本方案描述了一种利用微透析技术实时、动态采集大鼠心脏血液的简单高效方法。
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摘要
摘要
血液成分的动态分析对于理解心血管疾病及其相关疾病（如心肌梗死、心律失常、动脉粥样硬化、心源性肺水肿、肺栓塞和脑栓塞）具有重要意义。同时，迫切需要突破在活体大鼠中持续采集心脏血液的技术，以评估不同民族医学疗法的有效性。本研究中，通过精确且无创的手术操作，将血液微透析探针植入大鼠右颈静脉。随后，通过连接在线微透析样本采集系统，以2.87 nL/min至2.98 mL/min的速率采集心脏血液样本。更为重要的是，所获得的血液样本可暂时储存在4 °C的微透析容器中。基于微透析的在线连续血液采集程序从大鼠心脏实现了高质量血液样本的获取，显著提升了系统性心血管疾病研究的科学合理性，并从血液学角度推动了民族医学疗法的评估。
引言
随着生活节奏的加快和心理压力的增加，心血管疾病（CVDs）在青、中、老年人群中的发病率呈上升趋势1,2。心血管疾病的发病率和死亡率较高，具有起病急、进展快、病程长等特点，严重威胁患者的生命安全3。心血管疾病的发生可能与某些血液成分的变化密切相关，例如胆固醇、血清脂质、血糖、心肌酶和蛋白激酶K等4,5,6。通过分析常规血液检测项目，可最快掌握患者的有关情况。因此，血液样本的质量直接决定了检测结果的准确性。然而，传统的采血方法存在一些不可避免的缺陷，严重影响实验结果，例如创伤面积大、采血量少、对操作人员技术要求高、无法实时反映药物变化、血液样本前处理繁琐、实验动物消耗量大，以及难以满足动物伦理要求等7,8,9。随着医学技术的不断进步，对采血质量也提出了更高的要求。因此，亟需开发一种新型的采血技术，以克服上述缺点。
微透析是一种基于透析原理的....
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方案
动物实验方案已获得成都中医药大学行政委员会批准（记录编号：2021-11）。选用特定病原体阴性（SPF级）雄性Sprague Dawley（SD）大鼠（8–10周龄，260–300 g），饲养于独立通风笼具中，实验室环境维持在22 °C、相对湿度65%，用于本研究。实验动物购自商业来源（见材料表）。所有大鼠在实验前适应性喂养1周，期间自由饮水和进食。
1. 实验准备
- 按照图1所示，组装用于血液微透析取样的设备（参见材料表）。
- 配制含3.50 mmol/L柠檬酸、7.50 mmol/L枸橼酸钠和13.60 mmol/L葡萄糖的抗凝剂枸橼酸右旋葡萄糖溶液（ACDs），作为微透析血液采集的灌流液（参见材料表）。
- 使用前，用0.22 µm膜过滤装置过滤ACDs，并通过超声去除气泡。将ACDs保持在37 °C，以减少对SD大鼠的刺激。
2. 微透析管道系统的通畅性检查
- 将透析装置探针的入口端与注射器针头、管路连接器以及FEP管路（参见材料表）连接。
注意：微....
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结果
本方案允许根据微透析设备设定的采样参数，从清醒大鼠获取心脏血液。正常血液样本应呈鲜红色，而缺氧、可能存在血凝块或贫血疾病的动物血液可能呈深紫色或暗红色。通过血液微透析技术获得的样本无色、澄清且透明，可用于采用高效液相色谱法或质谱法分析不同疾病的血清标志物以及药物及其代谢物在血液中的分布情况。所设定的参数及单次采集的血液体积见表1。
图1血液微透析所需的设备和仪器。 (A动物麻醉系统。B) 外科手术器械。
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讨论
心血管疾病是临床上常见的慢性疾病，在中国发病率呈逐渐上升趋势，且发病年龄趋于年轻化，引起大多数患者的担忧与恐慌20,21心血管疾病是全球首要的死亡原因，可引发脑梗死及其他高死亡率疾病，严重威胁患者的生命健康。22心血管疾病（CVD）包括缺血性心脏病、心肌病、动脉粥样硬化、高血压、中风和心力衰竭，当供应心脏的动脉变窄或硬化时发生23,24尽管已有多种方法可用于诊断心血管疾病（CVDs），血液检测仍然是最方便且最快的方法。准确、灵敏且快速地检测与心血管疾病相关的早期标志物，有助于迅速诊断并了解疾病的病理生理状态。因此，随着心血管疾病患者诊断需求的不断增加，有必要采集高质量且具有代表性的血液样本。25动物实验中常用的采血方法包括断尾法、尾静脉采血、内眦静脉采血、腹主动脉采血、舌下静脉采血、颈动脉-静脉采血、断头法、注.......
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
本工作由国家自然科学基金（82104533）、中国博士后科学基金（2020M683273）和科学技术 & 中国四川省科技厅（2021YJ0175）以及重点研发计划&四川省科技计划项目 #38;D（2022YFS0438）。同时，作者谨向TRI-ANGELS公司的高级设备工程师洪云成先生表示感谢&H TRADING PTE. LTD.（新加坡市，新加坡），提供微透析技术相关的技术服务。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 动物麻醉系统 | Rayward Life Technology Co., Ltd | R500IE | |
| 动物体温维持仪 | Rayward Life Technology Co., Ltd | 69020 | |
| 血液微透析探针 | CMA Microdialysis AB | T55347 | |
| 导管 | CMA Microdialysis AB | T55347 | |
| 柠檬酸盐 | Merck Chemical Technology (Shanghai) Co., Ltd | 251275 | |
| 电动剃毛器 | Rayward Life Technology Co., Ltd | CP-5200 | |
| Fep 管路 | CMA Microdialysis AB | 3409501 | |
| 动物自由活动装置 | CMA Microdialysis AB | CMA120 | |
| 葡萄糖 | Merck Chemical Technology (Shanghai) Co., Ltd | G8270 | |
| 止血钳 | Rayward Life Technology Co., Ltd | F21020-16 | |
| 异氟烷 | Rayward Life Technology Co., Ltd | R510-22 | |
| 显微剪刀 | Beyotime Biotechnology Co., Ltd | FS221 | |
| 微透析收集管 | CMA Microdialysis AB | 7431100 | |
| 微透析收集器 | CMA Microdialysis AB | CMA4004 | |
| 微透析体外支架 | CMA Microdialysis AB | CMA130 | |
| 微透析微量注射泵 | CMA Microdialysis AB | 788130 | |
| 微透析注射器（1.0 mL） | CMA Microdialysis AB | 8309020 | |
| 微透析管路连接头 | CMA Microdialysis AB | 3409500 | |
| 微孔滤膜 | Merck Millipore Ltd. | R0DB36622 | |
| 不可吸收外科缝合线 | 上海天勤生物材料有限公司 | S19004 | |
| 手术台 | 玉研科学仪器有限公司 | 30153 | |
| 眼科镊 | Rayward Life Technology Co., Ltd | F12016-15 | |
| 柠檬酸钠 | Merck Chemical Technology (Shanghai) Co., Ltd | 1613859 | |
| Sprague Dawley (SD) 大鼠 | 成都达硕实验动物有限公司 | SYXK( )2019-049 | |
| 手术剪刀 | Rayward Life Technology Co., Ltd | S14014-15 | |
| 手术剪刀 | 上海炳宇流体技术有限公司 | BY-103 | |
| 注射器针头 | CMA Microdialysis AB | T55347 | |
| 超声波清洗机 | 广东高特超声有限公司 | KMH1-240W8101 |
参考文献
- van Rensburg, W. J. J. Post-mortem evidence of a diverse distribution pattern of atherosclerosis in the South African population. Scientific Reports. 12 (1), 11366(2022).
- Katz, A. J., Chen, R. C., Usinger, D. S., Danus, S. M., Zullig, L. L.
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重印与许可
