Estrazione dinamica continua del sangue dal cuore di ratto tramite tecnica di microdialisi non invasiva
Summary
Il presente protocollo descrive un metodo semplice ed efficace per la raccolta dinamica e in tempo reale del sangue del cuore di ratto utilizzando la tecnica della microdialisi.
Abstract
L’analisi dinamica dei componenti del sangue è di grande importanza per comprendere le malattie cardiovascolari e le loro malattie correlate, come l’infarto miocardico, l’aritmia, l’aterosclerosi, l’edema polmonare cardiogeno, l’embolia polmonare e l’embolia cerebrale. Allo stesso tempo, è urgente superare la tecnica di campionamento continuo del sangue cardiaco nei ratti vivi per valutare l’efficacia della terapia di medicina etnica distintiva. In questo studio, una sonda di microdialisi del sangue è stata impiantata nella vena giugulare destra dei ratti in una procedura chirurgica precisa e non invasiva. I campioni di sangue cardiaco sono stati quindi raccolti a una velocità compresa tra 2,87 nL / min e 2,98 ml / min collegandosi a un sistema di raccolta di campioni di microdialisi online. Ancora più importante, i campioni di sangue acquisiti possono essere temporaneamente conservati in contenitori di microdialisi a 4 °C. Il programma di raccolta continua del sangue online basato sulla microdialisi dal cuore di ratto ha notevolmente garantito la qualità dei campioni di sangue, facendo progredire e rinvigorire la razionalità scientifica della ricerca sulle malattie cardiovascolari sistemiche e valutando la terapia etnomedica dal punto di vista dell’ematologia.
Introduction
Con l’accelerazione del ritmo di vita e l’aumento della pressione psicologica, le malattie cardiovascolari (CVD) tendono a verificarsi nelle persone giovani, di mezza età e anziane 1,2. La morbilità e la mortalità delle CVD sono elevate, con le caratteristiche di insorgenza acuta, rapida progressione e un lungo decorso della malattia, che influiscono seriamente sulla sicurezza dei pazienti3. L’insorgenza di CVD può essere strettamente correlata ai cambiamenti in alcuni componenti del sangue, come colesterolo, lipidi sierici, glicemia, enzimi miocardici e protein chinasi K 4,5,6. La situazione rilevante del paziente può essere gestita più rapidamente analizzando gli elementi di esame del sangue di routine. Quindi, la qualità dei campioni di sangue determina l’accuratezza dei risultati del test. Tuttavia, i metodi convenzionali per la raccolta del sangue presentano alcuni inevitabili inconvenienti, che influiscono seriamente sui risultati sperimentali, come l’ampia area traumatizzata, il piccolo volume di raccolta del sangue, gli elevati requisiti per gli operatori, l’incapacità di riflettere i cambiamenti del farmaco in tempo reale, il pretrattamento ingombrante del campione di sangue, il grande consumo di animali da esperimento e il mancato rispetto dei requisiti etici degli animali 7,8,9 . Con i continui progressi della tecnologia medica, anche la qualità della raccolta del sangue ha avanzato requisiti più elevati. Pertanto, è urgente sviluppare una nuova tecnologia di prelievo del sangue per superare le carenze di cui sopra.
La microdialisi è una tecnica di campionamento in vivo basata sui principi della dialisi10. In condizioni di non equilibrio, i composti da misurare sono diffusi e perfusi dal tessuto lungo il gradiente di concentrazione nella sonda di microdialisi incorporata nel tessuto nel dializzato, che viene continuamente rimosso insieme al dializzato, raggiungendo lo scopo di campionamento dal tessuto vivente11,12. Rispetto ai metodi di campionamento tradizionali, la tecnica di microdialisi presenta splendidi vantaggi nei seguenti aspetti13,14,15: monitoraggio continuo in tempo reale delle variazioni dei vari composti nel sangue; il campionamento non richiede noiose operazioni preliminari e può rappresentare realmente la concentrazione del composto bersaglio nel sito di campionamento; le sonde possono essere impiantate in diverse parti del corpo per studiare l’assorbimento, la distribuzione, il metabolismo, l’escrezione e la tossicità dei composti bersaglio; il campione acquisito non contiene macromolecole biologiche (>20 kD). Pertanto, i campioni di sangue di qualità superiore garantiscono una migliore interpretazione delle CVD e del meccanismo trattato dalla medicina etnica.
I sistemi di campionamento per microdialisi sono generalmente costituiti da pompe di microiniezione, tubi di collegamento, vasche di movimentazione prive di animali, sonde di microdialisi e collettori di campioni16. Come parte più critica del dispositivo del sistema di microdialisi, le comuni sonde di microdialisi comprendono sonde concentriche, sonde flessibili, sonde lineari e sonda shunt17. Tra queste, le sonde flessibili sono sonde morbide e non metalliche, utilizzate principalmente per raccogliere campioni da vasi sanguigni e tessuti periferici come cuore, muscoli, pelle e grasso di animali svegli e liberamente in movimento o anestetizzati13. A contatto con vasi sanguigni o tessuti, la sonda può essere piegata in modo flessibile, evitando così danni irreversibili alla sonda o al sito di campionamento. Con il continuo sviluppo della tecnologia delle sonde, anche l’applicazione della tecnologia di microdialisi in vari campi si sta approfondendo. In questo articolo, il sangue del cuore di ratto è stato acquisito dinamicamente e continuamente dalla tecnologia di microdialisi non invasiva attraverso la sonda flessibile progettata per la raccolta del sangue.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le CVD sono una malattia cronica comune nelle cliniche con incidenza gradualmente crescente in Cina, e l’età di esordio tende ad essere più giovane, causando la preoccupazione e il panico della maggior parte dei pazienti20,21. Essendo la principale causa di morte nel mondo, le malattie cardiovascolari possono indurre infarto cerebrale e altre malattie ad alta mortalità, minacciando seriamente la vita sana dei pazienti22. CVD, tra cui ca…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato sostenuto dalla National Natural Science Foundation of China (82104533), dalla China Postdoctoral Science Foundation (2020M683273), dal Dipartimento di Scienza e Tecnologia della provincia del Sichuan (2021YJ0175) e dal progetto chiave di ricerca e sviluppo del Piano provinciale di scienza e tecnologia del Sichuan (2022YFS0438). Nel frattempo, gli autori desiderano ringraziare Yuncheng Hong, ingegnere senior delle apparecchiature presso TRI-ANGELS D & H TRADING PTE. LTD. (Singapore city, Singapore), per la fornitura di servizi tecnici per le tecniche di microdialisi.
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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