Summary

Polyacrylate/Nanosilica의 Intratracheal 주입에 의해 쥐에서 흉 막 유출 모델

Published: April 12, 2019
doi:

Summary

여기, 선물이 polyacrylate/nanosilica의 intratracheal 주입에 의해 쥐에서 흉 막 유출 모델을 구성 하는 프로토콜.

Abstract

흉 막 유출은 많은 폐 질병의 유행 임상 발견. 유용 동물 흉 막 유출 모델 데 이러한 폐 질병을 공부 하기 아주 중요 하다. 이전 흉 막 유출 모델 환경에서 나노 입자 보다는 생물학적 요인에 더 많은 관심을 지불. 여기, 우리는 모델 polyacrylate/nanosilica의 intratracheal 주입에 의해 쥐에서 흉 막 유출 및 흉 막 유출에 나노 절연 방법 소개. 3.125, 6.25, 12.5 mg/kg∙mL의 농도가 polyacrylate/nanosilica의 intratracheal 점, 여 주 3, 6.25와 12.5 mg/kg∙mL 그룹에서 7-10 일에 정점에 쥐에 흉 막 유출 다음 천천히 감소 하 고 하루 14에서 사라졌다. Polyacrylate/nanosilica의 농도 증가, 흉 막 유출은 생산 더 빠르고. 흉 막 액이 초음파 검사 또는 CT 가슴 검색 및 쥐의 해 부에 의해 확인 검색 되었습니다. 실리 카 나노 입자는 전송 전자 현미경으로 쥐의 흉 막 유출에서 관찰 되었다. 이 결과 polyacrylate/nanosilica에 노출 흉 막 유출, 인 간에 있는 우리의 이전 보고서와 일치 했다의 유도에 이르게 했다. 또한,이 모델 nanotoxicology와 흉 막 유출 병의 추가 연구에 대 한 도움이 됩니다.

Introduction

흉 막 유출 원인의 다양 한 폐 질환의 매우 일반적인 임상 형상 이다. 데 유용한 동물 흉 막 유출 모델 공부 이러한 폐 질환, 2 개의 흉 막 층, 흉 막 유출, 메커니즘 및 치료의 역할을 매우 중요 하다. 그러나, 일부 악성 흉 막 유출 또는 생물학적 요인 보다는 환경1,2에서 나노 입자에 주로 초점을 흉 막 유출 모델 보고. 여기, 우리는 간단 하 고 안전 하 고 효과적인 흉 막 유출의 새로운 모델을 소개 합니다.

나노기술의 발전과 nanoproducts의 광범위 한 사용 환경 및 인간의 건강3,4나노의 잠재적인 위험에 대 한 우려가 있다. 나노 위험 요소를 소개 하 고 잠재적으로 직장 내에서 또는 환경 오염을 통해 새로운 위험으로 이어질. 생체 외에서 그리고 vivo에서 학문은 보여준다 폐, 심장, 간, 신장, 그리고 신 경계 뿐만 아니라 생식과 면역 체계의5,6에 나노 다중 장기 손상에서 발생할 수 있습니다. 또한, 일부 연구 보고 특정 독성 나노 재료의 그들의 독특한 물리 화학적 특성3,,47때문 이었다.

우리는 나노에 직업 노출 노동자의 그룹 임상 흉 막 및 pericardial 유출, 폐 섬유 증과 육아8,9발표 보고 있다. 실리 카 나노 입자는이 환자의 흉 막 유출9에서 고립 되었다. 재현 하 고 인간의 흡입된 나노 입자에 의해 유도 된 흉 막 유출 확인, 우리 실시 실험 polyacrylate/nanosilica (PA/NPSi)를 주입 하 여 실제 인간의 호흡 유사 쥐에 호흡기를 통해 환경, 그 intratracheal을 발견 하 고 PA/NPSi의 주입 쥐에서 흉 막 유출 될 수 있습니다. 여기, PA/NPSi의 intratracheal 주입에 의해 쥐에서 흉 막 유출 확인 하는 방법과 흉 막 유출에 나노 입자를 분리 하는 방법을 소개 합니다. 이 모델은 nanotoxicology와 흉 막 유출 병의 추가 연구에 대 한 유용할 수 있습니다.

Protocol

연구 관리 및 실험 동물의 사용에 대 한 수도 의과대학 (베이징, 홍보 중국)의 지침을 따라. 모든 절차는 동물 윤리 위원회의 자본 의료 대학 중국에 의해 승인 되었다. 1. 실험 준비 참고: 적응 여성 특정 병원 체 무료 Wistar 쥐 (무게: 200 ± 10g) 1 주일 전에 관리에 대 한 실험 환경 (환경 조건: 빛 / 어둠: 12 h/12 h, 온도 22 ± 2 ° C, 습도 50 ± 10%). 3.125, 6.25, 1…

Representative Results

흉부 초음파를 사용 하 여, 우리 모든 그룹에서 1 일 없는 흉 울트라 바이올렛 effusions를 발견. 그러나, 3 일, 흉 막 유출 6.25와 12.5 mg/kg∙mL 그룹에 등장. 주로 오른쪽 늑 골 인할지 각도 pericardial 유출만 12.5 mg/kg∙mL 그룹에서 제시 하는 동안에 유출이 했다. 또한, 7 일에 흉 막 유출 (비디오 1)와 pericardial 유출 (비디오 2) 6.25 mg/kg∙mL 그룹 (<strong class="xfig…

Discussion

초음파는 폐 질환, 흉 막 캐비티11무료 액체에 그것의 우수한 감도 때문에 확인 하기 위한 가장 편리한 도구입니다. 초음파 공기와 폐12에서 체액의 음향 임피던스에 대비를 즉시 검색할 수 있습니다 때문입니다. 게다가, 초음파는 중부 보다 작은 동물 모델에서 더 유연 그럼에도 불구 하 고, 폐에 공기는 음파를 반영 하 고 나노 주입 후 intrapulmonary 변화를 관찰에…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

현재 연구 및 생산이이 문서에는 국가 자연 과학 재단의 중국 (그랜트 81773373, 81172614 및 그랜트 81441089)에 의해 투자 되었다. 우리 박사 진 연의 박사 팬 유지, 응급 부, 북경 조 양 병원의 박사 숨어 펭의 부의 초음파 의학, 북경 조 양 병원 도움 비디오 제작에 대 한 감사 합니다.

Materials

Acuson S2000 Color Doppler ultrasound system Siemens Medical Solutions, Mountain View ,CA
 Polyacrylate/nanosilica Fudan University,Shanghai, China made by order with nanosilica(20±5)nm
10% chloral hydrate Beijing Chemical Works 302-17-0
Transmission electron microscope  JEM-1400Plus,JEOL Ltd., Japan.
Light speed 16 spiral computed tomography GE Healthcare, US
Specific pathogen-free Wistar Animal Center of Lianhelihua (Beijing, China) Wistar rats

Referências

  1. Stathopoulos, G. T., et al. Nuclear factor-kappaB affects tumor progression in a mouse model of malignant pleural effusion. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 34 (2), 142-150 (2006).
  2. Shen, J., et al. The dosage-toxicity-efficacy relationship of kansui and licorice in malignant pleural effusion rats based on factor analysis. Journal of Ethnopharmacology. 186, 251-256 (2016).
  3. Nel, A., Xia, T., Mädler, L., Li, N. Toxic potential of materials at the nanolevel. Science. 311 (5761), 622-627 (2006).
  4. Maynard, A. D., et al. Safe handling of nanotechnology. Nature. 444 (7117), 267-269 (2006).
  5. Duan, J., et al. Toxic effects of silica nanoparticles on zebrafish embryos and larvae. PLoS One. 8 (9), 74606 (2013).
  6. Skuland, T., Ovrevik, J., Låg, M., Schwarze, P., Refsnes, M. Silica nanoparticles induce cytokine responses in lung epithelial cells through activation of a p38/TACE/TGF-α/EGFR-pathway and NF-κΒ signaling. Toxicology and Applied Pharmacology. 279 (1), 76-86 (2014).
  7. Oberdörster, G., Oberdörster, E., Oberdörster, J. Nanotoxicology: an emerging discipline evolving from studies of ultrafine particles. Environmental Health Perspectives. 113 (7), 823-839 (2005).
  8. Song, Y., Li, X., Du, X. Exposure to nanoparticles is related to pleural effusion, pulmonary fibrosis and granuloma. European Respiratory Journal. 34 (3), 559-567 (2009).
  9. Song, Y., et al. Nanomaterials in humans: identification, characteristics, and potential damage. Toxicologic Pathology. 39 (5), 841-849 (2011).
  10. Zhu, X., et al. Polyacrylate/nanosilica causes pleural and pericardial effusion, and pulmonary fibrosis and granuloma in rats similar to those observed in exposed workers. International Journal of Nanomedicine. 11, 1593-1605 (2016).
  11. Havelock, T., et al. Pleural procedures and thoracic ultrasound: British Thoracic Society Pleural Disease Guideline 2010. Thorax. 65, 61-76 (2010).
  12. Jha, A., Ullah, E., Gupta, P., Gupta, G., Saud, M. Sonography of multifocal hydatidosis involving lung and liver in a female child. Journal of Medical Ultrasound. 40 (4), 471-474 (2013).
  13. Hikaru, N., et al. Histological analysis of 70-nm silica particles-induced chronic toxicity in rats. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 72, 626-629 (2009).
  14. Sun, L., et al. Cytotoxicity and mitochondrial damage caused by silica nanoparticles. Toxicology in Vitro. 25, 1619-1629 (2011).
  15. Hikaru, N., et al. Silica nanoparticles as hepatotoxicants. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 72, 496-501 (2009).
  16. Liu, T. I., et al. Single and repeated dose toxicity of mesoporous hollow silica nanoparticles in intravenously exposed mice. Biomaterials. 32, 1657-1668 (2011).
  17. Ding, M., et al. Diseases caused by silica: Mechanisms of injury and disease development. International Immunopharmacology. 2, 173-182 (2002).
  18. Shen, J., et al. The dosage-toxicity-efficacy relationship of kansui and licorice in malignant pleural effusion rats based on factor analysis. Journal of Ethnopharmacology. 186, 251-256 (2016).
  19. Ji, J. H., et al. Twenty-eight-day inhalation toxicity study of silver nanoparticles in Sprague-Dawley rats. Inhalation Toxicology. 19 (10), 857-871 (2007).

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Cao, W., Zhu, X., Tang, Z., Song, Y. A Pleural Effusion Model in Rats by Intratracheal Instillation of Polyacrylate/Nanosilica. J. Vis. Exp. (146), e58560, doi:10.3791/58560 (2019).

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