Extracción dinámica continua de sangre del corazón de rata mediante una técnica de microdiálisis no invasiva
Summary
El presente protocolo describe un método simple y eficiente para la recolección dinámica y en tiempo real de sangre de corazón de rata utilizando la técnica de microdiálisis.
Abstract
El análisis dinámico de los componentes sanguíneos es de gran importancia para comprender las enfermedades cardiovasculares y sus enfermedades relacionadas, como el infarto de miocardio, la arritmia, la aterosclerosis, el edema pulmonar cardiogénico, la embolia pulmonar y la embolia cerebral. Al mismo tiempo, es urgente romper la técnica de muestreo continuo de sangre cardíaca en ratas vivas para evaluar la efectividad de la terapia de medicina étnica distintiva. En este estudio, se implantó una sonda de microdiálisis sanguínea en la vena yugular derecha de ratas en un procedimiento quirúrgico preciso y no invasivo. Luego se recolectaron muestras de sangre cardíaca a una velocidad de 2.87 nL / min a 2.98 ml / min conectándose a un sistema de recolección de muestras de microdiálisis en línea. Aún más trascendental, las muestras de sangre adquiridas pueden almacenarse temporalmente en contenedores de microdiálisis a 4 °C. El programa de recolección continua de sangre en línea basado en microdiálisis de corazón de rata ha garantizado en gran medida la calidad de las muestras de sangre, avanzando y vigorizando la racionalidad científica de la investigación sobre enfermedades cardiovasculares sistémicas y evaluando la terapia de etnomedicina desde la perspectiva de la hematología.
Introduction
Con la aceleración del ritmo de vida y el aumento de la presión psicológica, las enfermedades cardiovasculares (ECV) tienden a ocurrir en personas jóvenes, de mediana edad y ancianos 1,2. La morbilidad y mortalidad de las ECV son altas, con características de inicio agudo, progresión rápida y evolución prolongada de la enfermedad, que afectan seriamente la seguridad de los pacientes3. La aparición de ECV puede estar estrechamente relacionada con los cambios en algunos componentes de la sangre, como el colesterol, los lípidos séricos, la glucosa en sangre, las enzimas miocárdicas y la proteína quinasa K 4,5,6. La situación relevante del paciente se puede manejar más rápidamente mediante el análisis de los elementos de examen de sangre de rutina. Por lo tanto, la calidad de las muestras de sangre determina la precisión de los resultados de la prueba. Sin embargo, los métodos convencionales para la recolección de sangre tienen algunos inconvenientes inevitables, que afectan seriamente los resultados experimentales, como un área de trauma grande, un volumen de recolección de sangre pequeño, altos requisitos para los operadores, incapacidad para reflejar los cambios de medicamentos en tiempo real, pretratamiento engorroso de muestras de sangre, gran consumo de animales de experimentación y falta de cumplimiento de los requisitos éticos de los animales 7,8,9 . Con los continuos avances en la tecnología médica, la calidad de la recolección de sangre también ha presentado requisitos más altos. Por lo tanto, es urgente desarrollar una nueva tecnología de muestreo de sangre para superar las deficiencias anteriores.
La microdiálisis es una técnica de muestreo in vivo basada en los principios de diálisis10. En condiciones de no equilibrio, los compuestos a medir son difundidos y perfundidos desde el tejido a lo largo del gradiente de concentración hacia la sonda de microdiálisis incrustada en el tejido en el dializado, que se elimina continuamente junto con el dializado, logrando el propósito de muestreo del tejido vivo11,12. En comparación con los métodos de muestreo tradicionales, la técnica de microdiálisis tiene espléndidas ventajas en los siguientes aspectos13,14,15: seguimiento continuo en tiempo real de los cambios de diversos compuestos en la sangre; el muestreo no requiere un tedioso procesamiento previo y puede representar verdaderamente la concentración del compuesto objetivo en el lugar de muestreo; Se pueden implantar sondas en diferentes partes del cuerpo para investigar la absorción, distribución, metabolismo, excreción y toxicidad de los compuestos objetivo; la muestra adquirida no contiene macromoléculas biológicas (>20 kD). Por lo tanto, las muestras de sangre de mayor calidad aseguran una mejor interpretación de las ECV y el mecanismo tratado por la medicina étnica.
Los sistemas de muestreo de microdiálisis generalmente consisten en bombas de microinyección, tubos de conexión, tanques de movimiento libre de animales, sondas de microdiálisis y colectores de muestras16. Como la parte más crítica del dispositivo del sistema de microdiálisis, las sondas de microdiálisis comunes comprenden sondas concéntricas, sondas flexibles, sondas lineales y sonda de derivación17. Entre estas, las sondas flexibles son sondas blandas y no metálicas, utilizadas principalmente para recolectar muestras de vasos sanguíneos y tejidos periféricos como corazón, músculo, piel y grasa de animales despiertos y en movimiento libre o anestesiados13. Cuando está en contacto con vasos sanguíneos o tejidos, la sonda se puede doblar de forma flexible, evitando así daños irreversibles en la sonda o en el sitio de muestreo. Con el desarrollo continuo de la tecnología de sonda, la aplicación de la tecnología de microdiálisis en diversos campos también se está profundizando. En este documento, la sangre del corazón de la rata se adquirió de forma dinámica y continua mediante la tecnología de microdiálisis no invasiva a través de la sonda flexible diseñada para la recolección de sangre.
Protocol
Representative Results
Discussion
Las ECV son una enfermedad crónica común en las clínicas con una incidencia gradualmente creciente en China, y la edad de inicio tiende a ser más joven, causando la preocupación y el pánico de la mayoría de los pacientes20,21. Siendo la primera causa de muerte en el mundo, las ECV pueden inducir infarto cerebral y otras enfermedades de alta mortalidad, amenazando seriamente la vida saludable de los pacientes22. Las ECV, incluyendo c…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (82104533), la Fundación de Ciencias Postdoctorales de China (2020M683273), el Departamento de Ciencia y Tecnología de la provincia de Sichuan (2021YJ0175) y el proyecto clave de investigación y desarrollo del Plan Provincial de Ciencia y Tecnología de Sichuan (2022YFS0438). Mientras tanto, los autores desean agradecer al Sr. Yuncheng Hong, ingeniero senior de equipos de TRI-ANGELS D&H TRADING PTE. LTD. (ciudad de Singapur, Singapur), por la prestación de servicios técnicos para técnicas de microdiálisis.
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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