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방법 논문

경구 투여 약물의 연속 혈액 샘플링을 위해 쥐에서 영구적 인 경정맥 절개술을 확립하는 미세 외과 기술

10.7K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/63167

⸱

2021년 12월 14일

 ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

상세한 미세외과 기술은 동일한 동물에서 순차적 혈액 수집을 위한 장기 경정맥 캐뉼레이션 래트 모델을 확립하기 위해 입증된다. 생리학적 및 혈액학적 파라미터는 래트의 회복 단계 동안 모니터링되었다. 이 모델은 동물 스트레스를 유발하지 않고 경구 투여된 폴리페놀의 약동학 연구에 적용되었다.

초록

작은 실험실 동물의 혈액 샘플링은 제약 리드 최적화에 필요하지만 실험 동물에게 큰 피해와 스트레스를 줄 수 있으며 이는 잠재적으로 결과에 영향을 줄 수 있습니다. 쥐의 경정맥 절제술 (JVC)은 반복적 인 혈액 수집에 널리 사용되는 모델이지만 수술 기술과 동물 관리에 대한 적절한 훈련이 필요합니다. 이 기사에서는 경골 캐뉼라의 배치 및 밀봉에 중점을 둔 영구적 인 JVC 래트 모델을 수립하고 유지하기위한 미세 수술 절차를 자세히 설명합니다. 생리학적 (예를 들어, 체중, 음식 및 물 섭취량) 및 혈액학적 파라미터 모니터링의 중요성은, 래트의 회복 동안 수술 후 6일 동안 제시된 결과들로 강조되었다. 약물-경구 투여된 천연 페놀 엘라그산의 혈장 농도-시간 프로파일은 JVC 래트 모델에서 결정되었다.

서론

설치류, 기니 피그 및 토끼와 같은 작은 실험실 동물로부터 혈액 샘플을 반복적으로 수집하는 것은 제약 리드 최적화에 중요한 측면이며 연구 1,2에 사용 된 동물의 수를 줄이는 데에도 중요합니다. 새로운 진단 도구 및 약물 제형(예를 들어, 백신)을 개발하기 위한 파이프라인은 약동학(PK), 독성 및 민감도3,4,5와 같은 생체 내에서의 견고성 및 성능을 평가하기 위해 상이한 부피의 혈액에 대한 접근을 필요로 한다.

혈액 샘플 수집에 대한 실험실 접근법은 크게 외과 적 및 비 수술적6의 두 가지 유형으로 분류됩니다. 비수술적 접근법은 심장 천자, 궤도 부비동 천자, 사페누스 및 꼬리 정맥의 출혈과 같은 일반적인 기술을 포함하는 연구자를 위해 비교적 쉽게 파악할 수 있습니다. 일부 비수술적 방법으로 다중 혈액 샘플링이 가능하지만 샘플 부피가 작으며 동물에게 신체적 상처와 심리적 스트레스를 유발할 수 있습니다

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프로토콜

아래에 설명 된 절차는 노스 웨스턴 폴리 테크닉 대학 (No. 202101117)의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (No. )에서 승인 한 프로토콜의 일부로 수행되었습니다.

1. 수술 전 준비 (수술 전날)

참고 : 필요한 해결책 : 일반 식염수 (염화나트륨 0.9 % w/v ), 헤파린 식염수 (1 % w / v 헤파린 나트륨), 카테터 잠금 용액, 멜록시캄 용액 (2 mg / mL)과 같은 비 스테로이드 성 항염증제 (NSAID).

  1. 용액 준비
    1. 200 μL의 사전 패키징된 카테터 잠금 용액을 1.5 mL 멸균 마이크로원심분리 튜브에 분취한다.
      참고: 카테터 잠금 용액은 글리세롤(v/v,1:1)과 혼합된 헤파린화 식염수(0.4% v/v 헤파린 나트륨)로 구성됩니다.
    2. 헤파린 나트륨 1 g을 일반 식염수 100 mL에 섞어 1% 헤파린화 식염수를 제조하였다.
    3. 멜록시캄을 정상 식염수에 녹여 수술 후 통증 완화를 위해 2mg/mL 농도의 용액을 준비합니다.
      참고: 준비된 헤파린화 식염수 및 멜록시캄 용액을 0.22 μm 필터를 통해 여과한다. 모든 솔루션은 멸균되어 향후 사용을 위해 4°C....

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결과

이 프로토콜은 일련의 혈액 수집을위한 미세 수술 기술을 사용하여 장기 JVC 모델을 수립하는 방법을 철저히 입증했습니다. 도 1A는 수술을 수행하는 데 사용되는 필수 수술 도구 및 재료를 보여줍니다. 3개의 청색 마크를 갖는 PU 카테터의 명세가 또한 예시되어 있으며, 이는 연구자가 단계 3.3에서 정맥 캐뉼라를 배치하도록 안내하는데 도움이 된다., PU 카테터 상의 마크를 사용하여 캐뉼레이션을 안내하는 방법(도 1B). JVC 래트 모델을 확립하는 데 필요한 타임라인을 인식하는 것도 중요하다(그림 1C). JVC의 작동 시간은 약 35 분이지만 연구원이 숙련 된 경우 꼬리 저격 또는 궤도 부비동 천자와 같은 비 외과 적 접근법에 비해 JVC 쥐 모델이 사용 준비가되기까지 10-14 일 (적응 및 회복 단계)이 걸리며 적절한 훈련과 함께 즉시 사용할 수 .......

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토론

선박 통조림 기술을 마스터하려면 상당한 연습과 각 작업에서 교훈을 배워야합니다. Christakis et al. 누적 합계 (CUSUM) 분석을 사용하여 연구원은 약물 후보 20에 대한 PK 평가를 준비하기 전에 일년 동안200 마리의 쥐를 연습해야한다는 것을 발견했습니다. 그러나, 정맥 절개술에 필요한 작동 시간은 수행된 래트의 수가13,20개에 의해 상당히 감소될 수 있다. 우리의 프로토콜을 사용하여 경정맥을 효과적으로 캐닝하고 혈액 샘플을 수집하는 성공률은 약 50 %에서 80 % 이상으로 증가했으며 (수행 된 총 쥐는 15 명), 초기 작동 시간은 2 시간에서 35 분으로 단축되었습니다.

JVC 쥐 모델을 수립하는 시연에는 몇 가지 중요한 단계가 포함됩니다. 첫째, 목 주위의 절개 부위는 처음에는 경정맥을 찾는 데 중요합니다........

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없습니다.

감사의 글

이 연구는 중국 국립 자연 과학 재단 (No. 82003692)이 R.X. Zhang에 지원한다. 노스웨스턴 폴리테크니컬 대학교에서 R. Miao에게 최고의 학업 장학금을 수여합니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
XinkangN/A가 포함된 0.5mL 시험관혈액학 검사를 위한 혈액 샘플 수집
0.5*20mm 1.0mL 주사기KLMEDICALN/A식염수로 유체 세척 또는 교체
0.6*28.5mm 5.0mL 주사기HDN/A피하 주사
1.0mL 무딘 팁 주사기(22G)스킬모델S4-PKT22G카테터
1.5 mL 멸균 마이크로 원심분리기 튜브AxygenMCT-150-C-S저장 멸균 카테터 잠금 용액 heparinized saline 및 meloxicam 용액
1.5  mL 마이크로 원심분리기 튜브BiosharpBS-15-M혈액 채취
1/2  원형 절단 5*12 mm 봉합 바늘기술모델S4-FHZ카테터를 고정하기 위해 근육층을 꿰뚫다
3/8 원 절단 7*17 mm 봉합 바늘기술모델S5-FHZ쥐 피질의 절개
6-0 멸균 비흡수성 실크 봉합사실 JUNSHENGN/A합자
75 % 의료 알코올HONGSONGN / A소독
Adhensive 테이프LIUTAIN / A쥐
오토 클레이브 살균 테이프BiosharpBS-QT-028마크 살균 항목
자동 혈액 세포 카운터SysmexXN-550혈액학 테스트
Castroviejo 마이크로 가위skillsmodelWA1010혈관 개구부 절단
원심 분리기Thermo Fisher Scientific75002402 플라즈마 준비
클린 쿠션QingjieN / A작업 영역 준비
면봉HCN / A상처 소독 및 살균
면봉BEITAGOGON / A소독
곡선 지혈제skillsmodelN / A합자
DN50 스테인리스 스틸 쥐 구속skillsmodelS4-RGDQ1쉬운 조작을 위해 쥐의 움직임을 제한합니다
강 투여를위한Ellagic acidAladdinE102710-25g
반 곡선 겸자skillsmodel53072근육층과 조직을 들어 올리고 경정맥을 분리하고 봉합사
를 묶습니다.발열 패드웜 메이트N/A동물의 열 손실 방지
헤파린 나트륨SolarbioH8060항응고제
요오도포XidebaoN/A상처 청소
아이리스 가위skillsmodel54002블루런트 분리 근육층
이소플루란RWDR510-22-16마취
LED 램프EMPERORFEELN/Asugery
액체 크로마토그래피-질량 분광법Thermo Fisher ScientificVQF01-20001/ TSQ02-10002혈장에서 약물 농도 검출
MeloxicamHongqiangN/A진통제
일반 식염수KLN/A용액을 준비하고 혈관이 건조해지는 것을 방지합니다
애완 동물 면도기Codos3180털 깎기
인산염 완충 식염ZHHCPW012Ellagic 산 용액
PU 카테터준비 기술 모델RJVC-PU경정맥 삽관 소
동물 수술 마취 콘솔RWD68620작동 워크 스테이션
스프레이 병기타N / A무균 워크 스테이션
스테인레스 스틸 플러그 (22G)스킬 모델S4-PKD22G카테터를 연결하여 밀봉 보장
스테인리스 스틸 트로카기술모델S$-PKDGZ카테터 외부 안내
멸균 잠금 솔루션기술모델SK-FB무균 상태를 보장하기 위해 카테터 잠금
수유 바늘기술모델N/A구강 위 수술
파우치BKMAMN/A수술 기구 살균용 용기
수술용 가위기술모델J21070쥐 피부 절개
절단 혈관 확장기 균형 겸자기술모델WA3020혈관을 확장하고 캐뉼라가 ZS-MV에서 미끄러지도록 안내
소동물 마취기ZSLab1057003마취 유도 및 유지
EDTA 항응고제 를 통해 식염수를 주입하고 혈액 샘플을 수집합니다. 구 천연 페놀수 스트레이트

참고문헌

  1. Parasuraman, S., Raveendran, R., Kesavan, R. Blood sample collection in small laboratory animals. Journal of Pharmacology and Pharmacotherapeutics. 1 (2), 87-93 (2010).
  2. Sadler, A. M., Bailey, S. J. Validation of a refined techni....

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