إدخال العوامل التجريبية إلى الفأر

تعتمد العديد من التجارب على إعطاء عوامل معينة للفئران. وغالباً ما يتم إدخال هذه العوامل لاختبار تأثيرها على عملية بيولوجية. كما يمكن أن تلعب هذه العوامل دوراً هاماً في تحضير الحيوانات للتجارب. سنناقش في هذا الفيديو الاعتبارات الهامة عند إعطاء العوامل التجريبية، وأدوات توصيل هذه العوامل، وبعض طرق الإعطاء المحددة، وتطبيقات هذه التقنيات الأساسية.

إذًا، ما هي العوامل التي يجب مراعاتها عند التخطيط لإعطاء عامل تجريبي؟

أولاً، الجرعة المناسبة. عادةً ما يتم حسابها بالنسبة لوزن الحيوان، ويعد توفير الجرعة الصحيحة من العامل أمراً بالغ الأهمية.

كما يعد مسار الإعطاء عاملاً هاماً يجب مراعاته. ستحدد خصائص مثل استساغة العامل، ولزوجته، والكمية المراد إعطاؤها، والنسيج المستهدف، ومعدل الانتشار المطلوب، أيّاً من مسارات الإعطاء العديدة المتاحة يجب عليك اختيارها. سنركز في هذا الفيديو على الحقن، والذي يعد أحد أكثر طرق إيصال العوامل كفاءة.

قبل مناقشة كيفية إجراء الحقن، دعونا نتعرف على الأدوات الرئيسية المستخدمة في هذه التقنية.

سنبدأ بالمحقنة. تُحتجز السوائل داخل الأسطوانة، والتي تحتوي على علامات تتيح قياس الحجم بدقة. ويركب المكبس داخل الأسطوانة ويُستخدم لدفع محتوياتها. وأخيراً، تُعد طرف المحقنة هي موقع تثبيت قاعدة الإبرة. وفي الطرف المقابل لساق الإبرة، ستجد طرفاً مائلاً. كن حذراً، فهو حاد جداً!

يتم ترميز قواعد الإبر بالألوان لتعكس حجمها، أو "المقياس" (gauge)، حيث تشير أرقام القياس الأعلى إلى إبر أصغر حجماً. ويتم اختيار المقاييس بناءً على مسار الإيصال المطلوب: فكلما كانت المنطقة أصغر أو أكثر حساسية، كانت الإبرة المطلوبة أصغر.

بعد اختيار الإبرة والمحقنة المناسبتين لتجربتك، اسحب المادة إلى داخل الأسطوانة عن طريق سحب المكبس للخلف. يمكن لفقاعات الهواء التي تُحقن مع المادة أن تسبب تمزق الأنسجة وإيذاء الحيوان التجريبي. لذلك، اقلب المحقنة وانقر بلطف على الأسطوانة، بحيث تتحرك أي فقاعات نحو الطرف وتخرج. وإذا كان ذلك ممكناً، اطرد جزءاً زائداً من المادة للتأكد من إزالة الفقاعات تماماً.

الآن بعد أن أصبحت المحقنة مغلقة ومجهزة، فأنت على وشك البدء في عملية الحقن!

قبل البدء، من المهم تزويد نفسك بمعدات الوقاية الشخصية المناسبة، بما في ذلك القفازات. كما يعد التعامل السليم مع الحيوان أمرًا أساسيًا، ويختلف قليلاً حسب موقع الحقن المستخدم.

بالنسبة للحقن تحت الجلد، والتي غالبًا ما تستهدف المنطقة أسفل الأدمة في رقبة الحيوان، يتم تقييد الفئران عن طريق "الإمساك بالرقبة" (scruffing). أولاً، أمسك الحيوان من الذيل واسمح له بالتمسك بغطاء القفص، ثم أمسك الجلد عند الرقبة بإحكام، لرفع طية من الجلد عبر كتفي الحيوان.

يجب إدخال الإبرة عند قاعدة طية الجلد، ويتم دفع المادة بضغط ثابت وقوي على المكبس. سيمتص مجرى الدم السائل المحقون ببطء.

تُمتص الحقن داخل الصفاق (Intraperitoneal) في تجويف الجسم بمعدل مشابه للابتلاع. للوصول إلى البطن، اقلب الحيوان الممسوك من رقبته، وثبت الذيل بإحكام تحت إصبعك الصغير.

بعد ذلك، قم بتقسيم بطن الحيوان ذهنيًا إلى 4 أرباع، وأدخل الإبرة في الربع السفلي الأيسر أو الأيمن. اضغط بقوة وثبات على المكبس لإيصال ما يصل إلى عدة مئات من الـ µL من المادة. بدلاً من ذلك، تسمح الحقن الوريدية بإيصال المادة التجريبية بشكل جهازي أكثر كفاءة.

تُجرى الحقن الوريدية (IV) في الغالب في أوردة الذيل. أولاً، يتم تدفئة الفئران تحت مصباح حراري لبضع دقائق، مما يؤدي إلى تمدد الأوردة ويسهل عملية إدخال الإبرة. وللحفاظ على ثبات الفأر أثناء الحقن، وضعه في مقيد بلاستيكي، مع تمرير الذيل عبر فتحة خاصة في الخلف.

يعد تحديد الوعاء الدموي الصحيح أمرًا ضروريًا لنجاح الحقن الوريدي. تأكد من العثور على أحد الوريدين الذيلين على جانبي الذيل، وليس الشريان الموجود في الجانب السفلي من الذيل.

أدخل الإبرة في الوريد مع توجيه فتحة الإبرة (bevel) للأعلى. إذا تم وضع الإبرة بشكل صحيح، فإن الحقن سيؤدي إلى تغيير لون الوريد من الأزرق الداكن إلى الأبيض الشاحب مع تحرك المادة عبر الوعاء الدموي.

بعد كل عملية حقن، تخلص من الإبرة في حاوية الأدوات الحادة ذات المخاطر البيولوجية دون إعادة تغطيتها. لا تكرر استخدام الإبرة أبدًا، لأن رؤوسها قد تصبح ثلمة وتسبب إصابة للفأر.

بعد أن أصبحت على دراية بطرق الحقن الشائعة، دعونا نلقي نظرة على بعض التطبيقات العملية لإيصال العوامل التجريبية.

في العديد من التجارب، يتم إصابة الفئران بممرض معين لدراسة تطور المرض وكذلك التفاعلات بين المضيف والممرض. على سبيل المثال، تؤدي الحقن تحت الجلد للبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية إلى تكوين آفات يكون حجمها مؤشراً على ضراوة الممرض. وبدلاً من ذلك، يمكن استخدام الحقن في وسادة القدم للتصوير الحي لاستقطاب الخلايا المناعية إلى موقع العدوى.

تعد نماذج الفئران مفيدة أيضاً لدراسة تطور السرطان والعلاجات. ولإنشاء هذه النماذج، يمكن استخدام الحقن لتحفيز نمو الأورام الخبيثة في الفئران بسرعة وكفاءة، سواء من خلال إيصال المركبات المسرطنة أو زرع الخلايا السرطانية في أنسجة المضيف.

ومع ذلك، لا يكون الحقن مطلوباً دائماً لإيصال العامل. فعلى سبيل المثال، يمكن استخدام التلقيح عن طريق الأنف لإعطاء العامل المراد دراسته إلى الرئتين لمحاكاة ودراسة تطور أمراض الجهاز التنفسي. وهناك طريق آخر، وهو التغذية القسرية (gavage)، والذي يسمح بالإعطاء المباشر للعامل إلى المعدة لضمان جرعات دقيقة ومحددة لا يمكن تحقيقها من خلال العلاج المعتمد على الغذاء أو الماء.

لقد شاهدتم للتو نظرة JoVE العامة حول إدخال العوامل التجريبية إلى الفأر. استعرضنا في هذا الفيديو العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار العامل التجريبي، والأدوات والاستراتيجيات المستخدمة في حقن الفئران، وبعض تطبيقات هذه التقنيات الحيوية. شكراً للمشاهدة!