Abstract
Yeni vazoaktif ajanların geliştirilmesi sırasında, arteriyel kan basıncı izleme yeni önerilen ilaçların etkinliğini değerlendirmek için çok önemlidir. Nitekim, genetik olarak değiştirilmiş fareler kullanarak yeni potansiyel terapötik hedeflerin keşif odaklanan araştırma sistemik arteriyel basınç değişiminin güvenilir, uzun vadeli değerlendirilmesini gerektirmektedir. Şu anda, ayaktan farelerde kan basıncının uzun süreli ölçümleri elde etmek için altın standart arter kanülasyonu gerektiren implante radyo-vericileri kullanır. Bu teknik frenleyici veya veri örnekleme sırasında stres ve eserleri tanıtmak hayvanlar anestezi, tethering ihtiyacını ortadan kaldırır. Ancak, kateterizasyon yoluyla farelerde kan basıncı izleme nedeniyle damarların küçük boyutu oldukça zor olabilir. Burada radyo vericileri ve karotid arter c başarılı bir deri altı implantasyon için çok önemli anahtar pasajları göstermek için bir adım-adım bir rehber sunuyoruzFarelerde halka oluşturma. Ayrıca ameliyat sonrası bir iyileşme süresinden sonra serbestçe hareket farelerden alınan uzun süreli kan basıncı aktivitesi örnekleri arasında. Bu işlemi takiben aynı anda birden fazla hayvanlardan güvenilir doğrudan kan basıncı kayıtları sağlayacaktır.
Introduction
Hipertansiyon tartışmasız bu gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde 1 hem önemli bir halk sağlığı sorunu olduğunu kardiyovasküler hastalıklar için önemli risk faktörlerinden biridir. Deneysel hipertansiyon birkaç hayvan modelinde, insanlarda 2 gözlenenlere benzer hipertansif yanıtları taklit etmek için geliştirilmiştir. Diğerlerinin arasında, ayaktan fare oluşumunu ve hipertansiyon kronik maruziyet sonuçları in vivo analizlerde izin hipertansiyon ilerlemesini incelemek için mükemmel bir model temsil eder.
Kan basıncı farelerde (BP) izleme fizyolojisi ve hipertansiyon ve kalp yetmezliği 3, 4 gibi hastalıkların patofizyolojisinde rol birkaç mekanizmaları açıklığa kavuşturabilmek için araştırmacılar yardımcı olmuştur. Gerçekten de, fare genomu manipülasyon hipertansiyon 5, 6 çalışmak için transgenik ya da gen hedefli modelleri uygun üretilmesini sağladı. Ancak, hatta nazik manipülasyonbilinçli farelerin sedasyon veya sakinleştirici kullanımı derinden kan basıncını 7 etkilerken potansiyel, veri toplama sırasında eserleri tanıtmak için heyecanlar neden olur. Bu yönleri özellikle önemlidir ve uzun vadeli BP izleme çalışırken göz önüne alınmalıdır.
Orada farelerde BP kaydetmek için çeşitli yollar vardır ve şu anda mevcut en yaygın teknikler arasında bir karşılaştırma, başka yerde 9 8 tartışılmıştır. Bununla birlikte, kan basıncı ölçümü için AHA tavsiyelerine BP intraarteriyel ölçüm yaparken, çünkü doğrudan zaman 10 uzun bir süre boyunca kan basıncını ölçmek için kabiliyetleri tercih edilir olduğu sonucuna varıldı. Arter basıncı direkt ölçümü ile birleştiğinde Radyo telemetri uyanık fizyolojik fonksiyonları izleme ve stres ve çevre bağlantılı eserler 9, 11 en aza indirerek serbestçe laboratuvar hayvanları taşımak için state-of-the-art yöntemidir.Radyo Telemetri otomatik olarak birden fazla bilinçli hayvanlardan kan basınçları, kalp atım hızı, vücut ısısını ve hayvan aktivitesini toplamak için yeteneği sunar.
Bu metodoloji birçok laboratuvarda çok yaygın olmasına rağmen, farelerde radyo-telemetri implantasyon teknik olarak zor olabilir. Burada farelerde bir basınç transdüktörü implant verilmektedir adım adım protokolünü gösterir. teknik fare vücutta prob deri altı ekleme içerir, boyun kateteri kanal ve sol karotis arter yoluyla aort arkı yakın ileri. Uzaktan yakalanan verileri bilgisayar monitöründe canlı gösterilmiştir. Veriler ayrıca "off-line" analiz için saklanır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Etik bildirimi: Bu video yazıda sözü edilen tüm hayvan prosedürleri gözden geçirilecek ve Tennessee Sağlık Bilimleri Merkezi Üniversitesi'nde Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır.
Not: Cerrahi işlem boyunca steril mikrocerrahi aletler kullanın. Cerrahi araçlar 1500 ° F (815,6 ° C) bir optimum sterilizasyon sıcaklığında bir kızıl ötesi sterilizatör kullanılarak sterilize edilebilir. Üretici talimatlarına ve kateterin ucu üreticisi tarafından sağlanan özel bir jel ile doldurulmuş olduğunu göre tüm verici sterilize etmek için emin olun hayvan yerleştirmeden önce telemeters Bununla birlikte, yeniden kullanılabilir.
1. Deney Hayvanları
- yapılacak tüm deneyler için bir IACUC onay almak. Kurumsal IACUC ile istişare çok bu işlemden sonra post-operatif ağrı kesici kullanılması koşullarıyla ilgili tavsiye edilir.
- c hayvanları tutmak21 ° C,% 60 bağıl nem, bir çevre sıcaklığı ve yiyecek ve suya serbest erişim ile 12 saat ışık-karanlık çevrimi olan ikliminden kontrollü oda.
Not: fare vücut telemetri probu (uzun approximatively 1 cm çapında x 2 cm) karşılamak zorunda olduğu için, 20 g veya daha fazla ağır fareler kullanmak tercih edilir.
2. Anestezi ve Operatif Hazırlık
- hassas ölçeği kullanılarak fare tartılır ve ağırlığı kaydedin. yavaşça ve sessizce hayvan işlemek için emin olun.
- indüksiyon odasına hayvan koyun ve kapatın. 0.5 L / dk oksijen akış hızını ayarlamak ve 4 de izofluran konsantrasyonu seti -% 5.
- 37 ° C - Fare bilincini kaybettiğinde, 36 muhafaza bir vücut ısınma tabağa yerleştirin. % 2 oranında izofluran seti ile roket ucu konisi yoluyla anestezi korumak (0.5 L / dk akış hızı tutmak).
- boyun ve t arkasından saç kaldırarak çalışma bölgeleri hazırlayınO epilasyon kremi uygulayarak boyun ventral yönü.
- % 70 izopropil alkol ile alternatif cerrahi fırçalayın (betadin solüsyon) 3 uygulamalarıyla kesi davranın.
3. Cerrahi
- Bir yatar pozisyonda fare yerleştirin. ayak sıkıştırarak reflekslerin kontrol edin ve cevap kalmayıncaya kadar anestezi ayarlayın. Bir neşter ile fare boyun altında yaklaşık 1 cm orta hat kesi olun. kesim sol tarafında dikkatle temel bağ dokusu cildi ayırarak bir deri altı alan yaratmak.
- fareyi ters çevirin ve skapula arkasında dorsal sol tarafında yaklaşık 1.5 cm'lik bir cilt kesi yapmak için bir neşter kullanabilirsiniz. Cihazı sığabilecek büyüklükte hayvanın kanadı boyunca subkutan cep oluşturun. cebe vericiyi yerleştirin.
- arka kesi küçük hemostat kelepçe takın ve öne doğru subkutan manevraboyun açıklığı. eklenen-hemostat kelepçe kullanılarak hafifçe toksik olmayan bir polietilen tüp (4 cm uzunluk x 1 mm iç çap) tutun.
- boru hem karın ve sırt kesi dışarı çıkana dek, arka lateral insizyon dışarı tünelden geri hemostat çekin hemostat tüp bırakın. arka, boyun tünel için tüpe basınç algılama kateterin ucu kateter sensörünü takın. Boyun ön itibaren, çekin ve polietilen tüp kaldırmak ve metal klips kullanarak dorsal kesi kapatın.
- Dikkatle steril pamuk uçlu aplikatör kullanarak mandibular bezleri ayırmak ve elastik bir konaklama kanca kullanarak sol alt bezi geri çekin. ince uçlu Kavisli bir forseps kullanarak, trakea sol tarafındaki karotis arter bulun. yerleştirme ve steril örtüyü güvence altına alarak steril cerrahi siteyi tutun.
- Dikkatle çevreleyen dokudan gemi izole ve yavaşça ayrıuzak arter karotis arter boyunca olduğu vagus siniri (beyazımsı). kesmek veya sinir ya da arter zarar vermemek için dikkatli olun.
- İzole karotid arter bölümünün altında 7-0 emilmeyen sütür üç adet geçirin. kan akışını kapatmak için kranial dikiş kravat. geçici olarak aorta kan akışını tıkamak için sternum en yakın olan dikiş çekin.
- Orta sütür kullanarak gevşek bir düğüm yapın. Bu kap içinde deriye tespit için kullanılır. kranial ve mikro-makas kullanarak sternal sütür arasındaki artere küçük bir kesi kesin.
- prob gelen jel kaybını önlemek için kateter sıkmak için dikkatli olmak, özel damar kanülasyon forseps ile kateter tut. Yavaşça, ince uçlu cımbız kavisli forseps ile arteri kapmak kateter almak ve küçük bir kesi yoluyla geminin takın.
- arter çevresinde orta dikiş düğümü sıkın ve yavaşça kedi ilerlemekheter. Yavaşça sternum yakın olan dikiş bırakın ve enine aort doğru kateter ilerlemeye devam ediyor.
- Kateter takılması gerekir ne kadar yaklaşık bir indeksini verir kateter işareti gözlemleyin. nokta ulaşıldığında, yavaşça her iki alt ve kateter etrafında üst dikiş sıkın. Kateter sütür ile karotid arter sabitlenmektedir.
- emilmeyen 5-0 sütür ile cilt kesisi kapatın. Kapalı kez doku yapıştırıcı ile kesi mühür.
4. Cerrahi Kurtarma ve BP Ölçümleri
- Normal duruş ve davranışları iadesi için yakından hayvan izleyin. bir personel veteriner tarafından yönlendirildiği gibi 24 saat ameliyat sonrası dönemde yönetmesini analjezi sırasında.
- hayvanlar kurtardıktan sonra (5-7 gün sonrası ameliyat), telemetri alıcı plaka üstüne yerleştirilir düzenli bir fare kafes içinde onları tek tek ev.
- implante tr çevirinmanyetik cihaz kullanarak ve "off" "on" ansmitters kısaca kafesin dışından hayvan yakın bir konumdadır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Veriler bir alıcı tarafından uzaktan elde edilebilir; izleri kalite kontrol (Şekil 1a) için bir bilgisayar ekranında görsel edilir. Böyle hayvan kimliği, diyastolik kan basıncı ve sistolik kan basıncı gibi detaylar da (Şekil 1b) gösterilmektedir. Arter BP sürekli (24/7) kaydedilebilir, ya da kısa programlanmış aralıklarla (yani, 60 sn edinme her saat). Veriler otomatik olarak daha sonra analiz için bir sabit diskte saklanabilir. 3 günlük kesintisiz kayıt BP verileri (Şekil 2) gösterilmektedir ortalamalı, karanlık ve ışık döngüsü arasındaki sirkadiyen ritim varyasyonu takdir etmek mümkündür. Basınç değişimi ve kalp atış hızı ortalama hesaplanır ve zamana karşı grafik halinde gösterilmiştir.
Şekil 1. Tipik Tansiyon iz Telemetrik Cihazı ile implant 4 Farklı Farelerin. 5 dk arayla üzerinden gerçek zamanlı arteriyel kan basıncı değişiklikleri (mmHg) gösteren (A) iz. Veriler 5 gün implantasyon sonrası dört farklı erişkin farelerde aynı anda elde edilir. A çıkarılan yüksek zamansal çözünürlükte İzleme (B), kan basıncı sistolik ve diyastolik değerleri, BP döngüsü süresi ve kalp hızını takdir etmek mümkündür. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil 2. Uzun süreli Arteriyel Kan Basıncı (A) sistolik basınç (SP), (B) diastolik basınç (DP), (C) ortalama arter basıncı (MAP) ve değerlerini gösteren Sirkadyen Ritim Varyasyon. Ortalamalı basınç verilerini gösterir (D) kalp rate atım / dk olarak ifade edilmiştir. Veriler gün (ışık döngüsü, L) veya gece (karanlık döngüsü, D) esnasında alınan sürekli kayıtları çıkarıldı. Kayıt 7 günü ameliyat sonrası başladı. Tüm veriler ortalama olarak ifade edilir SEM (n = 4 fare) ±. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Implante edilebilir radyo telemetri son on yılda önemli ölçüde iyileşmiştir; Daha küçük prob boyutu hayvan için implant daha az travmatik yapar daha uzun bir pil ömrü maliyetlerini düşürmeye yardımcı olur ve bağımsız telemetre frekans alıcıları arasında karışma ortadan kaldırır. Telemetri serbestçe diğer tekniklerle 8,9 gerekli olan kısıtlama, insan etkileşimi, ya da anestezi kullanımı ile ilgili eserler olmadan hayvan hareket fizyolojik parametrelerin çeşitli toplamak için state-of-the-art yöntemi olarak kabul edilir.
Bununla birlikte, kendi tekniğin bazı dezavantajları alet ve yazılım ilk maliyet ile ilişkilidir. vericiler hasara kırılgan ve duyarlı ve pil sonunda gücü tükendi yok ve değiştirilmesi gerekir. şirket daha düşük bir maliyetle bu hasarlı probları yenilemek için sunmasına rağmen, maliyeti hala bazı laboratuvarlar için engelleyici olabilir.Ayrıca, bu işlem teknik olarak zor olabilir ve pratik, güvenilir BP ölçümü elde etmek için gereklidir. Son olarak, elimizde yaklaşık% 5 ölüm ilişkili bazı ameliyat sonrası vardır. Bu dramatik bir spesifik tedavi test edilecek varsa artabilir veya genetik manipülasyon fare sağlığını tehlikeye atan eğer.
tüm prosedür boyunca steril serum fizyolojik ile korumak doku hidrasyonu: Aşağıdaki kritik faktörler prosedür başarılı bir şekilde yürütülmesi için önemlidir. Her zaman büyük bir özenle verici kolu; Bu jel dışarı sızıntı veya verici hasar görmesine neden olabilir basınç sensörü tutarak önlemek. Kateter takarken, kabından çıkan kateter neden olur bunu başarısızlık olarak, bir çift düğüm ile merkezi dikiş kravat. karotid sokulacak olan kateterin gerekli uzunluğu bu özelde kullanılan fare suşu ve ağırlığına göre değişebilirlar çalışma. Nedenle, son derece kateter aort tıkanıklığı önlemek için takılması gerekir ne kadar derin belirlemek için bazı ön deneme çalıştırmak için tavsiye edilir. Son olarak, günlük hayvan izlemek ve vericinin üzerinde cilt gergin ya da nekrotik olmadığından emin olun. genişletilmiş nekroz ya da enfeksiyon oluşursa, kurumsal politikaya göre hayvanların euthanize.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Small animal anesthesia system | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | low-flow small animal anesthesia system | |
| Pad warmer and mouse termometer | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | allows monitoring body temperature, and homeothermic control in small animals | |
| Binocular Microscope | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | KSCXTS-1121 | binocular body with boom stand pole and top LED |
| Hemostat Forceps | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | INS750451 | used to clamp blood vessels or tag sutures |
| Small metal Clips, 7 mm, Stainless Steel | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | INS750344 | used for skin closure |
| Betadine solution | Purdue Products L.P., Stamford, CT, USA | NDC-67618-150-01 | 10% povidone iodine topical solution |
| Normal saline solution | Abott Laboratories | 04930-04-10 | needed for preventing tissue from drying. |
| Nair (Hair remover lotion) | needed for fur removal from the site of incision/surgery | ||
| Braide silk suture | Teleflex Medical OEM, Coventry, Connecticut, USA | Size 5.0, 6.0, 7.0 | |
| Ethanol | 2716 | 70% ethanol for disinfection | |
| Spring scissors | Fine Science Tool | 15000-10 | for minor dissection |
| Scissors (angled to side) | Fine Science Tool | 14063-011 | No. 3 handle |
| Scalpel blade | 2976-0 | No. 10 | |
| Forceps (curved) | Fine Science Tool | 11150-10 | for holding tissue |
| Forceps (straight) | Fine Science Tool | 11151-10 | for holding tissue |
| Needle holder | Fine Science Tool | 12002-12 | for suturing |
| Fine needle nose Forceps | Fine Science Tool | ||
| Isoflurane | Henry Schein Animal Health, Melville, New York, USA | a general inhalation anesthetic agent | |
| Sterilizer | Benchmark Scientific, 116 Corporate Blvd, South Plainfield, NJ, USA | B1000 | sterilize surgical tools in 5-10 seconds using infrared heating |
| Gauze Pads | Johnson & Johnson, New Brunswick, NJ, USA | JJ8513 | to use for wound cleaning, prepping, scrubbing or dressing |
| Telemetry Device | Data Sciences International, St. Paul, MN, USA | DSI-PA-C10 | to record blood pressure in freely moving mice |
| Telemetry receiver system coumpled with a PC | Data Sciences International, St. Paul, MN, USA | ||
| Tubing | Instech Laboratories, Plymouth Meeting, PA USA | BTPE-90 | |
| Vessel Cannulation Forceps, 13 cm, 0.5 mm OD | World Precision Instruments | 503374 | special vessel cannulation forceps |
| Tissue adhesive | 3M Animal Care Products, St. Paul, MN, USA | NAC No.: 11380041 | use to close minor wounds, often eliminating the need for sutures and/or bandages |
| Weighing scale | BB300 | precision analytical laboratory balance |
References
- Danaei, G., et al. The preventable causes of death in the United States: comparative risk assessment of dietary, lifestyle, and metabolic risk factors. PLoS Med. 6 (4), e1000058 (2009).
- Dornas, W. C., Silva, M. E. Animal models for the study of arterial hypertension. J Biosci. 36 (4), 731-737 (2011).
- Henze, M., et al. Persistent alterations in heart rate variability, baroreflex sensitivity, and anxiety-like behaviors during development of heart failure in the rat. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 295 (1), H29-H38 (2008).
- Hoffmann, D. S., et al. Chronic tempol prevents hypertension, proteinuria, and poor feto-placental outcomes in BPH/5 mouse model of preeclampsia. Hypertension. 51 (4), 1058-1065 (2008).
- Lerman, L. O., Chade, A. R., Sica, V., Napoli, C. Animal models of hypertension: an overview. J Lab Clin Med. 146 (3), 160-173 (2005).
- Johns, C., Gavras, I., Handy, D. E., Salomao, A., Gavras, H.
- Vatner, S. F., Braunwald, E. Cardiovascular control mechanisms in the conscious state. N Engl J Med. 293 (19), 970-976 (1975).
- Zhao, X., et al.
- Whitesall, S. E., Hoff, J. B., Vollmer, A. P., D'Alecy, L. G. Comparison of simultaneous measurement of mouse systolic arterial blood pressure by radiotelemetry and tail-cuff methods. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 286 (6), H2408-H2415 (2004).
- Kurtz, T. W., et al. Recommendations for blood pressure measurement in humans and experimental animals. Part 2: Blood pressure measurement in experimental animals: a statement for professionals from the subcommittee of professional and public education of the American Heart Association council on high blood pressure research. Hypertension. 45 (2), 299-310 (2005).
- Kurtz, T. W., et al. Recommendations for blood pressure measurement in animals: summary of an AHA scientific statement from the Council on High Blood Pressure Research, Professional and Public Education Subcommittee. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 25 (3), 478-479 (2005).
