小鼠模型中的连续给药系统：在小鼠脑内植入微型渗透泵给药系统的外科手术操作，用于实现持续药物递送

摘要

来源：Ajoy, R., Chou, S. Y. 利用小鼠脑部连续药物输注系统研究下丘脑胰岛素信号与外周葡萄糖耐受不良的关系。J. Vis. Exp. (2018)

在本视频中，我们演示了微型渗透泵脑部输注系统的组装，以及其在小鼠颅骨中的手术植入。该系统可实现潜在药物的持续递送，有助于研究这些药物对脑组织及脑功能的影响。

方案

所有涉及动物模型的操作均已经过当地机构动物护理委员会和 JoVE 兽医审查委员会的审核。

1. 微渗透泵输注系统的制备

注意：在无菌条件下准备泵、人工脑脊液（aCSF）缓冲液和药物（Met-CCL5/RANTES 蛋白溶液（10 ng/mL 溶于 aCSF）），使用经 0.2 µm 滤器过滤的缓冲液，并在超净工作台内戴手套进行所有操作。手术步骤如下：

1. 手术前一天准备微型渗透泵：使用试剂盒中提供的1 mL注射器和钝头针将人工脑脊液（aCSF）注入脑用微型渗透泵内。将微型渗透泵浸入aCSF中，置于摇床上轻轻振荡过夜。
   注意：应使用aCSF填充泵体，并避免泵内产生气泡（图1A）。
2. 开始手术前，配制实验用的重组Met-CCL5/RANTES蛋白溶液（10 ng/mL，用aCSF稀释）。将泵中的aCSF排出，缓慢注入药物溶液，直至有过量液体渗出。
   备注：15 mL的aCSF或Met-CCL5/RANTES溶液足以填充5–8个泵。
   注意：重复操作以确保泵内完全充满药物且无气泡残留。
3. 将导管剪成所需长度，并与脑灌注试剂盒中的钝头脑....

结果

图1. 小鼠渗透压泵制备及植入手术步骤。（A） 脑部灌注套件及泵的准备，以药物溶液进行灌注。红色箭头指示充满液体的导管。 （B） 将小鼠头部固定并安装到立体定位仪上。 (C) 将皮肤最外层与皮下组织分离，以便植入微型渗透泵-脑部输注装置；虚线表示渗透泵的植入位置。 （D） 箭头指示输注侧。 (E) 在颅骨标记区域周围钻孔。 (F) .......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
Vetbond 组织粘合剂 	3M 	#1049SB 	用于封闭小鼠头部损伤部位的胶水
LOCTITE 454 瞬干胶 	Durect Corporation 	#8670 	用于将针头固定在小鼠颅骨上的胶水
Alzet 微渗透泵 	Durect Corporation 	#9922 	0.11 μl 每小时，持续 28 天
脑部输注系统 	Durect Corporation 	#8851 	1–3 mm，用于向小鼠脑内灌注药物
MIO NE116 控制单元（指甲钻） 	Mio System 	#E235-015 	用于在小鼠颅骨上钻孔
aCSF 配方 	119 mM NaCl     26.2 mM NaHCO3 2.5 mM KCl               1 mM NaH2PO4   1.3 mM MgCl2       10 mM 葡萄糖 		使用 0.22 μm 滤器装置过滤除菌，并在 4°C 下保存。aCSF 可稳定保存 3–4 周