Systemischen und lokalen Drug Delivery zur Behandlung von Erkrankungen des Zentralen Nervensystems in Nagermodellen

In diesem Videoartikel werden vier Methoden der Medikamentenabgabe an das zentrale Nervensystem demonstriert. Die ersten drei Methoden sind die intravenöse Injektion, die intraperitoneale Injektion und die orale Sonde. Alle drei Methoden führen zu einer systemischen Verabreichung des Medikaments.

Die letzte Methode ist eine lokale Medikamenteninfusion in das Gehirn der Maus. Bei dieser Methode wird in vivo optische Bildgebung verwendet, um die richtige Infusion zu überprüfen. Bei den drei systemischen Verabreichungstechniken handelt es sich um Standardverfahren, die im präklinischen Umfeld weit verbreitet sind.

Die lokale Verabreichungstechnik ist etwas anspruchsvoller, ermöglicht aber die direkte Verabreichung des Wirkstoffs an das Gehirn unter Umgehung der Blut-Hirn-Schranke. Diese Methoden können helfen, wichtige Fragen zu beantworten. In der neuen Onkologie, wie der Wirksamkeit und im Vertrieb von Nobel-Therapeutika, können diese Methoden jedoch Einblicke in die neuartige Behandlung von Hirntumoren geben.

Diese Methoden können auch auf andere Erkrankungen des zentralen Nervensystems angewendet werden, wie z. B. neurodegenerative und psychiatrische Erkrankungen. Verwenden Sie eine Wärmelampe, um die Maus für fünf bis 10 Minuten zu erweitern, und überwachen Sie die Maus jederzeit sorgfältig, um eine Unterkühlung beim Erwärmen der Maus zu vermeiden. Laden Sie das Medikament in eine 28-Gauge-Insulinspritze.

Es sollte nicht mehr als 1 % des Körpergewichts der Maus auf einmal injiziert werden. Nach fünf bis 10 Minuten sind vergangen. Um die Maus auf eine Haltevorrichtung im Mausschwanz zu übertragen, gibt es vier sichtbare Gefäße.

Die dorsalen und lateralen Gefäße sind Venen. Das ventrale Gefäß ist eine Arterie, um Zugang zur lateralen Schwanzvene zu erhalten, den Schwanz der Maus am entferntesten Punkt zu halten und ihn um 90 Grad zu drehen, so dass die Vene nach oben zeigt. Reinigen Sie die Injektionsstellen mit einem Alkoholtupfer.

Führen Sie anschließend die vorbereitete Spritzenabschrägung nach oben in die Vene ein. Wenn die Nadel richtig in der Vene platziert ist, sollte sie sich frei und ohne Druck bewegen. Injizieren Sie das Medikament langsam mit gleichmäßigem Druck über fünf bis 10 Sekunden.

Wenn der Schwanz anschwillt, hören Sie auf zu injizieren, da dies darauf hinweist, dass sich die Nadel nicht mehr in der Vene befindet. Üben Sie nach der Injektion sanften Druck auf die Injektionsstelle aus, bis die Blutung aufhört. Dies dauert in der Regel 30 bis 60 Sekunden.

Überwachen Sie die Maus fünf bis 10 Minuten lang, um sicherzustellen, dass keine weiteren Blutungen auftreten. Bereiten Sie sich auf dieses Verfahren vor, indem Sie eine Spritze mit einer 28-Gauge-Nadel mit dem Medikament beladen. Nehmen Sie die Maus am Schwanz aus dem Käfig und platzieren Sie sie auf einer strukturierten Oberfläche, z. B. einem Käfigdeckel, damit die Maus etwas zum Greifen hat.

Lassen Sie die Maus ihren Körper strecken. Fassen Sie als Nächstes die Haut auf der Rückseite der Maus an und achten Sie darauf, so viel Haut wie möglich zwischen Daumen und Zeige- und Mittelfinger leicht einzuklemmen. Drehen Sie die Maus so um, dass der Bauch der Maus nach oben zeigt.

Wenn die Maus ihren Kopf frei bewegen kann, lassen Sie den Griff los und versuchen Sie es erneut. Um zu vermeiden, dass Sie während der Injektion gebissen werden, halten Sie die Maus leicht umgedreht, um die Organe von der Injektionsstelle weg zu bewegen. Führen Sie die vorbereitete Spritzennadel in einem Winkel von 30 Grad in den unteren linken Quadranten der Maus ein, um sicherzustellen, dass sich die Nadel im intraperitonealen Raum befindet.

Ziehen Sie den Spritzenkolben zurück. Wenn keine Flüssigkeit in die Spritze aspiriert wird, injizieren Sie den Spritzeninhalt mit gleichmäßigem Druck über einen Zeitraum von ein bis fünf Sekunden. Lassen Sie die Maus los.

Überwachen Sie die Maus nach der Injektion fünf bis 10 Minuten lang, um sicherzustellen, dass sie wieder auf ein normales Aktivitätsniveau zurückkehrt. Beginnen Sie mit der oralen Sonde, indem Sie bestimmen, wie weit die Nadel in den Mund der Maus eingeführt werden kann. Halten Sie eine 18 G Kugelnadel mit gebogener Nave an die letzte Rippe.

Markieren Sie die Länge mit einem Permanentmarker. Wiegen Sie die Maus, um das Injektionsvolumen zu bestimmen. Das maximale Volumen, das durch eine orale Sonde abgegeben werden kann, beträgt 10 Milliliter pro Kilogramm Körpergewicht.

Dann die Nadel einlegen. Halten Sie anschließend die Maus mit demselben Griff fest, der für die intraperitoneale Injektion gezeigt wurde. Führen Sie die Sondennadel über der Zunge in den Mund ein und schieben Sie die Nadel durch den Rachen, um eine Punktion der Speiseröhre zu vermeiden.

Führen Sie die Nadel nicht über die Anschlagmarkierung hinaus ein. Die Nadel sollte reibungslos und ohne Druck weiterlaufen. Drücke die Nadel langsam auf den Kolben.

Entfernen Sie die Nadel im gleichen Winkel, in dem sie eingeführt wurde. Versuchen Sie nicht, größere Volumina als empfohlen zu injizieren. Dies kann zu Reflux und unvollständiger Arzneimittelabgabe führen.

Setzen Sie die Maus wieder in ihren Käfig ein und überwachen Sie sie fünf bis 10 Minuten lang. Achten Sie genau auf Anzeichen von Atembeschwerden, die darauf hindeuten können, dass Flüssigkeit in die Lunge gelangt ist. Wiederholen Sie diesen Vorgang bei Bedarf.

Bis zu drei Dosen können in einem Zeitraum von 24 Stunden verabreicht werden, da eine rückflussresistente CED-Kanüle für Nagetiere noch nicht im Handel erhältlich ist. Konstruieren Sie eine Kanüle, die aus drei Teilen besteht. Ein Stück Silica-Schlauch mit einem Durchmesser von 100 Mikrometern, durch das die Infusion acht fließt.

Eine starre Metallnadel zur strukturellen Unterstützung und ein flexibler Teflonschlauch zum Laden des Aufgusses. Acht. Zur Vorbereitung des Operationsbereichs alle Oberflächen mit 2%igem Chlorhexidin-Desinfektionsmittel besprühen. Decken Sie dann die Oberflächen mit saugfähigen Vorhängen ab.

Die folgenden Verbrauchsmaterialien sollten im Operationsbereich platziert werden. Wählen Sie mehrere Petroschalen, eines mit 3 % Wasserstoffperoxid und eines mit 2 % Chlorhexidin, sterile GREs und Wattestäbchen. Steriles Einweg-Skalpell Nummer 21 Autoklav, Maushauthefter, Klammern und Klammerentferner.

Steriles Heizkissen mit 20-Gauge-Nadeln zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur der Maus, ein stereotaktischer Rahmen für die Maus und eine Spritzenpumpe mit kontrollierter Rate. Um die Kanüle einzurichten, befestigen Sie eine Ein-Milliliter-Spritze an den Teflonschlauch. Befestigen Sie die Kanüle mit einem Satz Kunststoffspritzenadapter so am stereotaktischen Rahmen, dass sie senkrecht zur Operationsoberfläche steht.

Desinfizieren Sie die Kanüle mit einer Ein-Milliliter-Spritze, indem Sie 70 % Ethanol durch sie laufen lassen. Wiederholen Sie diesen Vorgang mit steriler Kochsalzlösung. Überprüfen Sie dann, ob die Kanülengelenke undicht sind.

Ziehen Sie die Spritze zurück, so dass eine kleine Luftblase in die Kanüle gezogen wird. Diese Luftblase trennt die Achte von der Kochsalzlösung. Laden Sie als nächstes den Infuse Eight zurück.

Entlüften Sie die Pumpe, indem Sie die Kanüle kurz laufen lassen. Tauschen Sie die Haut einer anästhesierten Maus gegen steriles Blut aus, das in 2% Chlorhexidin getaucht ist, und tragen Sie eine Augensalbe auf, um während des Eingriffs eine ausreichende Augenfeuchtigkeit aufrechtzuerhalten. Erstellen Sie mit einem sterilen Skalpell einen sagittalen Schnitt entlang der Mitte des Schädels, der etwa 1,5 Zentimeter lang ist.

Reinige die Schädeloberfläche mit einem Wattestäbchen, das in einer 3%igen Wasserstoffperoxidlösung getränkt ist. Die Nahtlinien des Schädels sollten an dieser Stelle sichtbar sein. Wenn nicht, tupfen Sie den Schädel vorsichtig mit einem frischen Wattestäbchen ab, das in 3%iger Wasserstoffperoxidlösung getränkt ist.

Identifizieren Sie das bgma und messen Sie dann zwei Millimeter nach rechts und einen Millimeter nach hinten, um die Infusionsstelle zu lokalisieren. Mit einer sterilen 20-Gauge-Nadel erzeugen Sie an dieser Stelle vorsichtig ein Loch in den Schädel, indem Sie die Nadel gegen den Schädel drehen. Vermeiden Sie es, die Nadel nach unten gegen den Schädel zu drücken.

Übertragen Sie zu diesem Zeitpunkt die Maus auf den stereotaktischen Rahmen und beginnen Sie mit der Verabreichung eines Inhalationsanästhetikums. Auf niedrigem Niveau. Überwachen Sie die Maus sorgfältig auf Veränderungen der Atemfrequenz und passen Sie das Anästhetikum entsprechend an.

Dieser nächste Schritt ist also wahrscheinlich der schwierigste Aspekt der gesamten Methode. Achten Sie beim Platzieren der Kanüle darauf, sie über dem Loch zu zentrieren. Kontrollieren Sie dazu die Kanülenplatzierung aus allen Winkeln.

Positionieren Sie anschließend die Kanüle über dem Schädelloch und senken Sie sie dann drei Millimeter unter die Schädeloberfläche. Beginnen Sie die Infusion, indem Sie die Spritzenpumpe mit den hier am Ende der Infusion gezeigten Geschwindigkeiten und Dauern einschalten. Entfernen Sie langsam die Kanüle und tauschen Sie den Schädel gegen 3%Wasserstoffperoxid aus.

Tragen Sie steriles Knochenwachs mit einer Pinzette auf das Loch auf. Ziehen Sie die Haut zusammen und heften Sie sie zum Verschließen fest. Verabreichen Sie Buprenorphin subkutan zur postoperativen Schmerzlinderung.

Legen Sie die Maus in einen Käfig auf einem Heizkissen, um Unterkühlung zu vermeiden. Bringen Sie die genesende Maus nicht zusammen mit anderen aktiven Mäusen unter. Überwachen Sie die Maus postoperativ, bis sie wieder zu Bewusstsein und beweglich ist.

Aufgrund der Länge des Eingriffs kann es bis zu einer Stunde dauern, bis die Maus wieder ihre volle Aktivität erlangt. Wenn eine Bildgebung durchgeführt wird, ist es am besten, zwei bis drei Stunden zu warten, um die Bildgebung der fluoreszenzmarkierten Infusion durchzuführen. Acht. Positionieren Sie nach der CED-Verabreichung die dorsale Stelle der anästhesierten Maus in einer Bildgebungsstation mit einer geeigneten Filtereinstellung für die abzubildende Fluoreszenz.

Erfassen Sie ein Bild für CED. Eine erfolgreiche Infusion sollte das meiste Material im Schädel in der Nähe der Infusionsstelle zeigen. Das Fehlen von Nebenwirkungen bei der Verabreichung der Therapie ist ein wichtiger Indikator für eine erfolgreiche Injektion.

Im Folgenden sind Indikatoren für unsachgemäße Injektionen für Schwanzinjektionen, Veränderungen des Aussehens der Größe oder Farbe des Schwanzes, eine Blase oder Blase im Schwanz, die auf eine subkutane statt intravenöse Verabreichung hinweisen. Für intraperitoneale Injektionen. Eine Beule auf der Haut oder eine Verfärbung des Bauches kann auf eine subkutane Injektion oder eine Schädigung der inneren Strukturen hinweisen.

Bei einer oralen Sonde kann eine Maus mit Atembeschwerden oder Husten darauf hinweisen, dass Flüssigkeit in die Lunge und nicht in den Magen injiziert wurde. Bei CED ist die neurologische Funktion wichtig für die Beurteilung der erfolgreichen Verabreichung der Therapie. Eine Maus, die Krampfanfälle oder Hemiparese aufweist, hat möglicherweise eine unsachgemäße Infusion erhalten.

Hier wurde eine In-vivo-Bildgebung an einer Maus durchgeführt, wobei links eine erfolgreiche CED-Infusion und rechts eine erfolglose Infusion zu sehen war. Beachten Sie, dass bei der erfolgreichen Infusion das Bildgebungssignal im Gehirn lokalisiert ist. Während der erfolglosen Infusion hat sich das Signal über die Neuroachse ausgebreitet.

Wie Sie gesehen haben, besteht der schwierigste Aspekt dieses Verfahrens in der richtigen Auswahl des Verabreichungswegs. Bei der Abgabe von Medikamenten an das zentrale Nervensystem ist es wichtig, die pharmakologischen Eigenschaften der Medikamente zu berücksichtigen, um die beste Verabreichungsmenge auszuwählen. Das war's also.

Ich hoffe, Sie fanden diese Präsentation nützlich und viel Glück bei Ihren Experimenten.