Summary

Osmotique Drug Delivery à hindlimbs ischémiques et la perfusion de la vascularisation avec Microfil pour Micro-en tomodensitométrie

Published: June 29, 2013
doi:

Summary

Nous montrons ici l'<em> In vivo</em> Insertion d'une pompe osmotique pour la livraison locale de médicament constant et la création d'ischémie des membres postérieurs dans un modèle de souris. En outre, le système vasculaire des membres postérieurs est perfusé avec Microfil, un agent radio-opaque de silicone, pour se préparer à micro-tomographie par ordinateur (micro-TDM).

Abstract

La recherche préclinique dans des modèles animaux de la maladie artérielle périphérique joue un rôle vital à tester l'efficacité des agents thérapeutiques visant à stimuler la microcirculation. Le choix de la méthode de prestation de ces agents est importante parce que la voie d'administration affecte profondément la bioactivité et l'efficacité de ces agents 1,2. Dans cet article, nous démontrons comment administrer localement une substance dans les membres postérieurs ischémiques en utilisant une pompe osmotique cathétérisé. Cette pompe peut délivrer un volume fixe de solution aqueuse continue pendant un temps donné. Nous vous présentons également notre modèle murin d'ischémie des membres postérieurs unilatérale induite par la ligature de l'artère fémorale commune proximale à l'origine de la fémorale profonde et les artères epigastrica dans la patte arrière gauche. Enfin, nous décrivons la canule dans vivo et la ligature de l'aorte abdominale sous-rénale et la perfusion de la vascularisation des membres postérieurs avec Microfil, un agent de casting radio-opaque de silicone. Microfil peut perfuser et remplir la totalité du lit vasculaire (artériel et veineux), et parce que nous avons ligaturé le conduit vasculaire majeur pour la sortie, l'agent peut être conservé dans le système vasculaire pour l'avenir imagerie ex vivo avec l'utilisation de petit spécimen micro-CT 3 .

Introduction

La maladie artérielle périphérique (MAP) est une maladie athéroscléreuse qui provoque un apport sanguin insuffisant dans les jambes 4. Elle affecte de 8 à 12 millions d'Américains, et les traitements médicaux actuels offrent seulement un soulagement limité de 5,6. Agents thérapeutiques novateurs qui améliorent la circulation sanguine dans les jambes ne seraient pas seulement contenir la progression de la maladie, mais aussi d'améliorer la qualité de vie. L'incidence de la PAD est plus élevé chez les personnes âgées de plus de 50 ans, la pharmacothérapie afin local est une modalité de traitement plus souhaitable parce que l'insuffisance rénale et hépatique souvent observée chez les patients plus âgés peuvent diminuer le métabolisme des médicaments et augmenter les effets secondaires de l'administration systémique.

Ainsi, nous avons créé un modèle murin de la PAD pour examiner si les agents administrés localement soulager l'ischémie des membres postérieurs en favorisant l'angiogenèse et le remodelage microvasculaire. Plus précisément, nous avons utilisé une pompe osmotique cathétérisé à délivrer en permanence l'agent thérapeutique à l'muscle de la cuisse de la souris ischémique. Grâce à notre système de livraison, nous avons pu maintenir les concentrations optimales de la drogue dans l'environnement local, cette approche permet de bioactivité de médicament approprié, permet d'éviter les effets secondaires possibles systémiques, et de surmonter l'inconvénient d'accès local de drogue limitée associée à l'administration systémique. En outre, afin de déterminer si des agents administrés localement promouvoir revascularisation, nous avons utilisé coulée de pointe et des techniques d'imagerie haute définition qui permettent la quantification des changements dans le système microvasculaire. Collectivement, la combinaison des méthodes utilisées dans cet article de vidéo est utile dans des études précliniques afin d'aider à la compréhension de revascularisation pharmacologiquement induite chez les patients PAD 7-9.

Protocol

1. Amorçage de la pompe osmotique Utiliser des techniques stériles (gants, hotte à flux laminaire) lors de la préparation des pompes. Retirer la pompe et modérateur de la circulation de l'emballage. Peser la pompe vide et noter le poids (mg). Remplir la pompe lentement, pour éviter de créer des bulles d'air, à l'aide d'une petite seringue 1cc et bout arrondi tube de remplissage 27G. Lorsque la solution atteint la partie supérieure de la pompe, arrêter le remplissag…

Representative Results

L'animation montre l'insertion de la pompe osmotique et la chirurgie de l'ischémie des membres postérieurs détaillés dans le protocole. Figure 1 montre laser Doppler images de perfusion du membre postérieur, confirmant une ischémie. Après la coulée vasculaire avec Microfil, une image 3D micro-CT du réseau vasculaire montre que Microfil peut remplir efficacement les vaisseaux (figure 2A), mais que les discontinuités peuvent se produire (figure 2B) e…

Discussion

Nous présentons ici une méthode pour la livraison de drogue / substance osmotique dans un modèle murin d'ischémie des membres postérieurs. En outre, nous décrivons une technique de moulage dans lequel nous avons utilisé Microfil pour produire une reconstruction 3D pour l'analyse du réseau vasculaire.

Le niveau ou la gravité de l'ischémie varie selon l'endroit où la ligature / excision artérielle est faite. Nous avons créé une double ligature de l'artère fé…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Les auteurs tiennent à remercier Keith Anderson Michel de la petite installation d'imagerie animale MD pour son aide technique avec micro-imagerie CT, Edward TH Yeh, MD, de l'assistance chirurgicale et Rebecca Bartow, PhD, de l'assistance éditoriale. Ce travail a été financé en partie par l'American Heart Association.

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

Referências

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Citar este artigo
Liu, X., Terry, T., Pan, S., Yang, Z., Willerson, J. T., Dixon, R. A. F., Liu, Q. Osmotic Drug Delivery to Ischemic Hindlimbs and Perfusion of Vasculature with Microfil for Micro-Computed Tomography Imaging. J. Vis. Exp. (76), e50364, doi:10.3791/50364 (2013).

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