Introducción de agentes experimentales en el ratón

Introducing Experimental Agents into the Mouse

JoVE Science Education
Biology II: Mouse, Zebrafish, and Chick

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JoVE Science Education Biology II: Mouse, Zebrafish, and Chick

Introducing Experimental Agents into the Mouse

4.1: Mouse Genotyping

4.3: Zebrafish Maintenance and Husbandry

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07:40 min

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April 30, 2023

Overview

Muchas investigaciones realizadas en ratones (Mus musculus) requieren la administración de un agente experimental para el animal. Por ejemplo, puede ser de interés para probar la eficacia de una terapia específica, para inducir una condición patológica, o para administrar anestesia o cuidados paliativos. Para asegurar la entrega segura y eficiente, es importante considerar varios factores antes de la administración del tratamiento.

Este video, que revisa la administración del agente en el ratón, comienza poniendo propiedades a tener en cuenta, tales como viscosidad, la dosis y la palatabilidad, la hora de planificar la administración de un agente experimental. La discusión se centra en métodos de inyección, incluyendo la delimitación de los componentes estructurales de la jeringa y la aguja, cómo interpretar la aguja de calibre y los métodos de sujeción ratón seguro para sitios comunes de inyección. Instrucciones detalladas son proporcionados para la realización de subcutáneo (SC/SubQ), intraperitoneal (IP) y la cola vena inyecciones (IV) en ratones. Además, se discuten aplicaciones de estas técnicas así como rutas de administración alternativas.

Procedure

Muchos experimentos dependen de la administración de agentes a los ratones. Con frecuencia, estos agentes se introducen para probar su efecto en un proceso biológico. Los agentes también pueden jugar un papel importante en la preparación de animales para la experimentación. En este video, vamos a discutir consideraciones importantes para la administración de agentes experimentales, herramientas para la entrega del agente, algunas vías específicas de administración y aplicaciones de estas técnicas esenciales.

Así que ¿qué factores deben considerarse al planear la administración de un agente experimental?

La primera es la dosis apropiada. Generalmente se calcula en relación a peso del animal, proporcionando que la dosis correcta de un agente es fundamental.

La vía de administración también es importante tener en cuenta. Propiedades como la palatabilidad del agente de la viscosidad, la cantidad a ser administrada, el tejido diana y la tasa deseada de difusión determinará cuál de las muchas rutas disponibles de la administración debe elegir. En este video que nos centraremos en la inyección, que es uno de los métodos más eficientes de suministro agente.

Antes de discutir cómo llevar a cabo una inyección, vamos a familiarizarse con las principales herramientas para la técnica.

Empezaremos con la jeringa. Líquidos se realizan en el barril, que está marcado para permitir mediciones de volumen exacto. El émbolo se ajusta dentro del cañón y se utiliza para conducir el movimiento de sus contenidos. Por último, la punta de la jeringa es el sitio de fijación del eje de la aguja. En el extremo opuesto del eje de la aguja se encuentra una punta biselada. Ten cuidado, es muy filosa!

Ejes de aguja son colores para reflejar su tamaño, o el “calibre”, con un número mayor calibre indicando agujas más pequeñas. Indicadores son elegidos basados en la ruta deseada de entrega: los más pequeños o más sensibles la zona, más pequeña la aguja necesaria.

Después de seleccionar la aguja adecuada y jeringa para su experimento, dibujar al agente en el cañón tirando hacia atrás del émbolo. Burbujas de aire inyectadas junto con el agente pueden alterar los tejidos y hacer daño al animal experimental. Por lo tanto, invierta la jeringa y suavemente mueva el barril, para que las burbujas se moverán hacia la punta y el escape. Si es posible, expulsar a algún agente exceso para asegurarse de que las burbujas se quitan completamente.

Ahora que la jeringa está bloqueado y cargado, está casi listo para realizar una inyección!

Antes de empezar, es importante equiparse con el equipo de protección personal, incluyendo guantes. Manejo adecuado de los animales también es esencial y varían ligeramente según el sitio de inyección utilizado.

Para las inyecciones subcutáneas, que son dirigidas a menudo por debajo de la dermis del cuello del animal, los ratones son refrenados por “scruffing.” En primer lugar, sujete el animal por la cola y deje que agarre la tapa de la jaula. Luego, sostenga con firmeza el pescuezo, levantar una tienda de piel en los hombros del animal.

La aguja debe insertarse en la base de la piel tiendas de campaña, y el agente despachado con una presión firme y constante al émbolo. El líquido inyectado será absorbido lentamente en el torrente sanguíneo.

Inyecciones intraperitoneales en la cavidad del cuerpo son absorbidas a una velocidad similar a la ingestión. Para acceder al abdomen, voltee el animal scruffed y Remeta la cola firmemente bajo su pinky.

Entonces, mentalmente abdomen del animal se dividen en 4 cuadrantes e Inserte la aguja en el cuadrante inferior derecho o izquierdo. Aplique presión firme y constante en el émbolo para ofrecer hasta varios cien microlitros del agente. Por otra parte, las inyecciones intravenosas permiten una entrega más eficiente y sistémica del agente experimental.

Las inyecciones IV se realizan más comúnmente en las venas de la cola. En primer lugar, los ratones se calientan bajo una lámpara de calor durante unos minutos, que hace que las venas se hinchan y facilita la inserción de la aguja. Para guardar el ratón constantemente durante la inyección, coloque en un limitador de plástico, deslizándose la cola a través de un agujero especial en la parte posterior.

Identificar el vaso correcto es imprescindible para las inyecciones intravenosas exitoso. Asegúrese de encontrar una de las dos venas caudales a ambos lados de la cola; no la arteria en la parte inferior de la cola.

Sosteniendo el lado de bisel de la aguja, insértela en la vena. Si la aguja está correctamente colocada, inyección causará la vena de cambiar de azul a blanco pálido en el color como el agente se mueve a través de la nave.

Después de cada inyección, deseche la aguja en un contenedor para objetos cortantes biopeligrosos sin cubrimiento. Nunca reutilice las agujas, como consejos pueden ser embotadas y causan lesiones al ratón.

Ahora que usted está familiarizado con los métodos de inyección común, vamos a ver algunas aplicaciones prácticas de suministro agente experimental.

En muchos experimentos, ratones están infectados con un agente patógeno específico para estudiar la progresión de la enfermedad como bien huésped-patógeno. Por ejemplo, las inyecciones subcutáneas de bacterias resistentes a los antibióticos causan lesiones cuyo tamaño es una lectura para la virulencia del patógeno. Alternativamente, pueden utilizarse inyecciones en el bandolero vivo imagen de reclutamiento de células inmunes al sitio de infección.

Modelos de ratón también son útiles para el estudio de la progresión del cáncer y terapéutica. Para generar estos modelos, las inyecciones se pueden utilizar para rápidamente y eficientemente inducir tumores malignos en ratones, tanto a través de la entrega de compuestos cancerígenos y la implantación de las células cancerosas en los tejidos del huésped.

Sin embargo, la inyección no siempre es requerida para la entrega del agente. Inoculación intranasal, por ejemplo, puede utilizarse para administrar a un agente de interés a los pulmones para imitar y estudiar la progresión de la enfermedad respiratoria. Otra ruta, por sonda nasogástrica, permite la administración directa del agente hasta el estómago para asegurar una precisa y exacta dosificación no alcanzables a través de tratamiento basado en alimentos o agua.

Sólo ha visto Resumen de Zeus de la introducción de agentes experimentales en el ratón. En este video repasamos los factores a considerar al escoger un agente experimental, herramientas y estrategias para las inyecciones de ratón y algunas aplicaciones de estas técnicas críticas. ¡Gracias por ver!

Transcript

Many experiments depend upon the administration of agents to mice. Frequently, these agents are introduced to test their effect on a biological process. Agents can also play an important role in preparing animals for experimentation. In this video, we will discuss important considerations for administering experimental agents, tools for agent delivery, some specific routes of administration, and applications of these essential techniques.

So what factors must be considered when planning the administration of an experimental agent?

The first is the appropriate dose. Usually calculated in relation to the animal’s weight, providing the correct dose of an agent is critical.

The route of administration is also important to consider. Properties such as the agent’s palatability, viscosity, the amount to be administered, the target tissue, and the desired rate of dissemination will determine which of the many available administration routes you should choose. In this video we will focus on injection, which is one of the most efficient methods of agent delivery.

Before discussing how to perform an injection, let’s get familiar with the principal tools for the technique.

We’ll begin with the syringe. Liquids are held within the barrel, which is marked to allow accurate volume measurements. The plunger fits within the barrel and is used to drive movement of its contents. Finally, the syringe tip is the site of attachment of the needle hub. At the opposite end of the needle shaft you’ll find a beveled tip. Be careful, it’s very sharp!

Needle hubs are color coded to reflect their size, or “gauge”, with higher gauge numbers indicating smaller needles. Gauges are chosen based on the desired route of delivery: the smaller or more sensitive the area, the smaller the needle required.

After selecting the appropriate needle and syringe for your experiment, draw the agent into the barrel by pulling back on the plunger. Air bubbles injected along with the agent can disrupt tissues and harm the experimental animal. Therefore, invert the syringe and gently flick the barrel, so that any bubbles will move towards the tip and escape. If possible, expel some excess agent to make sure the bubbles are completely removed.

Now that your syringe is locked and loaded, you’re almost ready to perform an injection!

Before you start, it’s important to equip yourself with the appropriate personal protective equipment, including gloves. Proper animal handling is also essential, and varies slightly depending on the injection site used.

For subcutaneous injections, which are often targeted below the dermis of the animal’s neck, mice are restrained by “scruffing.” First, hold the animal by the tail and allow it grip the cage lid. Then, firmly grasp the scruff, raising a tent of skin across the animal’s shoulders.

The needle should be inserted at the base of the tented skin, and the agent dispensed with a firm, consistent pressure to the plunger. The injected liquid will be slowly absorbed into the bloodstream.

Intraperitoneal injections into the body cavity are absorbed at a rate similar to ingestion. To access the abdomen, turn the scruffed animal over, and tuck the tail securely under your pinky.

Then, mentally divide the animal’s abdomen into 4 quadrants and insert the needle into the lower left or right quadrant. Apply firm, consistent pressure to the plunger to deliver up to several hundred microliters of agent. Alternatively, intravenous injections allow a more efficient, systemic delivery of experimental agent.

IV injections are most commonly performed in the tail veins. First, mice are warmed under a heat lamp for a few minutes, which causes the veins to swell and makes needle insertion easier. To keep the mouse steady during the injection, place it into a plastic restrainer, slipping the tail through a special hole in the back.

Identifying the correct vessel is imperative for successful intravenous injections. Be sure to find one of the two caudal veins on either side of the tail; not the artery on the underside of the tail.

Holding the needle bevel side up, insert it into the vein. If the needle is correctly placed, injection will cause the vein to change from dark blue to pale white in color as the agent moves through the vessel.

After each injection, discard the needle into a biohazardous sharps container without recapping. Never reuse the needle, as tips can become blunted and cause injury to the mouse.

Now that you’re familiar with common injection methods, let’s look at some practical applications of experimental agent delivery.

In many experiments, mice are infected with a specific pathogen to study disease progression as well host-pathogen interactions. For example, subcutaneous injections of antibiotic resistant bacteria cause lesions whose size is a readout for the pathogen’s virulence. Alternatively, injections into the footpad can be used for live imaging of immune cell recruitment to the site of infection.

Mouse models are also useful for the study of cancer progression and therapeutics. To generate these models, injections can be used to rapidly and efficiently induce malignant growths in mice, both through the delivery of carcinogenic compounds and the implantation of cancer cells into host tissues.

However, injection is not always required for agent delivery. Intranasal inoculation, for instance, can be used to administer an agent of interest to the lungs to mimic and study respiratory disease progression. Another route, gavage, allows the direct administration of agent to the stomach to ensure a precise and accurate dosing not achievable through food- or water-based treatment.

You’ve just watched JoVE’s overview of introducing experimental agents into the mouse. In this video we reviewed factors to consider when choosing an experimental agent, tools and strategies for mouse injections, and some applications of these critical techniques. Thanks for watching!

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