चूहों में निचले पेट के अंगों और हिंद अंगों के सीटू क्लोज सर्किट परफ्यूजन में स्थापित करना
Summary
मूत्राशय, प्रोस्टेट, यौन अंगों, हड्डी, मांसपेशियों और पैर की त्वचा सहित माउस निचले शरीर के सीटू परफ्यूजन में एक प्रोटोकॉल का वर्णन किया गया है।
Abstract
पूर्व वीवो परफ्यूजन अलग अंगों (जैसे यकृत, गुर्दे) के कार्य का अध्ययन करने के लिए एक महत्वपूर्ण शारीरिक उपकरण है। साथ ही, माउस अंगों के छोटे आकार के कारण, हड्डी, मूत्राशय, त्वचा, प्रोस्टेट और प्रजनन अंगों का पूर्व वीवो पर्फ्यूजन चुनौतीपूर्ण है या व्यवहार्य नहीं है। यहां, हम पहली बार चूहों में सीटू लोअर बॉडी परफ्यूजन सर्किट में रिपोर्ट करते हैं जिसमें उपरोक्त ऊतक शामिल हैं, लेकिन मुख्य निकासी अंगों (गुर्दे, यकृत और तिल्ली) को नजरअंदाज करते हैं। सर्किट इलियाक धमनी और नस और कौतारीय रक्त वाहिकाओं के ऊपर पेट महाधमनी और अवर वेना कावा को कैनुलाटिंग करके स्थापित किया गया है। पर्फ्यूजन 2 घंटे तक बनाए रखा परफ्यूज़ेट प्रवाह के साथ एक परिष्ट पंप के माध्यम से किया जाता है। फ्लोरोसेंट लेक्टिन और होचस्ट समाधान के साथ सीटू धुंधला में पुष्टि की गई कि माइक्रोवसकुलेचर को सफलतापूर्वक केंद्रित किया गया था। यह माउस मॉडल रोग प्रक्रियाओं के साथ-साथ दवा वितरण के तंत्र, ट्यूमर कोशिकाओं को परिसंचारी के प्रवासन/मेटास्टेसिस और पर्फ्यूस्ड अंगों और ऊतकों के साथ प्रतिरक्षा प्रणाली की बातचीत के लिए एक बहुत ही उपयोगी उपकरण हो सकता है ।
Introduction
अलग अंग परफ्यूजन मूल रूप से प्रत्यारोपण1,,2,3के लिए अंग शरीर विज्ञान का अध्ययन करने के लिए विकसित किया गया था, और अन्य शरीर प्रणालियों के हस्तक्षेप के बिना अंगों के कार्यों की समझ सक्षम।, उदाहरण के लिए, अलग-थलग पड़े गुर्दे और हृदय परफ्यूजन हीमोडायनामिक्स के बुनियादी सिद्धांतों और वासोएक्टिव एजेंटों के प्रभावों को समझने में बेहद उपयोगी था, जबकि स्वस्थ और रोगग्रस्त ऊतक,,4, 5,6,,57में दवा चयापचय सहित मेटाबोलिक कार्य को समझने के लिए यकृत परफ्यूजन महत्वपूर्ण था। इसके अलावा, प्रत्यारोपण के लिए इरादा अंगों की व्यवहार्यता और कार्य को समझने में परफ्यूजन अध्ययन महत्वपूर्ण थे। कैंसर शोध खोज में, माउस, चूहे, और हौसले से पुनः प्राप्त मानव ऊतकों का उपयोग करके कई समूहों द्वारा अलग ट्यूमर परफ्यूजन का वर्णन किया गया है8,,9। कुछ अलग ट्यूमर परफ्यूजन में, ट्यूमर अंडाशय वसा पैड में प्रत्यारोपित किया गया था मेसेंट्रीधमनी 10से रक्त वाहिकाओं की आपूर्ति ट्यूमर के विकास के लिए मजबूर करने के लिए । जैन समूह ने ट्यूमर हीमोडायनामिक्स और मेटास्टेसिस 8 , 11 ,,,12,813को समझने के लिए पेट एडेनोकार्सिनोमा के अलग – थलग परफ्यूजन का उपयोग करके अग्रणी अध्ययन किए ।13 अन्य अभिनव इंजीनियर पूर्व वीवो सेटअप में प्राथमिक मानव मल्टीपल मायलोमा कोशिकाओं को संस्कृति के लिए 96-अच्छी तरह से प्लेट-आधारित परफ्यूजन डिवाइस और इंजीनियरिंग बोन मैरो आर्किटेक्चर और फंक्शन रिसर्च15के लिए मॉड्यूलर फ्लो चैंबर शामिल है।14
शरीर विज्ञान और पैथोलॉजी अध्ययन के अलावा, दवा वितरण के बुनियादी सिद्धांतों का अध्ययन करने के लिए अंग परफ्यूजन का उपयोग किया गया है। इस प्रकार, एक समूह ने अलग चूहे के अंग परफ्यूजन का वर्णन किया और प्रत्यारोपित सारकोमा16में लिपोसोम के संचय का अध्ययन किया, जबकि एक अन्य समूह ने नैनोकणों के एंडोथेलियल लक्ष्यीकरण का अध्ययन करने के लिए मानव गुर्दे के परफ्यूजन का अध्ययन किया। टेरनुलो एट अल ने एक अलग-थलग मानव त्वचा फ्लैप का उपयोग वीवो त्वचा दवा प्रवेश मॉडल18के रूप में किया।
बड़े अंगों और ऊतकों के परफ्यूजन में इन प्रगति के बावजूद, चूहों में सीटू परफ्यूजन मॉडल में कोई रिपोर्ट नहीं आई है: ए) यकृत, तिल्ली और गुर्दे जैसे निकासी अंगों को बाईपास करें; ख) में पेल्विक अंग, त्वचा, मांसपेशी, प्रजनन अंग (पुरुष में), मूत्राशय, प्रोस्टेट और बोन मैरो शामिल हैं। इन अंगों के छोटे आकार और आपूर्ति वाले वैक्यूलेचर, पूर्व वीवो कैनुलेशन और परफ्यूजन सर्किट की स्थापना के कारण संभव नहीं हो पाया है। माउस कैंसर और इम्यूनोलॉजी अनुसंधान, और दवा वितरण में सबसे महत्वपूर्ण पशु मॉडल है। छोटे माउस अंगों को छिद्रित करने की क्षमता इन अंगों को दवा वितरण के बारे में दिलचस्प सवालों की अनुमति होगी, जिसमें श्रोणि (मूत्राशय, प्रोस्टेट, अंडाशय, अस्थि मज्जा) में प्रत्यारोपित ट्यूमर शामिल हैं, साथ ही इन अंगों के रोगों की बुनियादी शरीर विज्ञान और इम्यूनोलॉजी के अध्ययन भी शामिल हैं। इस कमी को दूर करने के लिए, हमने चूहों में सीटू परफ्यूजन सर्किट विकसित किया जो संभावित रूप से ऊतक की चोट से बच सकता है और अलग अंग परफ्यूजन की तुलना में कार्यात्मक अनुसंधान के लिए बेहतर अनुकूल है।
Protocol
Representative Results
Discussion
वर्णित सर्किट का उपयोग विभिन्न शोध प्रश्नों की जांच करने के लिए किया जा सकता है, उदाहरण के लिए दवा वितरण, या प्रतिरक्षा और स्टेम सेल तस्करी में विभिन्न सीरम घटकों और ऊतक बाधाओं की भूमिका। प्रसव में शारी…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
अध्ययन एनआईएच अनुदान CA194058 द्वारा डीएस, स्काग्स स्कूल ऑफ फार्मेसी एडीआर सीड ग्रांट प्रोग्राम (डीएस) को समर्थित किया गया था; नेशनल नेचुरल साइंस फाउंडेशन ऑफ चाइना (ग्रांट नंबर 31771093), जिजिन प्रांत के अंतरराष्ट्रीय सहयोग की परियोजना (संख्या 201180414085GH), केंद्रीय विश्वविद्यालयों के लिए मौलिक अनुसंधान कोष, जेएनएलयू विज्ञान और प्रौद्योगिकी अभिनव अनुसंधान टीम (2017TD-27, 2019TD-36) के लिए कार्यक्रम।
Materials
| Equipment | |||
| 3.5x-90x stereo zoom microscope on boom stand with LED light | Amscope | SKU: SM-3BZ-80S | |
| Carbon dioxide, USP | Airgas healthcare | 19087-5283 | |
| Confocal microscope | NIKON | ECLIPSE Ti2 | |
| Disposable Sterile Cautery Pen with High Temp | FIAB | F7244 | |
| Moist chamber bubble trap (part 6 in Figure 1) | Harvard Apparatus | 733692 | Customized as the perfisate container; also enabled constant pressure perfusion |
| Moist chamber cover with quartz window (part 3 in Figure 1) | Harvard Apparatus | 733524 | keep the chamber's temperature |
| Moist chamber with metal tube heat exchanger | Harvard Apparatus | 732901 | Water-jacketed moist chamber with lid to maintain perfusate and mouse temperature |
| Olsen-Hegar needle holders with suture cutters | Fine Science Tools (FST) | 125014 | |
| Oxygen compressed, USP | Airgas healthcare | C2649150AE06 | |
| Roller pump (part 4 in Figure 1) | Harvard Apparatus | 730113 | deliver perfusate to cannula in the moist chamber |
| SCP plugsys servo control F/Perfusion (part 1 in Figure 1) | Harvard Apparatus | 732806 | control the purfusion speed |
| Silicone pad | Harvard Apparatus | ||
| Silicone tubing set (arrows in Figure 1) | Harvard Apparatus (TYGON) | 733456 | |
| Student standard pattern forceps | Fine Science Tools (FST) | 91100-12 | |
| Surgical Scissors | Fine Science Tools (FST) | 14001-14 | |
| Table for moist chamber | Harvard Apparatus | 734198 | |
| Thermocirculator (part 2 in Figure 1) | Harvard Apparatus | 724927 | circulating water bath for all water-jacketed components |
| Three-way stopcock (part 5 in Figure 1) | Cole-Palmer | 30600-02 | |
| Veterinary anesthesia machine | Highland | HME109 | |
| Materials | |||
| 19-G BD PrecisionGlide needle | BD | 305186 | For immobilizing the Insyte Autoguard Winged needle and scratching the cortical bone |
| 4-0 silk sutures | Keebomed-Hopemedical | 427411 | |
| 6-0 silk sutures | Keebomed-Hopemedical | 427401 | |
| Filter (0.2 µm) | ThermoFisher | 42225-CA | Filter for 5% BSA-RINGER’S |
| Permanent marker | Staedtler | 342-9 | |
| Syringe (10 mL) | Fisher Scientific | 14-823-2E | |
| Syringe (60 mL) | BD | 309653 | Filter for 5% BSA-RINGER’S |
| Reagents | |||
| 1% Evans blue ( w/v ) in phosphate-buffered saline (PBS, pH 7.5) | Sigma | 314-13-6 | |
| 10% buffered formalin | velleyvet | 36692 | |
| BALB/c mice ( 8-10 weeks old ) | Charles River | ||
| Baxter Viaflex lactate Ringer's solution | EMRN Medical Supplies Inc. | JB2324 | |
| Bovine serum albumin | Thermo Fisher | 11021-037 | |
| Cyanoacrylate glue | Krazy Glue | ||
| DyLight-649-lectin | Vector Laboratories,Inc. | ZB1214 | |
| Ethanol (70% (vol/vol)) | Pharmco | 111000190 | |
| Hoechst33342 | Life Technologies | H3570 | |
| Isoflurane | Piramal Enterprises Limited | 66794-017-25 | |
| Phosphate buffered saline | Gibco | 10010023 |
References
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