それは外科的配置およびカテーテルおよび電極、反復採血、物質の注入、生体電気活動の記録の維持、およびin vivoイメージングでを許可するため、慢性的に計装非麻酔下の胎児ヒツジモデルは、健康と病気におけるヒト胎児発達を研究するために使用されます。我々は、このモデルを確立するために必要な手順について説明します。
The chronically instrumented pregnant sheep has been used as a model of human fetal development and responses to pathophysiologic stimuli such as endotoxins, bacteria, umbilical cord occlusions, hypoxia and various pharmacological treatments. The life-saving clinical practices of glucocorticoid treatment in fetuses at risk of premature birth and the therapeutic hypothermia have been developed in this model. This is due to the unique amenability of the non-anesthetized fetal sheep to the surgical placement and maintenance of catheters and electrodes, allowing repetitive blood sampling, substance injection, recording of bioelectrical activity, application of electric stimulation and in vivo organ imaging. Here we describe the surgical instrumentation procedure required to achieve a stable chronically instrumented non-anesthetized fetal sheep model including characterization of the post-operative recovery from blood gas, metabolic and inflammation standpoints.
種々の動物モデルは、実験用げっ歯類、非ヒト霊長類、国内の反芻動物を含む正常と妥協妊娠、両方の研究のために存在する。1,2,3,4,5慢性的に計装妊娠羊のように50年のために広く使用されてきましたそのようなリポ多糖(LPS)などの病態生理学的刺激に対する人間の胎児の発育と応答のモデル。LPS暴露後6-10病変は、両種の同様の成熟プロフィールに起因するものである脳室周囲白質軟化症と早産児に見られる、まさに模倣します。 11、12
その他の妊娠合併症はまた、出産前グルココルチコイドは、肺の開発13-15と胎児16,17の子宮内発育制限(IUGR)の影響を理解を促進することが発見として非常に詳細に研究されています。
胎児ヒツジモデルの広範な使用は、uniqのが原因でありますカテーテルおよび電極の外科的配置およびメンテナンスに非麻酔下のヒツジ胎児のUE従順、反復採血、生体電気活動の記録、電気刺激の適用および in vivo脳イメージングにすることが可能となる。使用頻度の低いが、18テレメトリは、も可能ですまだ設定だけでなく、初期およびメンテナンスコストが高く洗練さに起因する。19
計測器の多くのバリエーションが関心のある施策に応じて可能であるためまた、胎児ヒツジモデルは、非常に汎用性があります。例えば、それは、数日から数週間にわたって記録することができるように胎児の呼吸の動き、電気的脳活動、心血管応答、心電図、臓器の範囲に局所血流に流量プローブまたはマイクロスフェアなどのおかげでの使用など、リアルタイムで多変量の信号この汎用性は、研究の広い範囲がカルディの開発などが行われていますovascularシステム20,21、視床下部-下垂体-副腎(HPA)軸22、特に24で脳の発達23とスリープ状態の開発、低酸素症の影響/仮死25、低体温療法26、炎症6-11、両方の27の組み合わせ、グルココルチコイド28,29、抗うつ30、気管支肺異形成症(BPD)31,32、前と分娩時の名前が、胎児プログラミング33,34,35,36,37,38,39又は新規胎児監視モダリティの開発調査のいくつかの領域。40,41,42,43
提示された方法の全体的な目標は、この汎用性の高いモデルの基本的な実装を示すことです。これは、急性および慢性実験統合的に胎児の生理学と病態生理学を研究プロトコル、臓器、細胞および分子レベルの多種多様を確立することができます。
慢性的に計装非麻酔下の胎児の羊:麻酔および手術の手順は、胎児の生理学と病態生理学を研究するための動物モデルを確立するために必要であることを提示しています。
プロトコル圏内の4つの重要なステップが強調されるべきです。まず、母体の脇腹を通ってカテーテルおよび電極を渡します。これは、任意の臓器損傷を避けるために、一度に行われることが重要で?…
The authors have nothing to disclose.
authors gratefully acknowledge funding support from the Molly Towell Perinatal Research Foundation, Canadian Institutes of Health Research (CIHR), and Fonds de Recherche du Québec – Santé (FRQS) (to MGF) and CIHR-Quebec Training Network in Perinatal Research (QTNPR) (to LDD).
The authors wish to thank Esther Simard, Marco Bosa, Carl Bernard and Carmen Movila for technical assistance.
ACE Light source | Schott-Fostec | A20500 | |
Dissecting scissors | Fine Science Tools | 14060 – 11 | |
Angled dissecting scissors | Fine Science Tools | 15006 – 09 | |
Scalpel handle | Fine Science Tools | 10003 – 12 | alternating dissecting tool |
Curved scalpel blades #12 | Fine Science Tools | 10012 – 00 | alternating dissecting tool |
Bone scissors | Fine Science Tools | 16044 – 10 | |
S & T suture tying forceps | Fine Science Tools | 00272 – 13 | |
Dumont SS forceps – angled | Fine Science Tools | 11203 – 25 | |
Braided silk suture size 6-0 | Teleflex Medical | 07 – 30 – 10 | |
Medical Tape | transpore | 3M | |
Ketamine hydrochloride 100 mg/ml | Hospira | NDC 0409 – 2051 – 05 | Final Does is 80 mg/kg |
Tranqui Ved Injection (xylazine 100 mg/ml) | Vecdo | NDC 50989 – 234 – 11 | Final Does is 10 mg/kg |
Reactive orange 14 | Sigma – Aldrich | R – 8254 | |
Ringers Solution Components | Solution is gas equilibrated with 95% O2 and 5% Co2, final pH 7.4 | ||
Sodium chloride | Sigma – Aldrich | S7653 | Final Concentration: 118 mM |
Potassium chloride | Fisher Scientific | P217 – 3 | Final Concentration: 4.7 mM |
Calcium chloride dihydrate | Fisher Scientific | C79 – 500 | Final Concentration: 2.5 mM |
Potassium phosphate monobasic | Fisher Scientific | P -285 | Final Concentration: 1.2 mM |
Magnesium sulfate | J.T. Baker | Jan-00 | Final Concentration: 0.57 mM |
4-(2-Hydroxyethyl)piperazine-1-ethanesulfonic acid (HEPES) | Fisher Scientific | BP 310 – 500 | Final Concentration: 5.95 g/L |
Glucose | Sigma – Aldrich | G8270 | Final Concentration: 5.5 mM |
LifeWindow | Digicare Biomedical Technology | ||
CED bioamplifier and ADC units | Cambridge Electronic Design Limited, Unit 4, Science Park, Milton Road, Cambridge CB4 0FE ENGLAND. |
Bioamp: 1902; ADC: micro1401; Data acquisition software: Spike 2, V7.13 | |
Neurolog analog signal bioamplifier | Digitimer Ltd 37 Hydeway Welwyn Garden City Hertfordshire, AL7 3BE, England |
NL108A | |
ABL800Flex | Radiometer Canada; 200 Aberdeen Dr, London, ON N5V 4N2 | ||
Eppendorf 5804R | Eppendorf Canada; 2810 Argentia Road, #2 Mississauga, Ontario, L5N 8L2 |
||
Arrow Jugular Catheterization Set | Arrow International, Inc., 2400 Bernville Road, Reading, PA 19605 USA | ||
Atravet | 10 mg/mL | ||
Diazepam | 5mg/mL | ||
Ketamine | Ketalar | 100 mg/mL | |
Propofol | 10 mg/mL | ||
SurgiVeT | Endotracheal Tubes; Smiths Medical ASD, Inc. St. Paul, MN 55112, USA | ||
Cook Airway Exchange Catheter with RAPI-FIT Adapters | Cook Critical Care 750, Bloomington IN 47402-0489 USA | ||
Dispomed Ventilator | Dispomed Ltd., 745 Nazaire-Laurin, Joliette, Quebec J6E 0L6 | ||
BD Insyte-W | Becton Dickinson, Infusion Therapy Systems Inc., 9450 S State St, Sandy Utah 84070 USA | 22 to 20 G; 1 in [0.9 x 25 mm] to 1.16 in [1.1 x 30 mm] | |
Edwards Lifesciences Ref: PX272 Pressure monitoring kit with TruWave Disposable Pressure | |||
LifeWindow LW6000 | Digicare Biomedical Technology 107 Commerce Road, Boynton Beach, FL 33426-9365 USA | ||
Gaymar | |||
Babcock | |||
Polyvinyl catheters | SCI (Scientific Commodities Inc.) | 2 meters | |
2-0 Vicryl | |||
Castroviejo scissors | |||
electrocardiogram (ECG) | LIFYY, Metrofunk Kabel-Union, Berlin, Germany | four copper electrodes in single sheath, 2 meters | |
2-O Vicryl | |||
3-0 Vicryl | |||
PDS II USP | |||
Trimethoprim sulfadoxine | |||
Ampicillin | |||
Stopcock | Argon Medical, Cat 041220001A | Double 4-way Stopcock with male luer lock | |
Needles | Tyco Healthcare 8881202389 | Monoject aluminum hub blunt needles, 22Gx, 0.7mmx 38.1mm: for fetal arterial and venous catheters | |
Needles | Tyco Healthcare 8881202322 | Monoject aluminum hub blunt needles, 16Gx, 1.6mmx38.1mm: for amniotic catheters |