تمت مراجعة هذا البروتوكول الحيواني والموافقة عليه من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية الحيوان واستخدامه التابعة لمركز العلوم الصحية بجامعة تكساس للتكنولوجيا (البروتوكول رقم 07044). وقد أجريت هذه الدراسة وفقا للتوصيات الواردة في دليل رعاية واستخدام المختبرات التابع للمعاهد الوطنية للصحة.
1. إعداد البكتيريا لالتهابات الماوس
ملاحظة: هنا نحن نصف الفئران المصابة فقط مع Pseudomonas aeruginosa. ومع ذلك، يمكن استخدام أنواع بكتيرية أخرى للتسبب في العدوى. يتم تفصيل السلالات والمواد البكتيرية في جدول المواد.
- استخدام Pseudomonas aeruginosa البرية نوع سلالة PAO1 تحمل البلازميد التلألؤ pQF50-لوكس23 لهذه التجارب كما هو موضح سابقا7.
- تنمو P. aeruginosa سلالات في قوارير إرلينماير حائرة، مع اهتزاز في 200 دورة في الدقيقة، في لوريا-بيرتاني (LB) مرق في 37 درجة مئوية لمدة 16 إلى 20 ساعة. إضافة تركيز النهائي من 100 ميكروغرام / مل من أمبيسلين لثقافة بين عشية وضحاها من PAO1 (pQF50-لوكس) للحفاظ على البلازميد.
- الثقافة الفرعية P. aeruginosa بإضافة 100 ميكرولتر من الثقافة بين عشية وضحاها إلى قارورة Erlenmeyer تحتوي على 10 مل من مرق LB مع تركيز نهائي قدره 100 ميكروغرام / مل أمبيسلين. ثم تنمو لمدة 2-2.5 ساعة في 37 درجة مئوية مع اهتزاز، إلى OD600 نانومتر من 0.4، ومن ثم تمييع تسلسليا (1:10) ثلاث مرات لجرعة إصابة ما يقرب من 104 خلايا.
2. إعداد إنزيم التشتت بيو فيلم
ملاحظة: لهذه الدراسة نستخدم حل 10٪ من أجزاء متساوية الأميليز والسيلولاز (5٪ من كل)، والتي سوف يشار إليها باسم "GH"، لعلاج التشتت.
- استخدام محلول GH 10٪ (ث / v) من الأميليز (من العصيات subtilis)والسيلولاز الفطرية (من النيجر Aspergillus) المخفف في 1x الفوسفات العازلة المالحة (PBS). استخدام برنامج تلفزيوني كعلاج التحكم في السيارة.
- قم بتسخين جميع العلاجات إلى 37 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة لتنشيط الإنزيم.
3. الحيوانات التجريبية والإعداد قبل الجراحة
- فئران المنزل، 5 زملاء القمامة في القفص الواحد، في ظروف تسيطر عليها البيئة، مع 12 ساعة دورات خفيفة / مظلمة والوصول السليم إلى الغذاء والماء.
- ويفضل استخدام الفئران ويبستر السويسرية الإناث، بين 8 و 10 أسابيع من العمر.
- وزن الفئران لتحديد الكمية المناسبة من التخدير لإدارة.
- إعطاء التخدير عن طريق الحقن داخل الصفاق من 100 ملغ / كجم الكيتامين 10 ملغ / كغ xylazine.
- ضعي كريم العين (مثل، تحديث P.M)بعناية على العين باستخدام مسحة قطنية للحد من الجفاف.
- رصد المعلمات الفسيولوجية بما في ذلك معدل الجهاز التنفسي، تلوين الجلد، ودرجة حرارة الجسم طوال الجراحة.
4. دورسال جراحة استئصال سمك كامل
- تقييم الطائرة الجراحية للتخدير عن طريق قرصة إصبع القدم ورصد معدل التنفس والجهد. حلق السطح الظهري وتطبيق كريم إزالة الشعر لمدة 10 دقيقة (أو وفقا لتعليمات المنتج)، وبعد ذلك إزالة بلطف، وضمان الجلد كان جافا.
- لإدارة الألم، وإدارة 0.05 مل من الليدوكائين تحت الجلد في المنطقة ليتم استئصالها، وحقن 0.02 مل من البوبرينورفين تحت الجلد في scruff من الرقبة. انتظر 10 دقائق لضمان الوصول إلى إدارة الألم.
- قبل استئصال، تطهير السطح الظهري باستخدام مسحة الكحول ورسم دائرة قطرها 1.5 سم نحو الجزء الخلفي من الظهر. الحفاظ على حقل جراحي معقم طوال العملية واستخدام الأدوات الاوتوسلافية والقفازات العقيمة. للحد من التلوث، قم بإجراء الجراحة بواسطة موقد بونسن مضاء واستخدم أدوات نظيفة لكل.
- إدارة كامل سمك، جرح الجلد استئصالي إلى مستوى العضلات panniculus مع مقص الجراحية.
- بعد استئصال، تغطية الجروح على الفور مع خلع الملابس البولي يوريثين شبه نفاذة.
- حقن ما يقرب من 104 CFU من البكتيريا في 100 μL PBS تحت خلع الملابس، على سرير الجرح، لإنشاء عدوى.
ملاحظة: يمكن أيضا أن تكون مصابة الجروح مع أنواع متعددة من البكتيريا و / أو الفطريات في وقت واحد، أو عن طريق وضع الأغشية الحيوية شكلت مسبقا12،أو حتى الأنسجة debridement المستخرجة من المرضى19،على سرير الجرح.
- بعد العدوى، ضع الفئران في قفص مع منصات التدفئة ورصد حتى استعادت منعكس الحق.
ملاحظة: تأكد من أن الفئران لا تحصل الباردة لأن هذا يمكن أن يؤدي إلى الموت.
- تحديد التهابات الجروح لمدة 48 ساعة.
- فحص الضمادات لاصقة يوميا للدموع ومناطق عدم الالتزام واستبدالها إذا لزم الأمر.
5. في علاج تشتت الجسم الحي
ملاحظة: هنا نحن وصف إدارة عوامل التشتت من خلال تطبيق سلسلة من 3 حلول الري الجرح الموضعي(الشكل 1). ومع ذلك، يمكن تكييف البروتوكول لأنواع أخرى من التسليم مثل تطبيق المواد الهلامية أو الكريمات أو الضمادات.
- ضع الفئران تحت تخدير الأيزوفلوران (بمعدل 3٪ و1 لتر في الدقيقة من الأكسجين) أثناء إدارة العلاجات.
- إعداد ثلاثة 1 مل المحاقن، مع الإبر 25 G، التي تحتوي على 200 ميكرولتر من العلاج لكل فأر.
- حقن 200 ميكرولتر من محلول الإنزيم أو التحكم في PBS على الجرح عن طريق رفع الجلد مع ملقط بعناية ، أعلى قليلا من الجرح نحو رأس الحيوان. ثقب المحاقن بعناية من خلال الجلد رفع وحقن ببطء الحل بين خلع الملابس وسرير الجرح. غالبا ما تلتزم الضمادات المستخدمة في هذه الدراسة بكل من سرير الجرح والأنسجة المحيطة به.
- لضمان تغطية سرير الجرح بأكمله بالمحلول ، ارفع الضمادة برفق مع ملقط ، وسحبها بعيدا عن سرير الجرح ، مع حقن المحلول ببطء.
- بعد العلاج، ضع الفئران مرة أخرى في أقفاصها لمدة 30 دقيقة.
- بعد 30 دقيقة من التعرض للعلاج ، قم بإعادة تخدير الفئران بالايسوففلوران وتوبيخ المحلول بحقنة ، مع التأكد من ثقب في نفس المنطقة كما كان من قبل.
ملاحظة: يحتوي هذا الحل المهتلأ على خلايا بكتيرية مشتتة، والتي يمكن حفظها لمختلف التحليلات المصب.
- إدارة علاجات الري الثانية والثالثة كأول، وذلك باستخدام حقنة جديدة في كل مرة.
6. في التصوير والتحليل في تشتت الجسم الحي
ملاحظة: إذا تم استخدام سلالة من البكتيريا الإنارة لبدء العدوى، يمكن استخدام نظام التصوير في Vivo (IVIS) لتصور التشتت من سرير الجرح.
- الفئران صورة مباشرة قبل وبعد العلاج وعلى 10 و 20 ساعة بعد العلاج (الشكل 2 والشكل التكميلي 1).
- إجراء التصوير بينما الفئران تحت التخدير عن طريق وضعها بشكل فردي في IVIS والتصوير كل واحد لمدة 5 ق في الطول الموجي من 560 نانومتر. احفظ الصور لمزيد من التحليل.
ملاحظة: يعتمد الطول الموجي الأمثل ووقت التعرض على المراسل المستخدم وأداة IVIS وبرامج التصوير.
- للتحليل، افتح الصور في برنامج IVIS وحدد المنطقة التي سيتم تحليلها في لوحة الأدوات.
- لحساب الخلفية، ضع دائرة على خلفية صورة ثم ضع نفس الدائرة الحجم فوق سرير الجرح لكل فأر.
- لتحميل قيم القياس، حدد عرض قياسات منطقة الاهتمام (ROI) > وتحميل جدول القياسات إلى جدول بيانات. طرح قراءة دائرة الخلفية من كل من قياسات سرير الجرح لحساب التلألؤ لكل عينة. حساب النسبة المئوية للتألق التي تم تغييرها بواسطة:
عائد الاستثمار قبل العلاج-ROI بعد العلاج/ العائد على الاستثمار قبل العلاج) × 100.
ملاحظة: يجب تحليل الماوس التحكم ومعالجتها في وقت واحد لتطبيع للمتغيرات التي قد تؤثر على الحصول على الصورة أو التألق.
7. تقييم التشتت من خلال تحديد CFU
- القتل الرحيم إنسانيا الفئران عن طريق الحقن داخل الصفاق من 0.2 مل من الصوديوم pentobarbital (على سبيل المثال، زائد فادح) تحت التخدير مع 100 ملغم / كجم كيتامين 10 ملغ / كغ xylazine.
- حصاد أنسجة سرير الجرح عن طريق إزالة أولا بلطف خلع الملابس مع ملقط معقم، ومن ثم قطع حول محيط سرير الجرح مع مقص الجراحية العقيمة. رفع بلطف نهاية واحدة من سرير الجرح مع ملقط أثناء استخدام مقص لقطع / ندف العينة بعيدا عن طبقة العضلات.
- ضع الأنسجة من سرير الجرح في أنبوب تجانس 2 مل قبل التسمية والوزن المسبق الذي يحتوي على 1 مل من PBS. وزن الأنابيب مرة أخرى بعد إدراج العينات، ومن ثم عكس بلطف 3-5 مرات لشطف قبالة أي البكتيريا المنتشرة أو فضفاضة الالتزام بها، وإزالة برنامج تلفزيوني. إضافة 1 مل من برنامج تلفزيوني جديد.
- من أجل حصاد الطحال ، ضع الفئران في وضع تشريحي قوي وآمن عن طريق تثبيت أطرافها على سطح تشريح. نقع المنطقة ليتم تشريحها مع الإيثانول 70٪ من أجل تطهير المنطقة والحفاظ على الفراء من تلويث العينة.
- قم بإجراء شق صغير عمودي على خط الوسط مع مقص جراحي في الأدمة في أسفل البطن ، مع التأكد من سحب الجلد صعودا وبعيدا عن الأعضاء الداخلية. استمر في الشق داخليا ، على طول الخط الأوسط ، حتى تم الوصول إلى القص. بمجرد تعرض التجويف البريتوني وكانت الأعضاء الداخلية مرئية ، افصل الطحال برفق عن النسيج الضام ووضعها في أنبوب تجانس منفصل.
- وزن الطحال وشطف مع برنامج تلفزيوني، كما هو موضح لأنسجة سرير الجرح.
ملاحظة: يمكن حصاد أجهزة أخرى ذات أهمية مماثلة.
- عند إجراء الشق الأولي، يجب الحرص على تجنب ثقب الأمعاء أو الأعضاء الأخرى.
- تجانس العينات في 2 مل قبل مملوءة أنابيب مطحنة حبة باستخدام متجانس benchtop في 5 م / ث لمدة 60 ثانية، مرتين.
- لتعداد CFU، مخففة بشكل متسلسل عينات وبقعة لوحة على أجار انتقائية. لتخفيف المسلسل، ماصة 100 ميكرولتر من العينة إلى 900 ميكرولتر من برنامج تلفزيوني في أنبوب 1.5 مل، دوامة، وتكرار 5 مرات. ماصة 10 ميكرولتر من كل تخفيف على لوحة أجار كما هو مبين في الشكل 3.
ملاحظة: إذا كان مطلوب كمية CFU أكثر دقة، انتشار 100 ميكرولتر من كل تخفيف العينة عبر لوحات أجار منفصلة.
8. تقييم الجسم الحي للتشتت ( الشكل4)
- الفئران الجرح وتصيب ما يقرب من 104 PAO1 كما هو موضح أعلاه، ومن ثم القتل الرحيم 48 ساعة بعد العدوى.
- إزالة بعناية خلع الملابس مع ملقط، وذلك باستخدام تقنية معقمة ودون إزعاج سرير الجرح.
- استخدم مقصا جراحيا معقما لقطع محيط سرير الجرح بعيدا عن الجلد غير المصاب باستخدام ملقط لرفع طرف واحد من سرير الجرح ومقص لاستئصال أنسجة الجرح المصابة من طبقة العضلات تحت الأنسجة غير المصابة المحيطة بها. تقسيم عينات سرير الجرح إلى أجزاء متساوية أو استخدام كامل.
- ضع أنسجة الجرح في فارغة، قبل وزنها 2 مل حبة مطحنة أنابيب التجانس. ثم وزن الأنابيب مرة أخرى بعد إضافة العينة. حساب وزن العينة عن طريق:
الوزن بعد إضافة عينة - الوزن قبل إضافة عينة.
- إضافة 1 مل من برنامج تلفزيوني، وانعكس بلطف أنبوب 3-5 مرات لشطف العينة وإزالة أي خلايا العوالق. إزالة وتجاهل برنامج تلفزيوني.
- أضف 1 مل من علاج هرمون النمو (أو PBS كتحكم سلبي) إلى العينة واحتضن لمدة 2 ساعة عند 37 درجة مئوية مع الاهتزاز عند 80 دورة في الدقيقة.
- إزالة محلول التشتت بيو فيلم ومكان في أنبوب منفصل 1.5 مل. هذا يحتوي على خلايا متفرقة.
- إضافة 1 مل من برنامج تلفزيوني إلى عينة الأنسجة المتبقية وعكس بلطف 3-5 مرات لشطف قبالة أي خلايا مشتتة المتبقية. إزالة وتجاهل برنامج تلفزيوني.
- إضافة 1 مل من برنامج تلفزيوني إلى الأنسجة المتبقية وتجانس في 5 م / ث لمدة 60 ثانية باستخدام متجانس benchtop.
- تمييع محلول الخلايا المشتتة وعينة الأنسجة المتجانسة بشكل متسلسل عن طريق وضع 100 ميكرولتر من العينة في 900 ميكرولتر من PBS في أنبوب 1.5 مل ، وتكرار خمس مرات لما مجموعه 6 تمييعات.
- بقعة لوحة 10 ميكرولتر من كل تخفيف على وسائل الإعلام أجار انتقائية (على سبيل المثال، Pseudomonas العزلة أغار لP. aeruginosa)واحتضان لوحات في 37 درجة مئوية بين عشية وضحاها.
- عد CFU وحساب 'في المئة مشتتة' كما (CFU في supernatant / (CFU في supernatant + CFU في الأنسجة بيو فيلم)) × 100.