Ex Vivo Perfusion of the Rodent Placenta

Jeanine  N. D'Errico; Sara B. Fournier; Phoebe A. Stapleton

doi:10.3791/59412

السابقين فيفو Perfusion من المشيمة القوارض

JoVE Journal
Developmental Biology

This content is Free Access.

JoVE Journal Developmental Biology

Ex Vivo Perfusion of the Rodent Placenta

السابقين فيفو Perfusion من المشيمة القوارض

Full Text

10,585 Views

06:54 min

May 30, 2019

DOI: 10.3791/59412-v

Jeanine N. D'Errico¹, Sara B. Fournier², Phoebe A. Stapleton^1,2

¹Department of Pharmacology and Toxicology, Ernest Mario School of Pharmacy,Rutgers University, ²Environmental and Occupational Health Sciences Institute

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article presents a protocol for ex vivo maternal-fetal vascular perfusion, enabling the administration of test articles into maternal vasculature. It evaluates placental transfer of xenobiotic particles or pharmacological agents and alterations in placental physiology.

Key Study Components

Area of Science

Neuroscience
Pharmacology
Placental Physiology

Background

The rodent placenta perfusion technique allows for high-throughput pharmacological studies.
Multiple compounds can be assessed using tissue from a single dam.
This method aids in understanding the transfer of contaminants through the placenta.
It is crucial for evaluating the effects of xenobiotics on fetal development.

Purpose of Study

To demonstrate a protocol for maternal-fetal vascular perfusion.
To assess the placental transfer of pharmacological agents.
To investigate alterations in placental physiology due to xenobiotic exposure.

Methods Used

Preparation of chambers and cannulas with physiological salt solution.
Uterine and umbilical cannulation techniques on pregnant rats.
Collection of effluent samples for analysis post-infusion.
Use of Evans blue dye to visualize placental barrier function.

Main Results

Successful administration of test articles into maternal vasculature.
Observation of fluid transfer dynamics to the fetal compartment.
Identification of peak transfer times for polystyrene particles.
Confirmation of the placental barrier's effectiveness against certain contaminants.

Conclusions

The protocol allows for detailed study of placental physiology.
It provides insights into the transfer mechanisms of xenobiotics.
This methodology can be applied to various pharmacological and toxicological studies.

Frequently Asked Questions

What is the purpose of the maternal-fetal vascular perfusion protocol?

The protocol allows researchers to evaluate the transfer of pharmacological agents and xenobiotics through the placenta.

How does this technique benefit pharmacological studies?

It enables high-throughput assessment of multiple compounds using tissue from a single dam.

What role does Evans blue dye play in this study?

Evans blue dye is used to visualize the placental barrier function and assess contaminant transfer.

What are the key steps in the cannulation process?

Key steps include preparing the cannulas, securing the uterine artery, and ensuring no air bubbles are present in the system.

What were the main findings regarding fluid transfer?

Fluid transfer to the fetal compartment peaked at 20 minutes post-infusion, demonstrating the dynamics of placental transfer.

هنا يتم تقديم بروتوكول من الجسم الغريب السابق الام الجنين الاوعيه الدموية الوعائية لتمكين أداره ماده اختبار في الوعائية الاموميه وتقييم نقل المشيمة من الجزيئات البيولوجية أو العوامل الدوائية بالاضافه إلى التعديلات في فسيولوجيا المشيمة.

وسيتيح التطبيق الناجح لهذه التقنيات التقييم الحركي للتجارب الدوائية أو مرور الملوثات الزينبيوتية عبر المشيمة السليمة من الناحية الشكلية. تسمح تقنية تسريب المشيمة القوارض بزيادة إنتاجية الدراسات الدوائية أو السمية ، حيث يمكن تقييم مركبات متعددة باستخدام أنسجة سد واحد. إظهار هذه التقنية ستكون جانين D'Errico، طالبة الدراسات العليا العليا من مختبري.

قبل البدء في الإجراء، وملء بلطف جميع الغرف والإبر، micropipettes الزجاج، أنابيب والخزانات مع محلول الملح الفسيولوجية الدافئة أو PSS، وإزالة بعناية أي فقاعات الهواء مع ماصة نقل يميل غرامة حسب الضرورة. بدوره كل من stopcocks الطريق الثلاثي إلى موقف قبالة لتأمين السائل داخل الماصات. ضع ربطة عنق واحدة على كل من الوميكروبيبيبتات الزجاجية المعدة لتكبيل الرحم وعلى إبر التلميح الفظ المخصصة للتكبيل السري.

ثم تأمين العلاقات لمنع الخسارة أثناء تحركات الغرفة. بعد التأكد من عدم وجود استجابة لقرصة إصبع قدم في يوم الحمل المذبل 20 أنثى فأر حامل ، ارفع قرنًا واحدًا من البطن وانتشر القرن على الطرق الطويلة ، خارجيًا للحيوان. استخدم خياطة حريرية مضفرة لربط شريان الرحم عند طرفي المهبل والمبيض في القرن، بما في ذلك المبيض داخل الغرزة مع قرن الرحم.

باستخدام مقص جراحي، قم بعمل شقوق على الجانب القريب من ربطة عنق المبيض والجانب القاصي من ربطة العنق المهبلية. نقل قرن الرحم في طبق تشريح اصطف مع المطاط السيليكون ومليئة PSS الباردة. مع الجانب المبيض إلى اليسار والجانب المهبلي إلى اليمين، ودفع بلطف دبوس تشريح من خلال قرن الرحم في المطاط السيليكون لتحقيق الاستقرار في الرحم.

حدد وحدة الجنين المشيمة الأمومية المركزية إلى القرن. باستخدام ملقط ومقص ناعم، قم بإزالة الغشاء الأمنيوسي من سطح الجنين للمشيمة مع الحرص على تجنب الحبل السري. كشف وligate الحبل السري لفصل الجرو الجنين.

بعد تحديد الشريان السري والوريد ، يفصل بلطف وligate الأوعية السرية. ثم قطع الوريد السري أقصر قليلا من الشريان السري لسهولة تحديد الهوية. و ligate الشريان الرحمي والوريد مع مقص جراحي.

الحفاظ على التوجه الصحيح لتدفق الدم الشريان الرحمي التشريحية، ووضع وحدة المشيمة في غرفة السفينة المعزولة المعدلة مليئة PSS المؤكسج الدافئ تحت مجهر تشريح. باستخدام زوج واحد من ملقط غرامة في كل يد، cannulate نهايات قريبة وهاتية من الشريان الرحمي على micropipettes الزجاج. تأمين الشريان بإحكام مع خياطة النايلون المعقمة الموضوعة سابقا.

Cannulate وتأمين الشريان السري على إبرة 23 قياس حادة. ثم cannulate وتأمين الوريد السري على إبرة 25 قياس حادة والردم كل من stopcocks وأنابيب لمنع فقاعات الهواء. تذكر للتحقق من كل من stopcocks، cannulas، وأنابيب لفقاعات الهواء، كما بولينغ الهواء في النظام سوف يؤدي إلى الضائقة الخلوية والقضاء على تدفق التيار العداد داخل المشيمة.

ربط جميع الأنابيب وفقا للرقم. ضع قوارب وزن صغيرة تحت التكبيل القعري لرِيان الرحم الأم وتحت تحبيب الإبرة للوريد السري الجنيني لالتقاط النفايات السائلة التي ستظهر أثناء الإجراء. إعداد لوحة تجميع للنفايات السائلة لتحليلها لاحقاً.

فتح stopcock للسماح تدفق السوائل من خلال أنابيب نحو المشيمة وتشغيل مضخة ال peristaltic، ومراقبة الضغط ومراقبة الضغط. زيادة الضغط ببطء إلى 80 ملليمتر الزئبق قراءة على مراقبة الضغط. ببطء فتح stopcock للسماح تدفق السوائل إلى الشريان الرحمي.

إعادة ملء جميع الخزانات للحفاظ على حجم السوائل طوال التجربة. بعد أن تكون الأنسجة قد توازنت لمدة 30 دقيقة للسماح للأوعية للتكيف مع تدفق السوائل الجديدة ، قم بإنشاء ضخ خط الأساس عن طريق جمع النفايات السائلة لمدة 10 دقائق من كل من قوارب الوزن. قياس حجم السائل الذي يظهر من خلال الشريان الرحمي والوريد السري.

في نهاية فترة جمع خط الأساس، وإدارة العلاج التجريبي في الشريان الرحمي. ثم جمع عينات من شريان الرحم القاصي والوريد السري الجنين السائل كل 10 دقائق لما مجموعه 180 دقيقة بعد التسريب. قياس الملوثات داخل عينات السوائل.

الضخ مع ايفانز صبغة زرقاء لاختبار النظام وتصور السائل المناسب وظيفة حاجز المشيمة لمنع نقل الملوثات إلى حجرة الجنين يكشف عن أن الصبغة وصلت و pered الأنسجة المشيمة داخل هذا النظام. عند التحقيق عن كثب، فمن الواضح أن صبغة الأزرق إيفانز لم تدخل الوريد السري الجنين، وهو أمر متوقع، كما لا بد للصبغة الزرقاء إيفانز إلى الألبومين. في هذه التجربة التمثيلية، تم تحديد نقل سائل مخفض إلى حجرة الجنين في غضون 10 دقائق من ضخ البوليسترين.

ثم بلغ نقل البوليسترين إلى حجرة الجنين ذروته في 20 دقيقة واستمر لمدة 90 دقيقة. أهم شيء أن نتذكر خلال التكبيب هو أن تذهب ببطء. الماصات والأنسجة حساسة جدا ويمكن بسهولة أن تصبح مكسورة أو ممزقة.

من خلال وزن effluence ، يمكن استخدام هذه المنهجية للتحقيق في فسيولوجيا المشيمة وكذلك نقل المواد.