يصف هذا البروتوكول إجراء الأشعة التداخلية الذي تم إنشاؤه للحقن داخل الغدة الصعترية في الفئران لتجنب خطر الجراحة المفتوحة وتحسين دقة الحقن الأعمى عن طريق الجلد.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
يصف هذا البروتوكول إجراء الأشعة التداخلية الذي تم إنشاؤه للحقن داخل الغدة الصعترية في الفئران لتجنب خطر الجراحة المفتوحة وتحسين دقة الحقن الأعمى عن طريق الجلد.
يعد الحقن داخل الثعترية في نماذج الفئران تقنية مهمة لدراسة وظيفة الغدة الصعترية والمناعة ، بما في ذلك اضطرابات الخلايا التائية الوراثية والمكتسبة. وهذا يتطلب طرقا للترسب المباشر للكواشف و / أو الخلايا في الغدة الصعترية للفئران الحية. تشمل الطرق التقليدية للحقن داخل الغدة الصعترية جراحة الصدر أو الحقن الأعمى عن طريق الجلد طفيف التوغل ، وكلاهما له قيود كبيرة. جعلت أجهزة التصوير بالموجات فوق الصوتية فائقة التردد الحقن عن طريق الجلد الموجهة بالصور ممكنة في الفئران ، مما أدى إلى تحسين دقة الحقن بشكل كبير لنهج الحقن عن طريق الجلد وتمكين حقن أهداف أصغر. ومع ذلك ، تعتمد الحقن الموجهة بالصور على استخدام نظام سكة حديد متكامل ، مما يجعل هذا الإجراء صارما ويستغرق وقتا طويلا. يتم تقديم طريقة فريدة وآمنة وفعالة للحقن داخل الغدة الصعترية عن طريق الجلد في الفئران هنا ، مما يلغي الاعتماد على نظام السكك الحديدية للحقن. تعتمد هذه التقنية على استخدام وحدة الموجات فوق الصوتية الدقيقة عالية الدقة لتصوير الغدة الصعترية للفأر بشكل غير جراحي. باستخدام تقنية اليد الحرة ، يمكن لأخصائي الأشعة وضع طرف إبرة مباشرة في الغدة الصعترية للفأر تحت توجيه التصوير بالموجات فوق الصوتية. يتم تنظيف الفئران وتخديرها قبل التصوير. بالنسبة لأخصائي الأشعة المتمرس الماهر في الإجراءات الموجهة بالموجات فوق الصوتية ، فإن فترة التعلم للتقنية المذكورة قصيرة جدا ، عادة في غضون جلسة واحدة. هذه الطريقة لديها معدل مراضة ووفيات منخفض للفئران وهي أسرع بكثير من التقنيات الحالية بمساعدة ميكانيكية للحقن عن طريق الجلد. يسمح للمحقق بإجراء حقن دقيقة وموثوقة عن طريق الجلد بكفاءة من الغدة الصعترية من أي حجم (بما في ذلك الأعضاء الصغيرة جدا مثل الغدة الصعترية للفئران المسنة أو التي تعاني من نقص المناعة) مع الحد الأدنى من الضغط على الحيوان. تتيح هذه الطريقة حقن الفصوص الفردية إذا رغبت في ذلك وتسهل التجارب واسعة النطاق بسبب طبيعة الإجراء الموفرة للوقت.
تلعب الغدة الصعترية دورا أساسيا في نمو الخلايا التائية والمناعة. يؤدي نقص الخلايا التائية ، الذي يمكن أن يحدث بسبب ارتداد الغدة الصعترية ، والاضطرابات الوراثية ، والالتهابات ، وعلاجات السرطان ، من بين عوامل أخرى ، إلى ارتفاع معدل الوفيات والمراضة 1,2. لا غنى عن نماذج الفئران في كل من أبحاث المناعة الأساسية والانتقالية وقد استخدمت لعقود لدراسة بيولوجيا الغدة الصعترية وتطور الخلايا التائية ، وكذلك لتطوير علاجات لأولئك الذين يعانون من ضعف الغدة الصعترية ونقص الخلايا التائية3،4،5.
كان الجزء المركزي من تحقيقات الغدة الصعترية هو الحقن داخل الغدة الصعترية للمواد البيولوجية مثل الخلايا أو الجينات أو البروتينات في نماذج الفئران6،7،8،9،10،11،12. تستخدم طرق الحقن التقليدية داخل الغدة الصعترية بضع الصدر متبوعا بالحقن داخل الثعترية تحت التصور المباشر أو عن طريق الحقن "الأعمى" عن طريق الجلد في المنصف. النهج الجراحي يزيد بشكل كبير من خطر استرواح الصدر، من بين أمور أخرى. علاوة على ذلك ، يؤدي الإجهاد المرتفع أثناء هذه الجراحة إلى كبت المناعة ، مما قد يضر بالبيانات المناعية13. يمكن للباحثين ذوي الخبرة ، بعد بعض الممارسة ، إجراء تقنية الحقن الأعمى ، ولكن هذا النهج أقل دقة ، وبالتالي ، يقصر الموضوعات التجريبية على الفئران الشابة ذات الغدة الصعترية الكبيرة.
تم تقديم استخدام إرشادات الموجات فوق الصوتية كبديل دقيق وطفيف التوغل لنهج الحقن التقليدي داخل الثعترية14. ومع ذلك ، فإن هذا الإجراء يستغرق وقتا طويلا للغاية عند استخدام نظام السكك الحديدية المتكامل بدلا من تقنية اليد الحرة. يتطلب إجراء الحقن باستخدام حامل الحقن تحسينا دقيقا للتصوير وتحديد موضع محول الطاقة بمساعدة الملحقات المختلفة مثل حامل وحامل محول الطاقة ، ونظام تحديد المواقع X و Y و Z ، بالإضافة إلى التشغيل المتقن لأدوات التحكم في التلاعب الدقيق وتمديدات نظام السكك الحديدية. يتم تقديم تقنية بديلة بسيطة ، حقن الغدة الصعترية الموجهة بالموجات فوق الصوتية ، هنا من قبل أخصائي الأشعة باستخدام نهج اليد الحرة15 ، وهو بديل سريع ودقيق طفيف التوغل للطرق الموصوفة أعلاه. الأهم من ذلك ، يمكن تنفيذ النهج الحالي مع أي نظام تصوير بالموجات فوق الصوتية عالي الدقة دون الحاجة إلى حامل حقن ونظام سكة حديد متكامل. إنه مفيد بشكل خاص للدراسات التي تتطلب حقن أعداد كبيرة من الفئران11 ، أو للتجارب التي تنطوي على حقن كل من فصوص الغدة الصعترية ، أو للحقن الدقيق للزعترات الصغيرة في الفئران المسنة أو المشععة أو التي تعاني من نقص المناعة12.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم تنفيذ جميع الإجراءات وفقا لإرشادات رعاية الحيوان في مركز الاكتشاف والابتكار (بروتوكول IACUC 290). بالنسبة للدراسة الحالية ، C57BL / 6 فئران (أنثى ، 4-6 أسابيع) ، C57BL / 6 فئران (أنثى ، 6 أشهر من العمر) ، J: NU إناث الفئران ، أنثى الفئران NOD scid gamma (NSG) ، و B6 ؛ تم استخدام فئران CAG-luc و -GFP كنموذج للفأر الصغير ، ونموذج الفأر المسن ، ونموذج عارية athymic ، ونموذج نقص المناعة ، ومصدر خلية التلألؤ الحيوي ، على التوالي. تم الحصول على الفئران من مصدر تجاري (انظر جدول المواد). سيتطلب هذا الإجراء عادة شخصين (أحدهما ليظل معقما أثناء إجراء الحقن والآخر للتعامل مع الفئران).
1. إعداد الحيوانات
2. إعداد آلة الموجات فوق الصوتية والمجال المعقم
3. تصوير وتحديد موقع الغدة الصعترية
4. حقن الغدة الصعترية
5. مراقبة ما بعد الحقن للحيوانات
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعتمد التنفيذ الناجح لهذه التقنية على بعض الخطوات الرئيسية التي يجب اتباعها. أولا ، يجب ضمان تحديد موثوق للغدة الصعترية نفسها. في الفئران الصغيرة ، يكون هذا واضحا بسبب الحجم الكبير للغدة (الشكل 3 أ). في الفئران الأكبر سنا أو الفئران التي تعاني من نقص المناعة ، يمكن أن يكون الأمر أكثر صعوبة. ومع ذلك ، فإنه لا يزال ممكنا للغاية مع معدات الموجات فوق الصوتية الحديثة (الشكل 3B ، C). ثانيا ، من المهم للغاية ضبط مسار الإبرة بحيث يتم تصورها باستمرار أثن...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الحقن اليدوي الموجه بالموجات فوق الصوتية هو تقنية دقيقة للغاية لتوصيل مواد الدراسة إلى الغدة الصعترية بطريقة فعالة ومعقمة. بعد التعقيم الأولي للجلد في موقع الحقن ، يتم الحفاظ على العقم أثناء الإجراء بسبب استخدام قفازات معقمة وأغطية مسبار الموجات فوق الصوتية المعقمة وهلام الموجات فوق الصوتية المعقم. على عكس النهج الأعمى عن طريق الجلد10،17 أو الاعتماد على الشقوق الجراحية للتصور المباشر للغدة الصعترية18،19 ، وهي الطرق الشائعة الاستخدام للحقن داخل الغدة ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإفصاح عنه.
نود أن نشكر ريموند ثورنتون على عمله المبكر الثاقب والشامل في هذه التقنية. تم تمويل هذه الدراسة من خلال دعم المنح من المعهد الوطني للسرطان (NCI 1R37CA250661-01A1) ، وجمعية أبحاث سرطان الدم للأطفال ، وكلية هاكنساك ميريديان للطب ، ومؤسسة HUMC / معالجة سرطان الأطفال.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| Aquasonic 100 مختبرات باركر جل بالموجات فوق الصوتية | (فيرفيلد ، نيوجيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية) | 01-01 | نقل الموجات فوق الصوتية |
| المعقم B6 ؛ CAG-luc ، -GFP ماوس | مختبر جاكسون (بار هاربور ، الشرق الأوسط ، الولايات المتحدة الأمريكية) | 025854 | مصدر خلية التلألؤ |
| محاقن الأنسولين BD بإبرة | Becton Dickinson (Franklin Lakes ، نيوجيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية) | 328431 | إبرة فائقة النعومة - 12.7 مم ، 30 جم |
| C57BL / 6 ماوس - عمره | مختبر جاكسون (بار هاربور ، ME ، الولايات المتحدة الأمريكية) | 000664 | عمر 6 أشهر ؛ موديل |
| C57BL / 6 فأر - شاب | مختبر جاكسون (بار هاربور ، الشرق الأوسط ، الولايات المتحدة الأمريكية) | 000664 | العمر 4-6 أسابيع ؛ نموذج شاب |
| Chloraprep خطوة واحدة 0.67 مل | CareFusion (إل باسو ، تكساس ، الولايات المتحدة الأمريكية) | 260449 | قضيب غلوكونات الكلورهيكسيدين |
| Curity Cotton Tippped | Cardinal Health (دبلن ، أوهايو ، الولايات المتحدة الأمريكية) | A5000-2 | معقم ، 6 " |
| D-Luciferin | Gold Biotechnology (سانت لويس ، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكية) | LUCK-1G | |
| إيزوفلوران | هنري شاين (ميلفيل ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية) | 1182097 | |
| IVIS Lumina X5 | PerkinElmer (ميلفيل ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية) | n / a | نظام تصوير التلألؤ البيولوجي في الجسم الحي |
| J: NU ماوس | مختبر جاكسون (بار هاربور ، الشرق الأوسط ، الولايات المتحدة الأمريكية) | 007850 | نموذج عارية |
| كيندال الشريط الورقي المضاد للحساسية | الكاردينال هيلث (دبلن ، أوهايو ، الولايات المتحدة الأمريكية) | 1914C | |
| Kimtech قفازات النتريل الجراحية | كيمبرلي كلارك بروفيشنال (إيرفينغ ، تكساس ، الولايات المتحدة الأمريكية) | 56892 | قفازات معقمة |
| ناير مزيل الشعر غسول | الكنيسة ودوايت (ترينتون ، نيوجيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية) | غير / | عامل مزيل الشعر |
| NOD scid gamma (NSG) | ماوس جاكسون (بار هاربور ، الشرق الأوسط ، الولايات المتحدة الأمريكية) | 005557 | نموذج نقص المناعة |
| محلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS) ، 1x | Corning (كورنينج ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية) | 21-040- السيرة الذاتية | |
| Puralube Vet Ointment | Med Vet International | PH-PURALUBE-VET | مرهم العين |
| أغلفة | التغليف (مورغان هيل ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية) | 10040 | مسبار الموجات فوق الصوتية المعقم يغطي |
| غرفة الحث | الختم Braintree Scientific (Braintree ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية) | EZ-17 85 | محول غرفة تحريض التخدير |
| MX550D | FUJIFILM VisualSonics ( تورنتو ، أونتاريو ، كندا) | غير | مسبار تصوير Vevo 3100 (25-55 ميجاهرتز ، الإرسال المركزي: 40 ميجاهرتز) |
| Trypan Blue ، حل 0.4٪ في PBS | MP Biomedicals (Solon ، OH ، الولايات المتحدة الأمريكية) | 91691049 | |
| نظام التصوير Vevo 3100 | FUJIFILM VisualSonics (تورنتو ، أونتاريو ، كندا) | غير | أ نظام التصوير بالموجات فوق الصوتية |
| Vevo 3100 برنامج المختبر | FUJIFILM VisualSonics (تورنتو ، أونتاريو ، كندا) | غير متاح | الإصدار 3.2.7 للتصوير والتحليل |
| التخدير المزدوج المضغوط من | فيفو فوجي فيلم بيجوسونيكس (تورنتو ، أونتاريو ، كندا) | n / أ | وحدة التخدير القائمة على الأيزوفلوران على سطح الطاولة |
| تصوير فيفو | FUJIFILM VisualSonics (تورنتو ، أونتاريو ، كندا) | غير | / منصة إجرائية |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.