מוצג פרוטוקול יעיל להקמת מודל ריפוי פצעי כוויות בעכברים באמצעות מכשיר חימום דיגיטלי. אתרי הניסוי דמויי לוח השחמט שנוצרו על העור מאפשרים ניתוח פונקציונלי נוסף לבדיקת ריפוי הפצעים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מוצג פרוטוקול יעיל להקמת מודל ריפוי פצעי כוויות בעכברים באמצעות מכשיר חימום דיגיטלי. אתרי הניסוי דמויי לוח השחמט שנוצרו על העור מאפשרים ניתוח פונקציונלי נוסף לבדיקת ריפוי הפצעים.
פציעות כוויות חמורות הן בין המצבים הטראומטיים והמתישים ביותר מבחינה פיזית, המשפיעות כמעט על כל מערכת איברים וגורמות לתחלואה ותמותה ניכרות. בהתחשב במורכבותם ובמעורבותם של איברים מרובים, נוצרו מודלים שונים של בעלי חיים כדי לשכפל היבטים שונים של פציעות כוויות. השיטות המשמשות לייצור משטחים שרופים משתנות בין מודלים של חיות ניסוי. מחקר זה מתאר מודל צריבת עכבר פשוט, חסכוני וידידותי למשתמש ליצירת כוויות עקביות בעובי מלא באמצעות מכשיר חימום דיגיטלי. קצה המכשיר הונח על הגב של עכברים למשך 10 שניות ב-97 מעלות צלזיוס כדי ליצור כוויה דמוית לוח שחמט ולבחון ריפוי פצעים בטיפול של חבישה ניסיונית. דגימות עור נאספו לניתוח היסטולוגי, כולל צביעת המטוקסילין ואאוזין (H&E) וצביעה של מאסון. ריפוי הפצע הוערך באמצעות ניתוח אזור הפצע ובדיקה מיקרוסקופית של חדירה דלקתית, אפיתל מחדש והיווצרות רקמת גרנולציה. מודל פציעת כוויות עכברים יכול לשמש כלי בסיסי בחקר הפתופיזיולוגיה של פגיעות תרמיות והערכת התערבויות טיפוליות.
כוויות נחשבות לאחת הפגיעות הקריטיות בעור, הנגרמות מחשיפה לחום, חשמל, חומרים כימיים וחשיפה לקרינה 1,2. ניתן לסווג אותו לארבע מעלות בהתאם לעומק הפציעה, החל מהאפידרמיס ועד לעובי המלא של העור, ואפילו לשרירים ולעצמות. כוויות קטנות עלולות להוביל להיווצרות צלקות ולהגביר את הסיכון לזיהום. אזור גדול של פגיעת כוויות לא רק גורם לנזק מקומי, אלא גם ממריץ הפרעות בלב, בכליות ובאיברים או מערכות אחרות בגוף באמצעות דלקת חמורה וארוכת טווח ותגובות חיסוניות, מה שמוביל להשלכות מערכתיות חמורות ותחלואה גבוהה3. רוב ניצולי פציעות הכוויות מלווים בנכויות פיזיות ארוכות טווח, מצוקה רגשית וירידה באיכות החיים 4,5. לכן, חשוב ללמוד את התהליך הפתולוגי של כוויות ואת מנגנוני ההתחדשות של רקמה שרופה.
מעורב בתגובות חיסוניות, התחדשות רקמות והומאוסטזיס שיטתי, מחקרי מבחנה לא יכלו לחקור באופן מקיף את התהליך הפתולוגי של ריפוי פצעי כוויות. לפיכך, במהלך שני העשורים האחרונים, על מנת לחקור התערבויות טיפוליות פוטנציאליות, פותחו מודלים שונים של בעלי חיים לריפוי פצעי כוויות כדי לשכפל את המאפיינים השונים של פציעת כוויות 6,7. פצעי כוויות מיוצרים בדרך כלל על פני הגב של חזירים, חולדות, עכברים, ארנבות ובעלי חיים אחרים לאחר הסרת שיער. זמן הצריבה יכול להימשך 3 שניות עד 30 שניות כדי ליצור נזק תרמי בעובי חלקי עד מלא עם טווח של 5% עד 30% שטח פנים כולל של הגוף (TBSA)8. כיום אין מודלים סטנדרטיים של שיטות אלה במחקר בבעלי חיים כוויות בשל השונות הגבוהה של הטכניקות בהן נעשה שימוש. השיטות המשמשות לייצור משטחים שרופים משתנות בין מודלים של חיות ניסוי, כולל להבת גז9, אמבט אתנול בוער10, צלחת/מוט מתכת בודד מחומם מראש11,12, מים רותחים או חמים13,14. עם זאת, הטכניקה של גרימת כוויה ועומק הכוויה המיוצר לרוב אינם עקביים ומתוארים בצורה גרועה במחקרים קודמים, וזה חיוני בקביעת חומרת הכוויה ושיטת הטיפול בכוויות.
מחקר זה נועד לפתח מודל פשוט, חסכוני וידידותי למשתמש של כוויות עכברים ליצירת כוויות עקביות בעובי מלא בתרחישים קליניים מדומים. בפרוטוקול זה, השתמשנו במכשיר חימום דיגיטלי נוח כדי לשלוט בעומק הכוויה על ידי התאמת הטמפרטורה המופעלת על העור. ניתן להחליף את הקצה של מכשיר זה לגדלים שונים כדי לגרום לכוויות תרמיות עם טווחים משתנים של TBSA. זה מאפשר יצירת פצע כוויה דמוי לוח שחמט על גב העכבר, מה שמאפשר השוואה בין מספר טיפולים ניסיוניים וביקורת באותה חיה. צפינו ותיעדנו את תהליך סגירת הפצע. דגימות עור נאספו להערכה היסטולוגית (צביעת המטוקסילין ואאוזין (H&E) וצביעה טריכרומית של מאסון) בשלבים שונים של ריפוי הפצע. גישה זו מפחיתה את מספר בעלי החיים המשמשים בניסוי, ולכן מפחיתה את העלויות הכלכליות תוך התאמה רבה יותר לאתיקה של בעלי חיים. מחקר זה יספק לחוקרים כלים חיוניים כדי להקל על פיתוח טיפולים חדשניים לפציעות כוויות ולחשוף את המנגנונים הפתופיזיולוגיים של ריפוי פצעי כוויות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההליכים בבעלי חיים במחקר זה נבדקו ואושרו על ידי הוועדה האתית של בית הספר לסטומטולוגיה של מערב סין, אוניברסיטת סצ'ואן (WCHSIRB-D-2024-499). עשרים וארבעה עכברים בני שמונה שבועות C57BL/6 (נקבה, משקל גוף 25-30 גרם) שימשו למחקר הנוכחי. פרטי הריאגנטים והציוד המשמש מפורטים בטבלת החומרים.
1. הכנת ציוד ועכבר לפני פציעת כוויה
2. גרימת פציעת כוויה בעובי מלא
הערה: התהליך הכללי של אינדוקציה וניתוח כוויות מוצג באיור 2.
3. טיפול ומדידה לאחר כוויה
4. איסוף פצעים
5. הערכת ריפוי פצעים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בפרוטוקול זה, פצעי כוויה דמויי לוח שחמט נוצרו עם משך צריבה של 10 שניות ב-97 מעלות צלזיוס על ידי התקן החימום הדיגיטלי (איור 1). קצה המכשיר עשוי מנחושת טהורה, הידועה בהולכת החום המצוינת וביכולות החימום המהירות שלה. האחיזה המוחזקת על ידי הנסיין עשויה מחומר פוליקרבונט, המספק עמידות בחום ואי דליקות. בהשוואה לשיטות צלחת/מוט מתכת בודד או מים רותחים או מים חמים המחוממים מראש, מכשיר זה מפגין ביצועי בטיחות מעולים ומפחית את זמן ההרדמה בעכברים, וכתוצאה מכך מקצר את משך הניסוי הכולל.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
עבור מחקרי כוויות, מודלים במבחנה מתמקדים בדרך כלל בהשפעות המעכבות של חומרים אנטי-מיקרוביאליים מקומיים או אנטיביוטיקה על חיידקים הקשורים לכוויות, כגון Staphylococcus aureus ו-Pseudomonas aeruginosa19, כמו גם בהשפעה של חומרים ביולוגיים שונים (כמו אלסטין, משי וחבישות הידרוג'ל14,20) על תאים דלקתיים לאחר שריפה (כגון נויטרופילים, מקרופאגים) או תאי גזע (כמו תאי גזע מזנכימליים). ניסויים ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין ניגוד עניינים.
עבודה זו נתמכה על ידי תוכנית המדע והטכנולוגיה של סצ'ואן (23ZYZYTS0120), מענקי אוניברסיטת סצ'ואן של בית החולים לסטומטולוגיה של מערב סין (RD-03-202011) ותוכנית המדע והטכנולוגיה של סצ'ואן (2022NSFSC0614). הדמויות נוצרו באמצעות BioRender. com.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| קצה פיפטה 1 מ"ל | KIRGEN, ארה"ב | KG1333 | משמש לאיתור אתרי פצעי כוויה |
| 3 M סרט Tegaderm | 3M, ארה"ב | 1624WCN 6 ס"מ x 7 ס"מ | לכיסוי הפצע לאחר אינדוקציה של כוויה |
| 4% paraformaldehyde (PFA) | Biosharp, סין | BL539A | משמש לתיקון דגימות העור |
| Buprenorphine | Sigma-Aldrich, ארה"ב | PHR8955-50MG | לטיפול בכאב של העכברים |
| C57BL / 6 עכברים | צ'נגדו Dashuo חברת בעלי חיים ניסיוניים, סין | אף אחד | להקמת מודל לשרוף |
| קרם אפילטורי | Veet, סין | & mdash; | להסרת שיער הגב של העכברים |
| מכשיר חימום דיגיטלי | שנזן Kapper Technology Company, סין | No.936D | לשריפה אינדוקציה של עכברים |
| מכונת גילוח חשמלית | AUX, סין | AUX-A5 | להסרת שיער הגב של העכברים |
| נייר סינון | — | — | משמש לפתיחת דגימות העור |
| תוכנת GraphPad | — | מנסרת GraphPad 9.5.0 | לניתוח אזור פצע כוויות |
| כפפות עמידות בחום | — | — | משמש להחזקת קצה מכשיר החימום הדיגיטלי |
| ערכת כתמי המטוקסילין ואאוזין | Solarbio,China | G1120 | לניתוח היסטולוגי של השקופיות |
| תוכנת ImageJ | mdash; | ImageJ 1.54f | לניתוח אזור פצע הכוויה |
| Isoflurane | RWD, סין | R510-22-10 | להרדמת העכברים |
| ערכת כתמי הטריכרום של מאסון | Solarbio, סין | G1340 | לניתוח היסטולוגי של השקופיות |
| מיקרוסקופ | אולימפוס, יפן | VS200 ASW | משמש לסריקת H& שקופיות מוכתמות E ומאסון |
| רקמות | CITOTEST LABWARE MANUFACTURING CO., LTD, סין | 31050102W | להתייבשות פרפין רקמות והטמעת פרפין |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.