Direkte Instillation von gelösten Stoffen in Mauslunge
August 29th, 2010
Intratracheale Instillationen liefern Solute direkt in die Lunge. Dieses Verfahren zielt auf die Lieferung der instillate in den distalen Regionen der Lunge, und wird daher oft in Studien am Studium Alveolen gerichtet eingebaut. Wir bieten Ihnen eine detaillierte Überleben Protokoll für die Durchführung intratracheale Instillationen in Mäusen.
Bei diesem Verfahren können gelöste Stoffe direkt in die Lunge abgegeben werden. Zünden Sie zuerst die Luftröhre an. Entferne das Fell von dem kleinen Nagetier und mache einen kleinen Schnitt in der Nähe der vorderen Seite des Halses.
Legen Sie die Luftröhre frei. Verwenden Sie eine Ein-Milliliter-Unterhautnadel, um drei Mikroliter Lösung pro Gramm Körpergewicht über die Luftröhre zu injizieren. Entfernen Sie die Spritze und nähen Sie die Wunde.
Hallo, ich bin Dr.Ma Helms vom Department of Physiology an der Emory University. Hallo, ich bin Dr. Mauricio Rojas von der medizinischen Fakultät hier an der Emory University. Heute zeigen wir Ihnen ein Verfahren, mit dem gelöste Stoffe direkt in die distalen Teile der Lunge instilliert
werden können.Wir verwenden dieses Verfahren routinemäßig in meinem Labor, um die Clearance der Lungenflüssigkeit als Reaktion auf verschiedene instillierte Verbindungen zu untersuchen, und wir verwenden diese Technik in meinem Labor, um BLI zu liefern. Erschaffung einer männlichen Maus mit Lungenverletzung. Die direkte Installation von gelösten Stoffen in kleine Nagetierlungen kann in Ihren Studien nützlich sein.
Also lasst uns loslegen. Zur Vorbereitung auf die Operation wird die Maus zunächst mit Isof-Fluor betäubt und dann mit einer intraperitonealen Injektion eines Gemisches aus Xylazin und Ketamin weiter sediert. Führen Sie eine Zehenkneifung durch, um zu bestätigen, dass das Tier vollständig betäubt ist.
Verwenden Sie dann einen Elektrorasierer, um das Fell aus dem Operationsbereich zu rasieren. Um restliche Haare zu entfernen, tragen Sie eine dicke Schicht Haarentfernungscreme auf den Operationsbereich auf. Lassen Sie die Haarentfernungscreme drei Minuten einwirken und wischen Sie dann das Fell und die Creme mit einem feuchten Handtuch ab.
Wischen Sie den Operationsbereich mit 70% Alkohol ab, gefolgt von einem chirurgischen Betadin-Peeling. Um das Tier aseptisch vorzubereiten. Das Tier ist nun bereit für die Operation.
Um mit dem Verfahren für eine intratracheale Installation zu beginnen, positionieren Sie das anästhesierte Tier auf einem schrägen Operationsbrett. Mache einen kleinen Schnitt in der Nähe der vorderen Seite des Hals- oder Rachenbereichs. Schieben Sie das Platysma mit einer Pinzette zurück und machen Sie dann einen Schnitt an den vorderen Trachealmuskeln.
Auf diese Weise können Sie die Trachealringe visualisieren und darauf zugreifen. Sobald die Luftröhre freigelegt ist, verabreichen Sie die entsprechende Menge Installat mit einer subkutanen Ein-Milliliter-Nadel und einer Spritze. Halten Sie die Spritze mit der schrägen Seite nach oben und parallel zur Luftröhre und injizieren Sie das gesamte Volumen des Installats in die Luftröhre.
Ein typisches intratracheales Injektionsvolumen beträgt drei Mikroliter pro Gramm Körpergewicht. Entfernen Sie die Spritze aus der Luftröhre. Das Tier kann nach dem Einbau von Solu in die Lunge mit Keuchen reagieren.
Das Einleiten von Luft durch die Spritze und das Beobachten, ob sich die Lunge ausdehnt, bestätigt ebenfalls, dass die Intubation erfolgreich war. Verschließen Sie den Schnitt mit vier oh Nylonnähten. Fassen Sie die Nadel, pressen Sie die dickste Stelle der Nadel, an der das Nahtmaterial befestigt ist, mit einem Nadelhalter, dringen Sie mit der Nadelspitze in einem 90-Grad-Winkel in die Haut ein, etwa ein bis drei Millimeter vom Wundrand entfernt.
Greifen Sie je nach Dicke der Haut die austretende Nadel, nachdem Sie das Gewebe durchdrungen haben. Einfache Stiche, einzeln genickt, verschließen die Wunde effizient. Hier sind einige repräsentative Ergebnisse von intratrachealen Installationen. Dieses erste Bild zeigt die erfolgreiche Installation einer fluoreszierenden Verbindung Sci-Fi 0,5, die an Dextrin konjugiert ist, in einer schwarzen Sechs-Maus-Lunge.
Die Co-Registrierung des SCI 5.5-Signals mit dem Röntgenbild bestätigt, dass der Fluoreszenzfarbstoff primär auf die Lunge abzielt und unmittelbar nach der Installation gleichmäßig verteilt wird. Im Gegensatz dazu zeigt dieses zweite Bild das Ergebnis bei einer schlecht eingeflößten Maus. Das Fluoreszenzsignal im Magen-Darm-Trakt unmittelbar nach dem Eingriff deutet darauf hin, dass die Speiseröhre während des Eingriffs versehentlich intubiert wurde.
Wir haben Ihnen gerade gezeigt, wie Sie gelöste Stoffe direkt in die distalen Teile der Lunge einträufeln können. Wenn Sie dieses oder ein anderes Verfahren durchführen, ist es wichtig, die Richtlinien Ihrer eigenen Institution für die Verwendung von Tieren in der Forschung zu befolgen. Das war's also.
Vielen Dank fürs Zuschauen und viel Erfolg bei Ihren Experimenten.
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Übersicht
Dieser Artikel beschreibt ein Protokoll zur Durchführung intratrachealer Instillationen bei Mäusen, die eine direkte Verabreichung von gelösten Stoffen in die Lunge ermöglichen. Diese Methode ist besonders nützlich für die gezielte Ansprache der distalen Bereiche der Lunge, einschließlich der Alveolen.
Wichtige Studienkomponenten
Wissenschaftsbereich
- Neurowissenschaften
- Atemwegsphysiologie
- Tiermodelle
Hintergrund
- Intratracheale Instillation ist eine Technik zur direkten Verabreichung von Substanzen in die Lunge.
- Diese Methode wird häufig in Studien verwendet, die sich auf Lungenfunktion und Pathologie konzentrieren.
- Das Verständnis der Verabreichungsmechanismen kann die Forschung zu Atemwegserkrankungen verbessern.
- Protokolle für solche Verfahren sind für die Reproduzierbarkeit in der Forschung unerlässlich.
Zweck der Studie
- Ein detailliertes Überlebensprotokoll für intratracheale Instillationen bei Mäusen bereitzustellen.
- Die Forschung zur Alveolarfunktion und Wirkstoffabgabe zu erleichtern.
- Die Methodologien in der Atemwegsforschung zu verbessern.
Verwendete Methoden
- Vorbereitung des Tieres durch Entfernung des Fells und Einschnitt.
- Freilegung der Luftröhre für direkten Zugang.
- Verwendung einer Spritze zur Instillation eines spezifischen Lösungsvolumens basierend auf dem Körpergewicht.
- Vernähen des Einschnitts nach dem Eingriff zur Sicherstellung des Tierwohls.
Hauptergebnisse
- Das Protokoll ermöglicht eine effektive Verabreichung von gelösten Stoffen in die Lunge.
- Direkte Instillation zielt auf die Alveolen ab und verbessert die Forschungsfähigkeiten.
- Demonstriert eine zuverlässige Methode für zukünftige Studien in der Atemwegsphysiologie.
- Bietet einen Rahmen für ähnliche experimentelle Aufbauten in anderen Forschungen.
Schlussfolgerungen
- Intratracheale Instillation ist eine wertvolle Technik für die Lungenforschung.
- Ein korrektes Protokoll gewährleistet die Sicherheit und Wirksamkeit des Verfahrens.
- Diese Methode kann wesentlich zur Verständigung von Atemwegserkrankungen beitragen.
Häufig gestellte Fragen
Executive Industry Relevance
Direct tracheal instillation enables precise delivery of test compounds to the distal lung, supporting mechanistic studies of alveolar function and pulmonary drug disposition. This survival procedure allows repeated measurements in the same animal, improving data consistency and reducing animal use in early discovery. It provides a reproducible platform for evaluating lung-targeted therapeutics, surfactants, gene therapies, and infectious agents in preclinical models.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables functional interrogation of pulmonary targets by delivering agonists, antagonists, or silencing agents directly to alveolar compartments.
- Operational Value: Supports dose-response characterization with controlled instillate volumes (typically 30-75 μL) based on animal weight.
- Predictive Value: Facilitates target de-risking through direct observation of physiological responses such as lung fluid clearance or injury markers.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates quantifiable lung deposition and distribution data via co-localization with imaging modalities (e.g., fluorescent tracers and X-ray).
- Operational Value: Standardizes solute delivery across animals, minimizing variability from upper respiratory tract deposition or procedural error.
- Assay Readiness: Confirms successful instillation through real-time visualization of lung expansion or post-procedure signal distribution, enabling assay validation.
Translational & Preclinical Research
- Translational Value: Models human lung exposure scenarios for inhaled therapeutics, particulates, or pathogens by bypassing upper airway filtration.
- Preclinical Continuity: Supports longitudinal studies due to animal survival, allowing serial bronchoalveolar lavage, imaging, or functional testing.
- Mechanistic De-risking: Distinguishes on-target lung effects from systemic or gastrointestinal exposure, as demonstrated by signal mislocalization in misinstilled animals.
Pipeline & Workflow Integration
This method fits within the discovery continuum from target validation through lead optimization, particularly for pulmonary programs requiring alveolar-specific delivery.
- Discovery Biology: Tests hypotheses about lung-specific pathways by isolating the lung as the primary site of solute action.
- Screening: Delivers compounds with precision to enable reliable comparison of test articles in dose-ranging or time-course studies.
- Analytics: Generates quantitative endpoints such as fluorescence intensity in lung tissue, clearance rates, or injury biomarkers for cross-condition comparison.
- Translational Research: Connects in vitro findings to whole-lung physiology in a disease-relevant system, supporting IND-enabling studies.
- Enterprise Reuse: Establishes a standardized surgical procedure that can be shared across departments studying respiratory pharmacology, toxicology, or infectious disease.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases confidence in target engagement by reducing off-target delivery artifacts.
- Operational Value: Enhances reproducibility through weight-based dosing and standardized incision, instillation, and suturing steps.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by providing early lung-specific efficacy and safety signals.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted investment in lung-targeted modalities by validating delivery to the alveolar space.
Implementation Considerations
- Requires training in rodent surgical techniques, including tracheal exposure and suturing.
- Dependent on sterile field preparation, anesthesia monitoring, and post-operative analgesia.
- Necessitates calibration of instillate volume to avoid volutrauma or osmotic imbalance.
- Must account for animal strain and sex-based variations in lung anatomy and response.
- Limited to survival studies; not suitable for acute terminal endpoints unless recovery phase is irrelevant.
