2013年3月21日
本文介绍了一种简单高效的气管插管方法,可用于小鼠肺功能测定或肺部灌注,且允许小鼠在术后恢复并进行后续研究。该操作使用一种廉价的光纤光源,可直接照亮气管。
本操作的总体目标是对小鼠进行插管,以实现机械通气或液体注入。首先需组装套管和光源,第二步是将小鼠通过上切牙垂直悬挂。
在调整小鼠头部和身体位置以建立直通的插管路径后,将光纤引导器及套管经声门插入。最后撤出光纤,将带有套管的小鼠置于仰卧位,以进行通气或给药。好的,今天我们将演示一种对小鼠肺部进行插管的简单操作流程。
可视化非常重要,因为小鼠的定位在插管操作中往往是关键步骤,因此需要稍加练习。经过一定练习后,任何人都应能在相对较短的时间内重复完成该操作。今天演示此操作的是肺病学部及医学院的初级教员 Sandy Doss 博士。第一步是进行准备。
为成年小鼠准备套管,使用一根长度为1至1.5英寸、20号的静脉留置针。接下来,通过切割一段长度为0.5毫米的光纤电缆来制备光纤,以使边缘平滑。切割后,握住光纤末端,使其尖端在1000目砂纸上做小幅度圆周运动,以打磨端面。
另一端插入适合光源开口尺寸的硅橡胶塞中。首先,用一根18号针头穿刺硅胶塞。接着,将光纤通过针头的孔道插入,然后拔出针头。
然后将橡胶塞连接至一个150瓦的卤素光源。接着,将光纤电缆穿过一段较短的硅胶橡胶管。固定橡胶管的位置,同时仍允许调节光纤电缆。
就位后,将硅胶管紧密地插入套管的诱饵端。调整光纤的位置,使其穿过套管,并延伸至套管尖端前方约四毫米处。待一切准备就绪后,将麻醉小鼠通过上切牙小心悬挂在垂直支撑装置上。
固定后,非常轻柔地拉出舌头,并用拇指和食指握住。将中指置于颈部与塑料支撑物之间,用食指对舌头施加牵引力。以手指和拇指打开口腔,并使插管路径伸直。
用中指抵住颈部后方来调整头部的角度,如图所示。接下来,观察声带。如果声带不可见,可使用中指作为支撑,轻轻用力向后牵拉舌头。
观察到声门后,使用光纤电缆作为光源和引导器,将其穿过声门。导管进入气管的一个提示是小鼠在导管初次插入时可能会出现喘息。插入后,再将导管向前推进约五毫米,然后注意保持导管位置不动,撤出光纤电缆,将小鼠平放,用胶带固定导管,并将导管接头支撑在一块油泥上。
将一个小的牙科镜放入冰箱冷冻后,可用于确认套管是否位于气管内而非食管内。将镜面置于导管的引导端前方。如果导管位置正确,呼出的气体将在镜面上形成冷凝水雾。
如果气管插管仅用于将气溶胶制剂导入肺部,可在小鼠仰卧位时进行。然而,在此体位下,液体给药更有效地在小鼠仍保持垂直悬挂时完成,随后立即拔除插管以进行肺功能测量。然后将已插管的麻醉小鼠连接至机械呼吸机,如图所示。
应在开始插管前完成呼吸机参数的设置,以避免通气延迟。本图显示了该插管小鼠的通气压力和通气量记录。我们评估了该方法在五周期间内获得可重复气道阻力测量结果的能力。
该图中的数据显示,重复测量并无影响,因为基础阻力保持相对恒定。在每周间隔研究的四只小鼠中,我们通过在处死小鼠后向肺部注入空气团来评估气管与插管套管之间密封的紧密性。尽管在应力-松弛恢复后可能会有极缓慢的泄漏,但压力泄漏似乎极小。
进行此操作时,从支撑架上取下小鼠需格外小心,因为很容易意外拔出套管。
查看完整文字稿并访问数千部科学视频
本文介绍了一种用于小鼠肺功能测定或肺内灌注的简单且高效的插管方法。该方法利用一种廉价的光纤光源直接照亮气管,使小鼠在操作后能够恢复,并可在后续时间点进行研究。
小鼠肺部插管技术通过减少动物使用数量并提高统计效能,使每只动物均可作为自身的对照,从而实现纵向肺部研究。该方法通过允许在不同时间点进行重复的功能评估,支持在呼吸系统疾病模型中进行靶点验证和机制性风险排除。借助光纤辅助技术,降低了实验操作的技术门槛,使更多实验室能够开展纵向研究设计。
该方法适用于从早期靶点验证到临床前药效测试的整个发现流程,尤其适用于肺功能作为关键生物标志物的呼吸系统疾病研究。