefe Forceps | Equipment | Fine Science Tools, Inc. | 11152-10 |
Olsen-Hegar Needle Holder | Equipment | Fine Science Tools, Inc. | 12002-12 |
Student Halsted-Mosquito Hemostat | Equipment | Fine Science Tools, Inc. | 91308-12 |
Rochester Pean Forcep | Equipment | Biomedical Research Instruments, Inc. | 31-1640 |
Student Surgical Scissors | Equipment | Fine Science Tools, Inc. | 91402-12 |
Dumont Forceps | Equipment | Fine Science Tools, Inc. | 11251-35 |
Micro Dissecting Scissors | Equipment | George Tiemann & Company | 160-210 |
Strabismus Scissors | Equipment | Fine Science Tools, Inc. | 14075-11 |
Hartman Hemostat | Equipment | Fine Science Tools, Inc. | 13003-10 |
Tissue Scissors | Equipment | George Tiemann & Company | 160-150 |
Retractor | Equipment | Custom Made |