在小鼠模型中静脉自我管理的方法
2012年12月8日
的静脉-的管理（IVSA）的范式被认为是研究在啮齿类动物中滥用药物的补强性的黄金标准。这手稿列出了实验步骤和手术技术必要获得可靠的IVSA的数据。特别突出，细致的导管植入术和维护。
大家好，我叫 Elizabeth Kotick，我是麦吉尔大学健康中心成瘾部门 Katherine Gill 博士的实验室。今天，我将向您展示如何进行进行静脉自我给药研究所需的导管插入手术。我将向您展示如何插入导管以及保持导管通畅的一些技巧。
在尼古丁静脉自我给药期间，动物通过塑料管连接到 Tai，尼古丁输注由连接的输液泵输送。作盒购自医学合作社。每个盒子都配备了两个超灵敏的鼠标杆。
手术前需要准备一些物品才能将导管插入静脉。需要调整 20 号针头以将管子向下滑入静脉。将针杆顶部约 2 厘米处剃掉，形成一个通道，用于将导管引导至静脉中。
接下来，准备注射器进行冲洗和检查导管。12 厘米长的管子一端连接到注射器的 26 号针头上，而另一端则伸展在 23 号针头上。为了使管子更容易固定在导管套管上，您需要两个像这样的注射器，一个装满肝素化 T 癌蛋白溶液，另一个装满生理盐水。
最后，准备导管套管帽。导管套管需要加盖，以防止碎屑进入。这些瓶盖是通过在 23 号针头上拉伸塑料管制成的。
从针尖切下管子一厘米，并熔化开口端 为了密封管子，将盐水推入针头以确保盖子没有泄漏。小鼠导管购自英国的 Cam Cs。从导管上剪断多余的管子，使距离导管球的末端有 1.2 厘米的距离。
接下来，将含有生理盐水的注射器连接到导管的外部金属套管上并冲洗以检查是否有泄漏。使用与氧气混合的 isof 氟气体对 Mis 进行麻醉，并在手术期间保持麻醉状态。使用呼吸管，氧气和氟的水平是根据动物的体重设定的，并在手术过程中根据需要进行调整，用镊子捏住动物的后腿，确保动物得到适当的麻醉，并在整个手术过程中监测小鼠的呼吸窘迫和麻醉深度。
由于手术持续 20 到 30 分钟，因此请在双眼涂抹眼部润滑剂。手术前将小鼠剃光。为动物背部的导管底座准备空间。
轻轻拉起动物背部的皮肤，做一个长约 2 厘米的中肩胛骨纵向小切口。从背部中部开始，一直延伸到脖子下方。用力分开结缔组织，为导管底部腾出空间，并将生理盐水涂抹在切口上。
轻轻地将切口两侧的皮肤拉在一起，然后将动物翻转过来。右被盖静脉位于颈部皮肤下的浅表，可以通过做一个 S 浅切口来暴露。做一个长约 1 到 2 厘米的对角线切口，从右锁骨周围延伸，向上延伸到动物的下巴。
导管底部的管子需要穿过颈部的腹侧切口，以便可以插入静脉。将镊子引导到肩部皮肤下并突破结缔组织。要到达背部切口，请将管子穿过皮肤拉到动物脖子周围的腹侧开口。
用动脉夹住管子的末端，让它夹在动物的右侧。在切口上涂抹生理盐水，隔离右颈静脉。非常轻柔地移开任何可能阻碍您视线的结缔组织和脂肪组织，并找到静脉。
轻轻提起顶部周围的静脉，并使用弯曲镊子将脂肪和静脉周围和下方的结缔组织分开。将弯曲的镊子放在静脉下方，然后用另一只手打开它们。在静脉下放置一根无菌塑料棒。
静脉升高后，去除足够的脂肪，让您清晰无遮挡地看到静脉。定期将盐水滴在裸露的静脉上以保持湿润。在静脉周围准备缝合结，以便在导管插入颈静脉位置后能够将导管固定到位。
缝合线在两端的静脉下方，并在两端形成一个非常松散的开放结。将导管穿过顶部结，并将其穿过缝合线绕到右肩的其余部分。将生理盐水推入导管，使导管向下称重，以将导管插入颈静脉。
改良的 20 号针头用于刺穿静脉，用生理盐水润湿静脉和插入针以减少插入过程中的摩擦，轻轻拉回塑料棒并将针头插入更靠近静脉底部的部分。刚好足以让针头进去半厘米。将导管管沿针头向下滑入静脉。
不应该有抵抗。抵抗力表明您在结缔组织中。为了确保您在静脉内，请尝试向后拉导管注射器，看看您是否能够抽血。
管路就位后，取出针头并将导管球推至插入点。打下结，确保导管管与杆齐平，然后再在球头正上方打第二个结。这将导管固定到位。
取下杆并在两端打第二个结。缝合前将导管和缝合线塞入皮肤下。使用动脉夹引导缝合针穿过皮肤并闭合切口。
缝数会随着切口的大小而变化 动物趴着。将导管底座放在动物的背部。将盐水涂抹在切口上，并将导管底座滑入皮肤下。
确保管路的环数最小且位于底座下方，以尽量减少被刺穿的机会。缝合导管底座周围的皮肤。缝数取决于切口的大小。
通常 3 到 4 针就足够了。确保仍然可以从导管中抽取血液。最后，用肝素化 tein 溶液冲洗导管，以防止感染和血栓形成。
松开连接到导管套管的管道。接下来，取出生理盐水管，并迅速更换含有肝素化 T Carin 溶液的注射器中的管子。用 0.03 至 0.05 ccs 溶液冲洗导管。
再次松开连接到套管的管道。用镊子夹住导管帽，然后动作一次，从套管上取下管子并换上导管帽。此步骤必须迅速完成，以防止血液上来。
拧上白色导管盖，确保盖子牢固且不会刺穿套管尖端。给小鼠皮下注射镇痛药和抗生素。一侧注射镇痛药酮洛芬，剂量为每公斤 5 毫克，另一侧注射抗生素阿米卡星，剂量为每公斤 10 毫克。
停止麻醉后，让小鼠在干净的笼子中恢复，以便于获取食物和水。按照本视频中介绍的技术，可以获得可靠的静脉注射自我管理数据。然而，保持导管通畅很重要。
这是通过小心地将导管放入右心房，每天在歌剧表演前后冲洗导管，并确保导管套管不断加盖以防止碎屑进入来实现的。
概述
本文详细介绍了静脉自我给药（IVSA）范式，这是一种用于研究啮齿动物药物强化的标准方法。它强调了获得可靠的IVSA数据所需的手术技术和程序，特别关注导管植入和维护。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 行为药理学
- 啮齿动物模型
背景
- IVSA是一种广泛用于评估药物强化特性的方法。
- 可靠的数据收集对于理解成瘾机制至关重要。
- 适当的手术技术对于成功的导管植入至关重要。
- 保持导管通畅对实验完整性至关重要。
研究目的
- 概述啮齿动物导管化手术的程序。
- 提供在实验期间维护导管功能的技巧。
- 提高IVSA数据收集的可靠性。
使用的方法
- 为导管插入准备手术工具和材料。
- 将导管植入颈静脉的详细步骤。
- 监测手术过程中的麻醉和手术条件。
- 确保导管通畅和防止阻塞的技术。
主要结果
- 展示了成功的导管植入技术。
- 概述了保持导管通畅的指南。
- 提供了详细的手术步骤以确保可重复性。
- 强调在手术过程中监测动物福利。
结论
- 适当的手术技术对于可靠的IVSA研究至关重要。
- 保持导管功能对于数据完整性至关重要。
- 本研究为该领域的研究人员提供了全面的指南。
常见问题
Executive Industry Relevance
Intravenous self-administration (IVSA) in mouse models provides a critical preclinical platform for evaluating the reinforcing properties of compounds, enabling target validation in addiction and neuropsychiatric drug discovery. By allowing animals to self-administer test substances, this method reduces experimenter bias and yields quantitative data on drug intake patterns, supporting mechanistic de-risking and predictive confidence in early-stage target assessment. The approach facilitates translational continuity from target engagement to behavioral output, informing go/no-go decisions in portfolio prioritization for CNS therapeutics.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses by measuring voluntary drug intake as a functional readout of target engagement in reward pathways.
- Operational Value: Supports biological de-risking through direct assessment of compound reinforcement, clarifying target liability and abuse potential early in discovery.
- Predictive Value: Generates quantitative dependent variable measurements (e.g., infusion frequency, intake patterns) that aid in predictive confidence and portfolio triage for CNS-targeted molecules.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Prepares validated biological systems for downstream compound evaluation by establishing reliable catheter-based drug delivery and stable baseline responding.
- Reproducibility: Emphasizes standardized surgical techniques and catheter maintenance protocols to ensure consistent quantitative outputs across experiments and laboratories.
- Platform Utility: Enables reliable compound screening through precise measurement of drug consumption timing and quantity, supporting assay scalability and reuse in reinforcement testing.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Models human drug self-administration behavior, providing a disease-relevant system for studying addiction mechanisms and evaluating therapeutic interventions.
- Translational Continuity: Bridges discovery and preclinical work by offering a consistent behavioral assay that can be used across target validation and lead optimization stages.
- Risk-Adjusted Advancement: Informs preclinical go/no-go decisions by identifying compounds with undesirable reinforcement profiles, reducing late-stage attrition due to abuse liability.
Pipeline & Workflow Integration
IVSA integrates into the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical assessment, serving as a functional assay for reinforcement liability that complements in vitro and in vivo pharmacokinetic profiling.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by linking molecular targets to motivated behavior through self-administration outcomes.
- Screening: Delivers assay readiness and quantitative outputs (e.g., infusion rate, breakpoint under progressive ratio) that enable reliable comparison of test compounds against controls.
- Analytics: Provides statistical analysis capabilities for comparing conditions, such as intake over time or response patterns, essential for evaluating compound effects and variability.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity by maintaining a consistent behavioral readout that aligns with clinical endpoints related to drug use and relapse.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable platform across multiple projects and compound series, reinforcing standardization and cross-study comparability in addiction research.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances predictive confidence in target validation by reducing mechanistic ambiguity through direct behavioral measurement of reinforcement.
- Operational Value: Promotes standardization and reproducibility via detailed surgical and catheter maintenance procedures, minimizing technical variability.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making by identifying abuse liability early, increasing capital efficiency and reducing late-stage biological risk in CNS programs.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization by flagging compounds with high reinforcement potential, supporting informed advancement decisions.
Implementation Considerations
- Requires expertise in rodent surgery, catheterization techniques, and anesthetic monitoring to ensure animal welfare and procedural success.
- Depends on specialized instrumentation including infusion pumps, operant chambers with ultrasensitive levers, and sterile surgical tools for consistent catheter placement.
- Necessitates cross-team standardization of catheter flushing, capping, and maintenance protocols to prevent occlusion and ensure data integrity across studies.
- Involves adaptation considerations for different mouse strains, catheter types, and drug formulations, with attention to venous access and catheter patency over time.
- Includes practical limitations such as catheter-related complications (e.g., infection, thrombosis) that require vigilant monitoring and may affect longitudinal data collection.
