Extraction dynamique continue de sang du cœur de rat par une technique de microdialyse non invasive
Summary
Le présent protocole décrit une méthode simple et efficace pour la collecte dynamique et en temps réel du sang de cœur de rat à l’aide de la technique de microdialyse.
Abstract
L’analyse dynamique des composants sanguins est d’une grande importance pour comprendre les maladies cardiovasculaires et leurs maladies connexes, telles que l’infarctus du myocarde, l’arythmie, l’athérosclérose, l’œdème pulmonaire cardiogénique, l’embolie pulmonaire et l’embolie cérébrale. Dans le même temps, il est urgent de percer la technique de prélèvement sanguin cardiaque continu chez les rats vivants afin d’évaluer l’efficacité de la thérapie de médecine ethnique distinctive. Dans cette étude, une sonde de microdialyse sanguine a été implantée dans la veine jugulaire droite de rats lors d’une intervention chirurgicale précise et non invasive. Des échantillons de sang cardiaque ont ensuite été prélevés à un débit de 2,87 nL/min à 2,98 mL/min en se connectant à un système de prélèvement d’échantillons de microdialyse en ligne. Plus important encore, les échantillons de sang acquis peuvent être stockés temporairement dans des récipients de microdialyse à 4 ° C. Le programme de collecte continue de sang en ligne basé sur la microdialyse sur le cœur de rat a grandement garanti la qualité des échantillons de sang, faisant progresser et dynamisant la rationalité scientifique de la recherche sur les maladies cardiovasculaires systémiques et évaluant la thérapie ethnomédicale du point de vue de l’hématologie.
Introduction
Avec l’accélération du rythme de vie et l’augmentation de la pression psychologique, les maladies cardiovasculaires (MCV) ont tendance à survenir chez les jeunes, les personnes d’âge moyen et les personnes âgées 1,2. La morbidité et la mortalité des MCV sont élevées, avec les caractéristiques d’apparition aiguë, de progression rapide et d’évolution longue de la maladie, qui affectent gravement la sécurité des patients3. L’apparition de MCV peut être étroitement liée aux changements dans certains composants sanguins, tels que le cholestérol, les lipides sériques, la glycémie, les enzymes myocardiques et la protéine kinase K 4,5,6. La situation pertinente du patient peut être gérée plus rapidement en analysant les éléments d’examen sanguin de routine. Par conséquent, la qualité des échantillons de sang détermine la précision des résultats des tests. Cependant, les méthodes conventionnelles de prélèvement sanguin présentent des inconvénients inévitables, qui affectent sérieusement les résultats expérimentaux, tels qu’une grande zone de traumatisme, un petit volume de collecte de sang, des exigences élevées pour les opérateurs, l’incapacité de refléter les changements de médicaments en temps réel, un prétraitement fastidieux des échantillons de sang, une consommation importante d’animaux de laboratoire et le non-respect des exigences éthiques animales 7,8,9 . Avec les progrès continus de la technologie médicale, la qualité de la collecte de sang a également mis en avant des exigences plus élevées. Par conséquent, il est urgent de développer une nouvelle technologie de prélèvement sanguin pour surmonter les lacunes ci-dessus.
La microdialyse est une technique d’échantillonnage in vivo basée sur les principes de dialyse10. Dans des conditions de non-équilibre, les composés à mesurer sont diffusés et perfusés du tissu le long du gradient de concentration dans la sonde de microdialyse intégrée dans le tissu dans le dialysat, qui est continuellement éliminée avec le dialysat, atteignant le but d’échantillonnage du tissu vivant11,12. Par rapport aux méthodes d’échantillonnage traditionnelles, la technique de microdialyse présente de splendides avantages dans les aspects suivants13,14,15: suivi continu en temps réel des changements de divers composés dans le sang; l’échantillonnage ne nécessite aucun prétraitement fastidieux et peut réellement représenter la concentration du composé cible sur le site d’échantillonnage; les sondes peuvent être implantées dans différentes parties du corps pour étudier l’absorption, la distribution, le métabolisme, l’excrétion et la toxicité des composés cibles; l’échantillon acquis ne contient pas de macromolécules biologiques (>20 kD). Par conséquent, les échantillons de sang de meilleure qualité assurent une meilleure interprétation des MCV et du mécanisme traité par la médecine ethnique.
Les systèmes d’échantillonnage de microdialyse se composent généralement de pompes de micro-injection, de tubes de raccordement, de réservoirs de mouvement sans animaux, de sondes de microdialyse et de collecteursd’échantillons 16. En tant que partie la plus critique du dispositif du système de microdialyse, les sondes de microdialyse courantes comprennent des sondes concentriques, des sondes flexibles, des sondes linéaires et des sondes de dérivation17. Parmi celles-ci, les sondes flexibles sont des sondes souples et non métalliques, principalement utilisées pour prélever des échantillons dans les vaisseaux sanguins et les tissus périphériques tels que le cœur, les muscles, la peau et la graisse d’animaux éveillés et en mouvement libre ou anesthésiés13. Lorsqu’elle est en contact avec des vaisseaux sanguins ou des tissus, la sonde peut être pliée de manière flexible, évitant ainsi des dommages irréversibles à la sonde ou au site d’échantillonnage. Avec le développement continu de la technologie des sondes, l’application de la technologie de microdialyse dans divers domaines s’approfondit également. Dans cet article, le sang de cœur de rat a été acquis de manière dynamique et continue par la technologie de microdialyse non invasive grâce à la sonde flexible conçue pour la collecte de sang.
Protocol
Representative Results
Discussion
Les MCV sont une maladie chronique courante dans les cliniques dont l’incidence augmente progressivement en Chine, et l’âge d’apparition a tendance à être plus jeune, provoquant l’inquiétude et la panique de la plupart des patients20,21. Étant la principale cause de décès dans le monde, les MCV peuvent induire un infarctus cérébral et d’autres maladies à forte mortalité, menaçant gravement la vie saine des patients22….
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (82104533), la Fondation chinoise des sciences postdoctorales (2020M683273), le Département des sciences et de la technologie de la province du Sichuan (2021YJ0175) et le projet de R&D clé du Plan provincial des sciences et technologies du Sichuan (2022YFS0438). En attendant, les auteurs tiennent à remercier M. Yuncheng Hong, ingénieur principal en équipement chez TRI-ANGELS D&H TRADING PTE. LTD. (Singapour, Singapour), pour avoir fourni des services techniques pour les techniques de microdialyse.
Materials
| Animal anesthesia system | Rayward Life Technology Co., Ltd | R500IE | |
| Animal temperature maintainer | Rayward Life Technology Co., Ltd | 69020 | |
| Blood microdialysis probe | CMA Microdialysis AB | T55347 | |
| Catheter | CMA Microdialysis AB | T55347 | |
| Citrate | Merck Chemical Technology (Shanghai) Co., Ltd | 251275 | |
| Electric shaver | Rayward Life Technology Co., Ltd | CP-5200 | |
| Fep tubing | CMA Microdialysis AB | 3409501 | |
| Free movement tank for animals | CMA Microdialysis AB | CMA120 | |
| Glucose | Merck Chemical Technology (Shanghai) Co., Ltd | G8270 | |
| Hemostatic forceps | Rayward Life Technology Co., Ltd | F21020-16 | |
| Isofluran | Rayward Life Technology Co., Ltd | R510-22 | |
| Micro scissors | Beyotime Biotechnology Co., Ltd | FS221 | |
| Microdialysis collection tube | CMA Microdialysis AB | 7431100 | |
| Microdialysis collector | CMA Microdialysis AB | CMA4004 | |
| Microdialysis in vitro stand | CMA Microdialysis AB | CMA130 | |
| Microdialysis microinjection pump | CMA Microdialysis AB | 788130 | |
| Microdialysis syringe (1.0 mL) | CMA Microdialysis AB | 8309020 | |
| Microdialysis tubing adapter | CMA Microdialysis AB | 3409500 | |
| Microporous filter membrane | Merck Millipore Ltd. | R0DB36622 | |
| Non-absorbable surgical sutures | Shanghai Tianqing Biological Materials Co., Ltd | S19004 | |
| Operating table | Yuyan Scientific Instrument Co., Ltd | 30153 | |
| Ophthalmic forceps | Rayward Life Technology Co., Ltd | F12016-15 | |
| Sodium citrate | Merck Chemical Technology (Shanghai) Co., Ltd | 1613859 | |
| Sprague Dawley (SD) rats | Chengdu Dossy Experimental Animals Co., Ltd | SYXK( )2019-049 |
|
| Surgical scissors | Rayward Life Technology Co., Ltd | S14014-15 | |
| Surgical scissors | Shanghai Bingyu Fluid technology Co., Ltd | BY-103 | |
| Syringe needle | CMA Microdialysis AB | T55347 | |
| Ultrasonic cleaner | Guangdong Goote Ultrasonic Co., Ltd | KMH1-240W8101 |
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