Osmotisk Drug Delivery til iskemisk bakbena og perfusjon av blodkar med Microfil for Micro-CT Imaging
Summary
Vi viser her til<em> In vivo</em> Innsetting av en osmotisk pumpe for konstant lokale stoffet levering og etablering av bakben iskemi i en mus modell. Videre er bakben vaskulaturen perfundert med Microfil, en silikon radiopakt middel, for å forberede mikro-computertomografi (mikro-CT)-avbildning.
Abstract
Preklinisk forskning i dyremodeller av perifer arteriell sykdom spiller en viktig rolle i å teste effekten av terapeutiske midler for å stimulere mikrosirkulasjonen. Valget av leveringsmåte for disse midler er viktig fordi administrasjonsveien dypt påvirker bioaktiviteten og effekt av disse midler 1,2. I denne artikkelen, viser kor lokalt å administrere en substans i iskemiske bakbena ved hjelp av en kateterisert osmotisk pumpe. Denne pumpen kan levere et fast volum av vandig oppløsning kontinuerlig i en tillatte tid. Vi presenterer også vår mus modell av ensidig bakben iskemi indusert av ligation av den felles lårarterien proksimalt for opprinnelsen til profunda femoris og epigastrica arterier i venstre bakben. Til slutt beskriver vi in vivo kanylering og ligation av infrarenal abdominal aorta og blodgjennomstrømming i bakben blodkar med Microfil, en silikon radiopak casting agenten. Microfil kan perfuse og fylle hele karseng (arteriell og venøs), og fordi vi har ligert den store vaskulære kanal for utgangen, kan midlet bli beholdt i det vaskulære karet for fremtidig ex vivo avbildning med bruk av små prøven mikro-CT 3 .
Introduction
Perifer arteriell sykdom (PAD) er en aterosklerotisk sykdom som fører til utilstrekkelig blodtilførsel i bena fire. Den rammer 8-12 millioner amerikanere, og dagens medisinske behandlinger tilbyr bare begrenset lettelse 5,6. Nye terapeutiske midler som forbedrer blodsirkulasjonen i bena ville ikke bare begrense sykdomsutvikling, men også forbedre livskvaliteten. Forekomsten av PAD er høyere hos personer over en alder av 50 år, er så lokale farmakologisk behandling en mer ønskelig behandlingsform fordi redusert nyre-og leverfunksjon ofte sett hos eldre pasienter kan redusere narkotika metabolisme og øke bivirkninger med systemisk administrasjon.
Dermed har vi opprettet en mus modell av PAD å undersøke om lokalt administrerte agenter lindre bakben iskemi ved å fremme angiogenese og mikrovaskulær ombygging. Spesielt brukte vi en kateteriseres osmotisk pumpe for å kontinuerlig levere det terapeutiske middelet tiliskemisk lårmuskelen hos mus. Ved hjelp av vår leveranse system, var vi i stand til å opprettholde optimale konsentrasjoner av stoffet i det lokale miljøet, denne tilnærmingen gjør det mulig for aktuelle stoffet bioactivity, unngår mulige systemiske bivirkninger, og overvinner ulempene ved begrensede lokale stoffet tilgang assosiert med systemisk administrasjon. I tillegg til å vurdere om lokalt administrerte agenter fremme revaskularisering, brukte vi avansert støping og HD-imaging teknikker som gjør det mulig kvantifisering av endringer i microvasculature. Kollektivt, er kombinasjonen av metoder som brukes i denne videoen artikkelen nyttig i prekliniske studier for å hjelpe til med å forstå farmakologisk indusert revascularization i PAD pasienter 7-9.
Protocol
Representative Results
Discussion
Her presenterer vi en metode for osmotisk stoff / stoff levering i en mus modell av bakben iskemi. I tillegg, beskriver vi en støpeteknikk hvor vi har benyttet Microfil benyttet 3D rekonstruksjon for analyse av det vaskulære nettverk.
Nivået eller alvorlighetsgraden av iskemi varierer etter hvor arteriell ligation / excision er gjort. Vi skapte en dobbel ligation i felles lårarterien proksimalt for opprinnelsen til profunda femoris og epigastrica arteries, denne tilnærmingen kan gi et m…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne ønsker å takke Keith Michel av MD Anderson Small Animal Imaging Facility for hans hjelp i forbindelse med mikro-CT bildebehandling, Edward TH Yeh, MD, for kirurgisk hjelp, og Rebecca Bartow, PhD, for redaksjonell hjelp. Dette arbeidet ble støttet delvis av 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
- 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).
