1. التحضير
2. حصاد الأنسجة
المصدر: كاي ستيوارت ، RVT ، RLATG ، CMAR. فاليري أ. شرودر ، RVT ، RLATG. جامعة نوتردام ، إنديانا
في عام 1959 ، تم تقديم 3 R بواسطة W.M.S. Russell و R.…
1. التحضير
2. حصاد الأنسجة
تسجيل الدخول أو للوصول إلى المحتوى الكامل. تعرّف على المزيد حول وصول مؤسستك إلى محتوى JoVE هنا
تتطلب العديد من التجارب جمع الخلايا من الأنسجة المستقاصة. في مثل هذه الحالات ، من الضروري إجراء عملية حصاد الأنسجة بطريقة معقمة. يسمح استخدام خطوط الخلايا ومزارع الأنسجة التي تنشأ من الأبحاث بإجراء العديد من التجارب في المختبر ، مما يقلل بدوره من استخدام في البحث.
في هذا الفيديو ، سنناقش الطريقة المعقمة لحصاد الأعضاء المستخرجة بشكل شائع من المختبر. وسيتبع ذلك مراجعة قصيرة لبعض الأمثلة على التجارب التي تستخدم هذه التقنية المعقمة لتحقيق أهداف بحثية مختلفة.
لنبدأ بخطوات التحضير المطلوبة لضمان عقم المساحة والأدوات والأفراد أثناء حصاد الأنسجة الحيوانية.
يتم تنفيذ هذا الإجراء في غطاء التدفق الصفيحي. قبل العملية ، يجب أن تعمل مروحة غطاء المحرك لمدة 15 دقيقة على الأقل ويجب تطهير المنطقة بالكحول بنسبة 70٪. بعد ذلك ، ضع بعض المناشف الورقية في الغطاء وبللها بنسبة 70٪ من الإيثانول. بعد ذلك ، قم بتحميل المعدات المعقمة وتنظيمها حسب الترتيب الذي سيتم به استخدام كل أداة ، عادة من اليسار إلى اليمين. هذا يسمح بسير العمل بطريقة أحادية الاتجاه ، مما يمنع التلوث العرضي من جثة.
يوصى بوجود فني غير معقم لمساعدة الفني المعقم. يجب على كلا المشغلين ارتداء قناع ومنتفخ. يجب أن يرتدي الفني المعقم ثوبا معقما وزوجين من القفازات الجراحية المعقمة. لاحظ أن الثوب والقفازات يجب أن يغطيا الرسغين لمنع تساقط خلايا الجلد في تجويف الجسم المفتوح أو أطباق بتري أو الوسائط المعقمة.
يفتح الشخص غير المعقم حزمة الأدوات المعقمة دون لمس السطح الداخلي ، بحيث يمكن للشخص المعقم إزالة الأداة بشكل معقم. أخيرا ، يقوم الفني غير المعقم بالقتل الرحيم للحيوان ، ووضع الذبيحة على المناشف الورقية ونقعها بالكامل بنسبة 70٪ من الكحول ، حتى يتمكن الشخص المعقم من بدء الحصاد.
أولا ، سنراجع استخراج أعضاء البطن ، بما في ذلك الطحال والكبد والكلى والمبيضين والخصيتين.
باستخدام مجموعة من المقصات والملقط المعقم ، قم بعمل قطع أفقي في الجلد أمام القلفة عند الذكور وعظم الحوض عند الإناث. تجنب قطع عضلات البطن. بعد ذلك ، ضع إبهامك تحت القطع وامسك حافة الجمجمة للقطع. باستخدام اليد الأخرى ، أمسك الأطراف الخلفية والذيل بإحكام ، مع سحب الجلد نحو الرأس. سوف يتمزق الجلد بعيدا عن الجسم فوق الأطراف الخلفية مباشرة ، ويمكن قلبه من الداخل إلى الخارج فوق الرأس والساقين الأمامية. هذا يزيل بشكل فعال ملوثات الشعر التي قد تتداخل مع حصاد الأعضاء المعقمة. ثم انقع الجسم مرة أخرى بنسبة 70٪ من الكحول وقم بإزالة القفازات السطحية التي لم تعد معقمة. تخلص أيضا من جميع الأدوات التي تم استخدامها على الجلد.
لحصاد الطحال ، ضع الجسم في الاستلقاء الجانبي الأيمن. يجب أن يكون الطحال مرئيا من خلال عضلة البطن. استخدم المقص لعمل قطع مباشرة فوق الطحال ، وسحب العضو برفق من تجويف الجسم. قم بقص جميع المرفقات بين الطحال والمعدة وأنسجة البنكرياس ، ولكن تجنب ثقب العضو أو تمزيقه.
لحصاد جميع أعضاء البطن الأخرى ، ضع الجسم في الاستلقاء الظهري. بعد ذلك ، ارفع عضلة البطن واقطعها تاركة فتحة بيضاوية مباشرة فوق تجويف البطن. لحصاد الكبد ، اعكس العضو ذيليا بعيدا عن الحجاب الحاجز. استخدم الآن المقص لقطع أي أغشية بين الهيكلين بعناية. بعد ذلك ، قم بعمل قطع عمودي على العمود الفقري من خلال الأوعية الدموية. ثم ارفع الكبد وعكسه باتجاه الحجاب الحاجز لتصور المرفقات الموجودة تحته. ستكون هناك أغشية رقيقة تربط فصوص الكبد الأصغر بالمعدة والأمعاء الدقيقة. أمسك العقدة الليفية في وسط الكبد على الجانب السفلي وارفع العضو للعثور على جميع المرفقات. الآن افصل العضو عن الأنسجة الأساسية. لاحظ أن الكبد هش ويمكن ثقبه بسهولة مما يؤدي إلى الإفراط في إطلاق الدم. لذلك ، يجب التعامل معها بعناية.
لحصاد الكلى ، ادفع الأمعاء إلى اليسار لكشف الكلية اليمنى أو إلى اليمين لكشف الكلية اليسرى. استخدم الآن شفرات الملقط للإمساك بها تحت الكلى واستخدام المقص المقطوع تحت الملقط ، وإزالة العضو من الجسم.
لحصاد المبيضين ، حرك الأمعاء في الجمجمة لتصور الرحم. اتبع قرني الرحم الأيمن والأيسر إلى المبايض. هذه أعضاء صغيرة وفي الأكبر سنا قد تكون مغروسة في الدهون. حرك الملقط تحت المبيض لعزله عن الجسم وقطعه من الدهون وقناة فالوب.
في الذكور ، لإزالة الخصيتين ، أمسك بلطف وسادة الدهون الأربية واسحب إلى الأمام. سيؤدي ذلك إلى سحب الخصية من كيس الصفن. بمجرد أن تصبح مرئية ، قم بقص المرفقات بكيس الصفن والأسهر لتحرير هذه الهياكل من الجسم.
بعد ذلك ، دعنا نتعلم كيفية حصاد الأعضاء الصدرية ، مثل القلب والرئتين. يمكن إزالة القلب والرئتين معا بسهولة. لفتح التجويف الصدري ، ابدأ بوضع في الاستلقاء الظهري. أولا ، أمسك عملية الخنجري وارفعها. ثم قم بعمل قطع في عضلة البطن فقط الذيلية إلى الأضلاع. قم بتمديد القطع على طول المنحنى السفلي للقفص الصدري على كلا الجانبين ، مع تعريض الحجاب الحاجز.
بعد ذلك ، قم بثقب الحجاب الحاجز عن طريق عمل قطع صغير في القفص الصدري عند أقصى نقطة جانبية ممكنة على كل جانب. ثم اقطع الحجاب الحاجز بعيدا عن الأضلاع. الآن ارفع الأضلاع عند الخنجري لتصور الأعضاء الصدرية قم بتمديد القطع الجانبي إلى الجزء العلوي من القص على كلا الجانبين لفتح الصدر. ثم ضع الملقط بشكل عمودي على القصبة الهوائية وامسك القصبة الهوائية بإحكام. الآن ، باستخدام المقص ، قم بعمل قطع عمودي أمام الملقط. يجب أن يقطع هذا القصبة الهوائية والمريء. دون فك قبضة القصبة الهوائية ، ارفعها ذيليا وقص أي ملحقات للرئتين على سطح العمود الفقري في القفص الصدري. استمر حتى تتمكن من رفع القلب والرئتين من تجويف الصدر.
لإزالة القلب فقط ، ارفع العضو واقطع كيس التامور بعناية. بعد ذلك ، أمسك الشريان الأورطي بالملقط وقم بعمل قطع بعيد عن الملقط. ثم قطع الوريد الأجوف الأمامي والشرايين الرئوية والأوردة. بعد ذلك ، يجب أن تكون قادرا على رفع القلب من التجويف الصدري.
الآن ، دعنا نراجع إجراء حصاد الدماغ باستخدام تقنية التعقيم. في الحالات التي يكون فيها الدماغ هو العضو الوحيد الذي يتم جمعه ، تكون خطوات التحضير هي نفسها.
لبدء الحصاد ، قم بتشبع الجسم بالكحول ، وقم بتجريد الجلد من الجسم كما كان من قبل - لأعلى وفوق الجمجمة. هذا يسمح لكل شيء بأن يكون معقما من هذه النقطة فصاعدا. بعد ذلك ، قم بتشبع مرة أخرى بالكحول ، وقم بإزالة القفازات الخارجية وتخلص من الأدوات المستخدمة على الجلد. الآن قم بعمل قطع في مؤخرة العنق وقم بتمديده على طول خط الوسط من منطقة عنق الرحم الظهرية إلى طرف الأنف.
الآن ، باستخدام زوج مخصص من مقص حصاد الدماغ المعقم ، قم بعمل قطع في العمود الفقري عند قاعدة الجمجمة. لفتح الجمجمة ، ضع نقطة المقص في الثقبة الماغنوم واقطعها على طول خط الوسط. لاحظ أنه خلال إجراء حصاد الدماغ هذا ، تعتبر إحدى اليدين غير معقمة لأنها تمسك الجلد من الجمجمة المنعكسة أسفل الذقن لتثبيت الرأس ، بينما يتم استخدام اليد المعقمة لقطع الجمجمة. بعد ذلك ، استخدم الحافة المسطحة لشفرة المقص لرفع العظام الجدارية بعيدا عن الدماغ. وباستخدام الملعقة ، قم بتعطيل الملحقات العصبية بعناية في جذع الدماغ والتصلب البصري تحت الدماغ. أخيرا ، حرك الملقط المغلق للأمام وكسر المرفقات في المصابيح الشمية. ويمكن بعد ذلك إسقاط الدماغ من الجمجمة مباشرة إلى الوسط المعقم.
الآن بعد أن راجعنا أساسيات حصاد الأنسجة المعقمة ، دعنا نناقش بعض الاستخدامات العديدة لهذا الإجراء في البحوث الطبية الحيوية.
يستخدم باحثو الجذع العصبي تقنية الحصاد المعقمة لاستخراج الأنسجة من دماغ الفئران حديثي الولادة ، لتنمية هذه الخلايا في المختبر. هذا يسمح لهم بدراسة دور الخلايا الجذعية العصبية في التطور وتطور السرطان.
مجال آخر نشط للبحث يتضمن حصاد الأنسجة هو التنميط الأيضي ، والذي يتضمن دراسة فسيولوجيا الأنسجة من خلال تحليل المستقلبات المختلفة في العينة. في هذا المثال ، قام العلماء ، باستخدام تقنية التعقيم ، بجمع خزعات الكبد من الفئران البرية والخالية من الجراثيم واستخدموا التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي ، أو الرنين المغناطيسي النووي ، لتوضيح الاختلاف في المظهر الأيضي للكبد بين مجموعتين من.
أخيرا ، غالبا ما يقوم علماء المناعة بحصاد الأنسجة المعقمة لدراسة انتشار العدوى. في هذه التجربة بالذات ، أجرى الباحثون حقنة البكتيريا الزنجارية في القصبة الهوائية للحث على عدوى الرئة المزمنة. بعد ذلك ، تم القتل الرحيم للحيوانات واستخلاص الرئتين باستخدام تقنية معقمة لتحديد الحمل البكتيري بعد 3 و 7 و 14 و 28 يوما بعد الإصابة.
لقد شاهدت للتو فيديو JoVE حول حصاد الأنسجة من المختبر باستخدام تقنية التعقيم. يجب أن يكون لديك الآن إحساس أفضل بالخطوات التي تحتاج إلى اتخاذها لضمان الحفاظ على العقم طوال فترة الحصاد. ويجب أن تكون قادرا على استخراج أعضاء البطن والصدر والأدمغة من هذه دون التسبب في أي ضرر للأنسجة. كما هو الحال دائما ، شكرا على المشاهدة!
View the full transcript and gain access to JoVE Science Education videos
Q1: Why is sterile tissue harvest important in laboratory animal research?
Sterile tissue harvest prevents contamination of cells and organs collected from research animals, which is essential for cell and tissue cultures, protein and RNA analysis, and metabolic profiling. Using harvested tissues for in vitro experiments reduces overall animal usage in research, supporting the replacement principle of the 3 R's framework for humane research practices.
Q2: What equipment and preparation are needed before starting a sterile tissue harvest?
The procedure requires a laminar flow hood running for at least 15 minutes before use. Disinfect the hood with 70% alcohol and place wet paper towels inside. Arrange sterile instruments in order of use from left to right to maintain unidirectional workflow. The sterile technician must wear a sterile gown and two pairs of sterile surgical gloves covering the wrists to prevent skin cell contamination.
Q3: How are abdominal organs like the liver and spleen removed during sterile harvest?
For the spleen, position the animal in right lateral recumbency and cut directly over the organ, gently retracting it while avoiding punctures. For the liver, place the animal in dorsal recumbency, reflect it away from the diaphragm, and carefully sever membranes and blood vessels. The liver is fragile and easily punctured, so handle it carefully to prevent excessive blood release that could compromise tissue quality.
Q4: What is the proper technique for harvesting the heart and lungs together?
Place the animal in dorsal recumbency and open the thoracic cavity by cutting through the abdominal muscle and diaphragm. Puncture the diaphragm at the lateral rib cage and extend cuts to the sternum. Grasp the trachea with forceps and sever it with scissors, then lift and remove lung attachments from the spinal surface until the heart and lungs can be lifted free from the chest cavity.
Q5: How is the brain harvested using aseptic technique?
Strip the skin from the body and over the skull, then saturate with alcohol and remove outer gloves. Make a cut along the midline from the cervical area to the nose. Using dedicated sterile scissors, cut through the spine at the skull base and along the midline through the foramen magnum. Lever the parietal bones away, disrupt nerve attachments with a spatula, and break olfactory bulb attachments with forceps before dropping the brain into sterile media.
Q6: What research applications use sterile tissue harvest techniques?
Neural stem researchers extract tissue from mouse neonatal brains to study stem cell development and cancer progression in vitro. Metabolic profiling studies analyze tissue metabolites using nuclear magnetic resonance spectroscopy. Immunologists harvest lungs aseptically to measure bacterial load in infection models, collecting samples at multiple time points to track disease progression.
Q7: What roles do sterile and non-sterile technicians play during tissue harvest?
Both technicians wear masks and bouffants. The non-sterile technician euthanizes the animal, places the carcass on paper towels, soaks it with 70% alcohol, and opens sterile instrument packages without touching inner surfaces. The sterile technician wears a sterile gown and two pairs of gloves, removes instruments aseptically, and performs the actual organ extraction to maintain sterility throughout the procedure.
الفصول في هذا الفيديو
0:00
Overview
1:06
Prepping for Sterility: Space, Instruments, and Personnel
3:04
Harvesting Abdominal Organs
7:08
Harvesting Thoracic Organs
9:12
Harvesting Brain
11:00
Applications
12:02
Summary