Osmotic Drug Delivery zu ischämischen Hinterbeine und Perfusion von Blutgefäßen mit Microfil für Mikro-Computertomographie
Summary
Wir zeigen hier die<em> In vivo</em> Einsetzen einer osmotischen Pumpe für konstante local drug delivery und die Schaffung von hindlimb Ischämie in einem Maus-Modell. Darüber hinaus ist das Hinterbein Gefäßsystem mit Microfil ein Silicon röntgendichte Mittel perfundiert, um Mikro-Computertomographie (Mikro-CT) vorzubereiten.
Abstract
Präklinische Forschung in Tiermodellen der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit spielt eine wichtige Rolle bei der Prüfung der Wirksamkeit von Therapeutika entwickelt, um die Mikrozirkulation zu stimulieren. Die Wahl der Versandart für diese Mittel ist wichtig, weil die Art der Verabreichung zutiefst beeinflusst die Bioaktivität und Wirksamkeit dieser Mittel 1,2. In diesem Artikel zeigen wir, wie man vor Ort ein Medikament verabreicht in ischämischen Hinterbeine mit einem katheterisiert osmotische Pumpe. Diese Pumpe kann ein festes Volumen der wässrigen Lösung kontinuierlich liefern für einen vorgegebenen Zeitraum. Wir präsentieren auch unsere Mausmodell der einseitigen hindlimb Ischämie durch Unterbindung der A. femoralis communis proximalen zum Ursprung des profunda femoris und epigastrica Arterien im linken Hinterbein induziert. Schließlich beschreiben wir die in vivo-Kanülen sowie Unterbindung der infrarenalen Bauchaorta und Perfusion des hindlimb Gefäßsystem mit Microfil, ein Silikon radiopaken Casting-Agenten. Microfil können perfundieren und füllen das gesamte Gefäßsystem (arterielle und venöse), und weil wir den größten Gefäßleitung für die Ausreise ligiert haben, kann der Agent in das Gefäßsystem für zukünftige ex-vivo-Bildgebung mit dem Einsatz von kleinen Mikro-CT-Probe 3 beibehalten werden .
Introduction
Periphere arterielle Verschlusskrankheit (pAVK) ist eine Krankheit, die atherosklerotischen unzureichende Blutversorgung in den Beinen 4 verursacht. Es wirkt 8-12.000.000 Amerikaner und aktuellen medizinischen Behandlungen bieten nur begrenzte Linderung 5,6. Neuartige Therapeutika, die Blutzirkulation in den Beinen verbessern würde nicht nur zurückhalten Fortschreiten der Krankheit, sondern auch die Lebensqualität verbessern. Die Inzidenz der PAD ist höher bei Personen im Alter von über 50 Jahren ist so lokale pharmakologische Therapie ein wünschenswerter Behandlungsform, weil die reduzierte Nieren-und Leberfunktion häufig bei älteren Patienten gesehen Arzneimittelstoffwechsel verringern können und erhöhen Nebenwirkungen systemischer Verabreichung.
So haben wir ein Mausmodell der PAD zu prüfen, ob lokal verwaltete Mittel hindlimb Ischämie lindern durch die Förderung der Angiogenese und mikrovaskulären Umbau. Insbesondere haben wir eine katheterisierte osmotische Pumpe kontinuierlich liefern das therapeutische Mittel zurischämischen Oberschenkelmuskel von Mäusen. Mit unserem Delivery-System, waren wir in der Lage, optimale Konzentration des Medikaments in der lokalen Umgebung aufrecht zu erhalten; Dieser Ansatz ermöglicht eine entsprechende medikamentöse Bioaktivität, vermeidet mögliche systemische Nebenwirkungen, und überwindet den Nachteil der begrenzten lokalen Drogen-Zugang mit systemischer Verabreichung verbunden. Zusätzlich zu beurteilen, ob lokal verwaltete Mittel Revaskularisierung zu fördern, haben wir fortschrittliche Gießen und High-Definition-Imaging-Techniken, die die Quantifizierung von Veränderungen in der Mikrozirkulation aktivieren. Zusammengenommen ist die Kombination von Methoden in diesem Artikel verwendeten Video nützlich in präklinischen Studien, um das Verständnis pharmakologisch induzierte Revaskularisation bei pAVK-Patienten 7-9 unterstützen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hier präsentieren wir eine Methode zur osmotischen Medikament / Substanz Lieferung in einem Mausmodell der hinteren Gliedmaßen Ischämie. Darüber hinaus beschreiben wir ein Gießverfahren, bei dem wir Microfil verwendet wurden, um eine 3D-Rekonstruktion für die Analyse des vaskulären Netzwerk herzustellen.
Der Grad oder die Schwere der Ischämie variiert je nachdem, wo die arterielle Ligation / Exzision ist. Wir haben eine doppelte Ligatur in der A. femoralis communis proximal der Urspr…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Autoren bedanken sich bei Keith Michel des MD Anderson Small Animal Imaging Facility für seine technische Unterstützung bei der Mikro-CT-Bildgebung, Edward TH Yeh, MD, für chirurgische Hilfe, und Rebecca Bartow, PhD danken, für die redaktionelle Unterstützung. Diese Arbeit wurde zum Teil von der American Heart Association unterstützt.
Materials
| Reagent/Material | |||
| Surgical tools | Fine Science Tools | Type: Tool | |
| Puritan sterile cotton swabs | Fisher Scientific | 22-029-499 | Type: Tool |
| Betadine (povidone-iodine) | Fisher Scientific | 19-065534 | Type: Reagent |
| 70% Alcohol pads | Fisher Scientific | NC9926371 | Type: Reagent |
| Phosphate buffered saline | Lonza | 17-516F | Type: Reagent |
| 6-0 prolene suture | Cardinal Health | 8709 | Type: Tool |
| 8-0 prolene suture | Cardinal Health | 2775 | Type: Tool |
| Depilatory cream | Nair | Type: Tool | |
| Osmotic pump | ALZET | 1002 | Type: Tool, 14 day release |
| Vinyl catheter | ALZET | 7760 | Type: Tool |
| Heparinized saline (0.9%) | Baxter | 2B0944 | Type: Reagent |
| Neutral buffered formalin | Richard-Allan Scientific | 5705 | Type: Reagent |
| Microfil (silicone rubber contrast agent) | Flowtech | MV-112 | Type Reagent, Microfil White |
| Cal-Ex II (formic acid solution) | Fisher Scientific | CS511-1D | Type: Reagent |
| Buprenex | CIII | 7571 | Type: Analgesic |
| Bupivicaine | Hospira, Inc. | 381 | Type: Analgesic |
| Equipment | |||
| Dissecting microscope | Carl Zeiss Microimaging | Zeiss Stemi 2000-C | Type:Equipment |
| Laser Doppler perfusion imager | Perimed Inc. | Periscan PIM3 | Type:Equipment |
| Micro-CT imaging system | GE Healthcare | Explore Locus SP | Type:Equipment |
References
- Epstein, S. E., Fuchs, S., Zhou, Y. F., Baffour, R., Kornowski, R. Therapeutic interventions for enhancing collateral development by administration of growth factors: basic principles, early results and potential hazards. Cardiovasc. Res. 49, 532-542 (2001).
- Esaki, J., Marui, A., Tabata, Y., Komeda, M. Controlled release systems of angiogenic growth factors for cardiovascular diseases. Expert Opin. Drug Deliv. 4, 635-649 (2007).
- Bentley, M. D., Ortiz, M. C., Ritman, E. L., Romero, J. C. The use of microcomputed tomography to study microvasculature in small rodents. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 282, 1267-1279 (2002).
- Golomb, B. A., Dang, T. T., Criqui, M. H. Peripheral arterial disease: morbidity and mortality implications. Circulation. 114, 688-699 (2006).
- Hiatt, W. R. Pharmacologic therapy for peripheral arterial disease and claudication. J. Vasc. Surg. 36, 1283-1291 (2002).
- Hirsch, A. T., et al. Peripheral arterial disease detection, awareness, and treatment in primary care. JAMA. 286, 1317-1324 (2001).
- McDonald, D. M., Choyke, P. L. Imaging of angiogenesis: from microscope to clinic. Nat. Med. 9, 713-725 (2003).
- Hirsch, A. T., et al. ACC/AHA Guidelines for the Management of Patients with Peripheral Arterial Disease (lower extremity, renal, mesenteric, and abdominal aortic): a collaborative report from the American Associations for Vascular Surgery/Society for Vascular Surgery, Society for Cardiovascular Angiography and Interventions, Society for Vascular Medicine and Biology, Society of Interventional Radiology, and the ACC/AHA Task Force on Practice Guidelines (writing committee to develop guidelines for the management of patients with peripheral arterial disease)–summary of recommendations. J. Vasc. Interv. Radiol. 17, 1383-1397 (2006).
- Zagorchev, L., Mulligan-Kehoe, M. J. Molecular imaging of vessels in mouse models of disease. Eur. J. Radiol. 70, 305-311 (2009).
- Losordo, D. W., Dimmeler, S. Therapeutic angiogenesis and vasculogenesis for ischemic disease. Part I: angiogenic cytokines. Circulation. 109, 2487-2491 (2004).
- Waters, R. E., Terjung, R. L., Peters, K. G., Annex, B. H. Preclinical models of human peripheral arterial occlusive disease: implications for investigation of therapeutic agents. J. Appl. Physiol. 97, 773-780 (2004).
