1. préparation
2. Récolte des tissus
source : Kay Stewart, RVT, RLATG, CMAR ; Valerie A. Schroeder, RVT, RLATG. Université de Notre Dame, IN
en 1959 le 3 R ' s ont été introduits par W.M.…
1. préparation
2. Récolte des tissus
Se connecter ou pour accéder au contenu complet. En savoir plus sur l’accès de votre institution au contenu JoVE ici
De nombreuses expériences exigent la collecte de cellules dans le tissu excisé. Dans de tels cas, il est impératif que la procédure de prélèvement de tissus soit effectuée de manière stérile. L’utilisation de lignées cellulaires et de cultures de tissus provenant d’animaux de recherche permet de mener de nombreuses expériences in vitro, ce qui réduit l’utilisation d’animaux dans la recherche.
Dans cette vidéo, nous aborderons la méthode aseptique de prélèvement d’organes couramment extraits d’animaux de laboratoire. Et cela sera suivi d’un bref examen de quelques exemples d’expériences utilisant cette technique stérile pour atteindre différents objectifs de recherche.
Commençons par les étapes de préparation nécessaires pour assurer la stérilité de l’espace, des instruments et du personnel lors de la récolte de tissus animaux.
Cette procédure est réalisée dans une hotte à flux laminaire. Avant le processus, le ventilateur de la hotte doit fonctionner pendant au moins 15 minutes et la zone doit être désinfectée avec de l’alcool à 70 %. Ensuite, placez des serviettes en papier dans la hotte et mouillez-les avec de l’éthanol à 70 %. Après cela, chargez le matériel stérile et organisez-le par ordre dans lequel chaque instrument sera utilisé, généralement de gauche à droite. Cela permet au flux de travail de se dérouler de manière unidirectionnelle, évitant ainsi la contamination accidentelle de la carcasse de l’animal.
Il est recommandé qu’un technicien non stérile soit présent pour aider le technicien stérile. Les deux opérateurs doivent porter un masque et un bouffant. Le technicien stérile doit revêtir une blouse stérile et deux paires de gants chirurgicaux stériles. Notez que la blouse et les gants doivent couvrir les poignets pour empêcher l’excrétion de cellules cutanées dans la cavité corporelle ouverte, les boîtes de Pétri ou les milieux stériles.
La personne non stérile ouvre l’emballage de l’instrument stérile sans toucher la surface intérieure, de sorte que la personne stérile peut retirer l’outil de manière aseptique. Enfin, le technicien non stérile euthanasie l’animal, dépose la carcasse sur les essuie-tout et l’imbibe complètement dans de l’alcool à 70 %, afin que la personne stérile puisse commencer la récolte.
Tout d’abord, nous examinerons l’extraction des organes abdominaux, notamment la rate, le foie, les reins, les ovaires et les testicules.
À l’aide d’un ensemble de ciseaux stériles et de pinces, faites une incision horizontale dans la peau juste en avant du prépuce chez les mâles et de l’os pelvien chez les femelles. Évitez de couper à travers la musculature abdominale. Ensuite, placez votre pouce sous la coupure et saisissez le bord crânien de la coupe. À l’aide de l’autre main, tenez fermement les membres postérieurs et la queue, tout en tirant la peau vers la tête. La peau se détachera du corps juste au-dessus des membres postérieurs et peut être retournée sur la tête et les pattes avant. Cela élimine efficacement les contaminants capillaires qui pourraient interférer avec le prélèvement d’organes stériles. Ensuite, trempez à nouveau le corps avec de l’alcool à 70 % et retirez la paire de gants superficielle, qui n’est plus stérile. Jetez également tous les instruments qui ont été utilisés sur la peau.
Pour prélever la rate, positionnez le corps en décubitus latéral droit. La rate doit être visible à travers le muscle abdominal. Utilisez des ciseaux pour faire une coupe directement sur la rate et rétractez doucement l’organe de la cavité corporelle. Coupez toutes les attaches entre la rate et l’estomac et le tissu pancréatique, mais évitez de percer ou de déchirer l’organe.
Pour prélever tous les autres organes abdominaux, placez le corps en décubitus dorsal. Ensuite, soulevez et coupez le muscle abdominal en laissant une ouverture ovale directement sur la cavité abdominale. Pour prélever le foie, réfléchissez l’organe vers la caudale loin du diaphragme. Utilisez maintenant des ciseaux pour couper soigneusement les membranes entre les deux structures. Ensuite, faites une coupe perpendiculaire à la colonne vertébrale à travers les vaisseaux sanguins. Ensuite, soulevez le foie et réfléchissez-le vers le diaphragme pour visualiser les attaches en dessous. Il y aura de fines membranes reliant les plus petits lobes du foie à l’estomac et à l’intestin grêle. Saisissez le ganglion fibreux au centre du foie sur la face inférieure et soulevez l’organe pour trouver toutes les attaches. Séparez maintenant l’organe des tissus sous-jacents. Notez que le foie est fragile et peut être facilement perforé, ce qui entraîne une libération excessive de sang. Par conséquent, il doit être manipulé avec soin.
Pour prélever les reins, poussez les intestins vers la gauche pour exposer le rein droit ou vers la droite pour exposer le rein gauche. Utilisez maintenant les lames de la pince pour saisir sous le rein et à l’aide de ciseaux, coupez sous la pince, en retirant l’organe du corps.
Pour prélever les ovaires, déplacez les intestins par voie crânienne pour visualiser l’utérus. Suivez les cornes utérines gauche et droite jusqu’aux ovaires. Ce sont de petits organes et, chez les animaux plus âgés, ils peuvent être incrustés dans la graisse. Glissez la pince sous l’ovaire pour l’isoler du corps et le libérer de la graisse et de la trompe de Fallope.
Chez les mâles, pour enlever les testicules, saisissez doucement le coussinet adipeux inguinal et tirez vers l’avant. Cela tirera le testicule du scrotum. Une fois qu’ils deviennent visibles, coupez les attaches au scrotum et au canal déférent pour libérer ces structures du corps.
Ensuite, apprenons à prélever des organes thoraciques, tels que le cœur et les poumons. Le cœur et les poumons s’enlèvent plus facilement ensemble. Pour ouvrir la cavité thoracique, commencez par placer l’animal en décubitus dorsal. Tout d’abord, saisissez et soulevez le processus xiphoïde. Faites ensuite une coupe à travers le muscle abdominal juste caudal jusqu’aux côtes. Prolongez la coupe le long de la courbe inférieure de la cage thoracique des deux côtés, en exposant le diaphragme.
Ensuite, percez le diaphragme en faisant une petite incision dans la cage thoracique au point le plus latéral possible de chaque côté. Ensuite, coupez le diaphragme des côtes. Soulevez maintenant les côtes au niveau du xiphoïde pour visualiser les organes thoraciques. Étendez la coupe latérale vers le haut du sternum des deux côtés pour ouvrir la poitrine. Placez ensuite la pince perpendiculairement à la trachée et saisissez fermement la trachée. Maintenant, à l’aide de ciseaux, faites une coupe perpendiculaire juste en avant de la pince. Cela devrait sectionner la trachée et l’œsophage. Sans relâcher l’emprise sur la trachée, soulevez-la caudale et coupez toutes les attaches des poumons à la surface de la colonne vertébrale dans la cage thoracique. Continuez jusqu’à ce que vous soyez capable de soulever le cœur et les poumons pour les libérer de la cavité thoracique.
Pour enlever uniquement le cœur, soulevez l’organe et coupez soigneusement le sac péricardique. Ensuite, tenez l’aorte avec la pince et faites une coupe distale par rapport à la pince. Ensuite, sectionnez la veine cave antérieure, les artères pulmonaires et les veines. Après cela, vous devriez être en mesure de soulever le cœur pour le libérer de la cavité thoracique.
Passons maintenant en revue la procédure de prélèvement du cerveau à l’aide de la technique aseptique. Dans les cas où le cerveau est le seul organe à être prélevé, les étapes de préparation sont les mêmes.
Pour commencer la récolte, saturez le corps d’alcool et enlevez la peau du corps comme avant - de haut en haut sur le crâne. Cela permet à tout d’être stérile à partir de ce moment-là. Ensuite, saturez à nouveau l’animal d’alcool, retirez les gants extérieurs et jetez les instruments utilisés sur la peau. Faites maintenant une incision au niveau de la nuque et étendez-la le long de la ligne médiane de la zone cervicale dorsale jusqu’à la pointe du nez.
Maintenant, à l’aide d’une paire de ciseaux de prélèvement de cerveau stériles, faites une incision à travers la colonne vertébrale à la base du crâne. Pour ouvrir le crâne, placez la pointe des ciseaux dans le foramen magnum et coupez le long de la ligne médiane. Notez que lors de cette procédure de prélèvement cérébral, une main est considérée comme non stérile car elle saisit la peau du crâne réfléchie sous le menton pour stabiliser la tête, tandis que la main stérile est utilisée pour couper le crâne. Après cela, utilisez le bord plat de la lame de ciseaux pour éloigner les os pariétaux du cerveau. Et à l’aide de la spatule, perturbez soigneusement les attaches nerveuses du tronc cérébral et le chiasma optique sous le cerveau. Enfin, faites glisser la pince fermée vers l’avant et cassez les attaches au niveau des bulbes olfactifs. Et le cerveau peut ensuite être lâché du crâne directement dans le milieu stérile.
Maintenant que nous avons passé en revue les éléments essentiels de la récolte de tissus stériles, discutons de certaines des nombreuses utilisations de cette procédure dans la recherche biomédicale.
Les chercheurs du stem neural utilisent une technique de prélèvement stérile pour extraire des tissus du cerveau néonatal de souris, afin de cultiver ces cellules in vitro. Cela leur permet d’étudier le rôle des cellules souches neurales dans le développement et la progression du cancer.
Un autre domaine de recherche actif qui implique la récolte de tissus est le profilage métabolique, qui consiste à étudier la physiologie des tissus en analysant les différents métabolites dans un échantillon. Dans cet exemple, les scientifiques, en utilisant une technique aseptique, ont prélevé des biopsies hépatiques sur des souris de type sauvage et sans germes et ont utilisé la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire, ou RMN, pour élucider la différence dans le profil métabolique hépatique des deux populations animales.
Enfin, les immunologistes effectuent souvent des prélèvements de tissus stériles pour étudier la propagation de l’infection. Dans cette expérience particulière, les chercheurs ont effectué une injection intratrachéale de la bactérie Pseudomonas aeruginosa pour induire une infection pulmonaire chronique. Par la suite, les animaux ont été euthanasiés et les poumons ont été extraits à l’aide d’une technique aseptique pour déterminer la charge bactérienne 3, 7, 14 et 28 jours après l’infection.
Vous venez de regarder la vidéo de JoVE sur le prélèvement de tissus sur des animaux de laboratoire à l’aide d’une technique aseptique. Vous devriez maintenant avoir une meilleure idée des étapes à suivre pour vous assurer que la stérilité est maintenue tout au long de la récolte. Et vous devriez être en mesure d’extraire les organes abdominaux et thoraciques, ainsi que le cerveau de ces animaux sans causer de dommages aux tissus. Comme toujours, merci d’avoir regardé !
View the full transcript and gain access to JoVE Science Education videos
Q1: Why is sterile tissue harvest important in laboratory animal research?
Sterile tissue harvest prevents contamination of cells and organs collected from research animals, which is essential for cell and tissue cultures, protein and RNA analysis, and metabolic profiling. Using harvested tissues for in vitro experiments reduces overall animal usage in research, supporting the replacement principle of the 3 R's framework for humane research practices.
Q2: What equipment and preparation are needed before starting a sterile tissue harvest?
The procedure requires a laminar flow hood running for at least 15 minutes before use. Disinfect the hood with 70% alcohol and place wet paper towels inside. Arrange sterile instruments in order of use from left to right to maintain unidirectional workflow. The sterile technician must wear a sterile gown and two pairs of sterile surgical gloves covering the wrists to prevent skin cell contamination.
Q3: How are abdominal organs like the liver and spleen removed during sterile harvest?
For the spleen, position the animal in right lateral recumbency and cut directly over the organ, gently retracting it while avoiding punctures. For the liver, place the animal in dorsal recumbency, reflect it away from the diaphragm, and carefully sever membranes and blood vessels. The liver is fragile and easily punctured, so handle it carefully to prevent excessive blood release that could compromise tissue quality.
Q4: What is the proper technique for harvesting the heart and lungs together?
Place the animal in dorsal recumbency and open the thoracic cavity by cutting through the abdominal muscle and diaphragm. Puncture the diaphragm at the lateral rib cage and extend cuts to the sternum. Grasp the trachea with forceps and sever it with scissors, then lift and remove lung attachments from the spinal surface until the heart and lungs can be lifted free from the chest cavity.
Q5: How is the brain harvested using aseptic technique?
Strip the skin from the body and over the skull, then saturate with alcohol and remove outer gloves. Make a cut along the midline from the cervical area to the nose. Using dedicated sterile scissors, cut through the spine at the skull base and along the midline through the foramen magnum. Lever the parietal bones away, disrupt nerve attachments with a spatula, and break olfactory bulb attachments with forceps before dropping the brain into sterile media.
Q6: What research applications use sterile tissue harvest techniques?
Neural stem researchers extract tissue from mouse neonatal brains to study stem cell development and cancer progression in vitro. Metabolic profiling studies analyze tissue metabolites using nuclear magnetic resonance spectroscopy. Immunologists harvest lungs aseptically to measure bacterial load in infection models, collecting samples at multiple time points to track disease progression.
Q7: What roles do sterile and non-sterile technicians play during tissue harvest?
Both technicians wear masks and bouffants. The non-sterile technician euthanizes the animal, places the carcass on paper towels, soaks it with 70% alcohol, and opens sterile instrument packages without touching inner surfaces. The sterile technician wears a sterile gown and two pairs of gloves, removes instruments aseptically, and performs the actual organ extraction to maintain sterility throughout the procedure.
Chapitres dans cette vidéo
0:00
Overview
1:06
Prepping for Sterility: Space, Instruments, and Personnel
3:04
Harvesting Abdominal Organs
7:08
Harvesting Thoracic Organs
9:12
Harvesting Brain
11:00
Applications
12:02
Summary