1. דימום רטרו-מסלולי

איור 1. נסיגת דם מסלולית רטרו בעכברים.
2. הליכי דימום בזנב: חיתוך זנב וניק זנב
3. איסוף דם לבבי

איור 2. נסיגת דם לב עם עכבר מוחזק אנכית.

איור 3. נסיגת דם לבבית עם עכבר בתנוחת נסיגה הגבית.
4. נסיגת דם הוועד האחורית

איור 4. נסיגת דם מוועד הוועד האחורי.
מקור: קיי סטיוארט, RVT, RLATG, CMAR; ואלרי א. שרודר, אר.די.ג'י, אר-אל-ג'י. אוניברסיטת נוטרדאם, IN
איסוף דם הוא דרישה נפוצה למחקרים הכוללים עכברים וחול…
1. דימום רטרו-מסלולי

איור 1. נסיגת דם מסלולית רטרו בעכברים.
2. הליכי דימום בזנב: חיתוך זנב וניק זנב
3. איסוף דם לבבי

איור 2. נסיגת דם לב עם עכבר מוחזק אנכית.

איור 3. נסיגת דם לבבית עם עכבר בתנוחת נסיגה הגבית.
4. נסיגת דם הוועד האחורית

איור 4. נסיגת דם מוועד הוועד האחורי.
איסוף דם הוא דרישה נפוצה למספר מחקרים הכוללים עכברים וחולדות. בחירת השיטה לשאיבת דם בבעלי חיים אלה תלויה בגורמים רבים כמו, נפח הדם הדרוש, תדירות הדגימה, מצב הבריאות של בעל החיים שיש לדמם ורמת המיומנות של הטכנאי.
כאן, נסקור את השיקולים הללו ונתאר את נהלי איסוף הדם כולל דימום רטרו-אורביטלי מהעיניים, חיתוכי זנב וחתכים, כמו גם איסוף דם תוך לבבי. לשיטות אחרות, ראה את הסרטון השני בסדרה זו.
לפני שנתעמק בפרוטוקולי שאיבת הדם, בואו נסקור תחילה כמה שיקולים כלליים כולל סוג הדגימה, בחירת המחט ונפח הדם המרבי שניתן לאסוף. לפני איסוף דם מעכבר או חולדה, יש לקבוע את סוג דגימת הדם הנדרשת. הליכים ניסיוניים עשויים לדרוש דם מלא, פלזמה או סרום.
אם אוספים דם מלא, יש להוסיף נוגד קרישה לדגימה כדי למנוע קרישה. נוגדי קרישה נפוצים כוללים הפרין, סודיום ציטראט וחומצה אתילנדיאמין טטראצטית, בקיצור EDTA. ניתן להעמיס נוגדי קרישה ישירות למזרק כדי לצפות את המשטחים. זה מאפשר מגע של נוגד הקרישה ישירות בזמן שאיבת הדם ומסייע במניעת קרישה. מכיוון שדם מכרסמים נקרש במהירות, חיוני להשתמש ביחס הנכון של נוגד קרישה לדם. איסוף פלזמה דורש צנטריפוגה של כל הדם עם נוגד קרישה. לאחר הסיבוב, הנוזל השקוף מעל שכבת ה-WBC והטסיות הוא פלזמה. הוא מכיל פיברינוגן וגורמי קרישה אחרים. מצד שני, סרום נאסף מדגימת דם מלאה ללא נוגדי קרישה. ומכיוון שהדגימה נקרשה, הסרום, שהוא השחקן המוביל, אינו מכיל פיברינוגן או גורמי קרישה אחרים.
בחירת המחט מבוססת על גודל החיה ואתר ניקור הוורידים. באופן כללי, מחטי קידוח גדולות גורמות פחות נזק לתאי הדם ומאפשרות איסוף דם מהיר יותר; אך סביר יותר שיגרמו נזק לכלי השיט. יש לקחת בחשבון גם את אורך המחט. אם המחט ארוכה מדי, היא עלולה להיות מסורבלת לשימוש, או שהדם עלול להתחיל להיקרש בעודו בתוך המחט. אפשרויות הגודל נעות בין 18 ל-29 מד ואורך של 0.5 עד 1.5 אינץ'. גודל המחט המתאים לכל שיטה יידון בסעיף הנהלים.
לבסוף, בגלל גודלם הקטן של המכרסמים, יש כמות מקסימלית של דם שניתן לאסוף משאיבת דם אחת, מה שלא יגרום נזק חמור לאורגניזם. גמילה מדם יכולה להיות ללא או עם תחליף נוזלים - בדרך כלל נעשית באמצעות 0.9% מי מלח פיזיולוגיים. הגבול העליון בכל מקרה מופיע בפרוטוקול הטקסט שלהלן. יתר על כן, ניסויים מסוימים דורשים איסוף דגימות מרובות ובמקרים כאלה יחד עם החלפת נוזלים בעלי חיים יצטרכו זמן בין לבין כדי לחדש גם את תאי הדם. שוב, יש כמות מקסימלית שניתן לאסוף במהלך איסוף סדרתי, והגבולות העליונים מפורטים בפרוטוקול שלהלן.
לאחר סקירת כמה שיקולים כלליים, בואו נקפוץ לטכניקות הספציפיות לשאיבת דם, החל מדימום רטרו-אורביטלי - טכניקה המשמשת מדענים לאיסוף נפחים קטנים מכלי הדם הסמוכים לעין. שימו לב שהמבנה האנטומי של אזור המסלול שונה בין העכבר לחולדה. לחולדות יש מקלעת של כלי דם שזורמים מאחורי העין, ואילו לעכבר יש אוסף של כלי דם שיוצרים סינוס רטרו אורביטלי, מה שמקל על ביצוע ההליך הזה בעכברים.
התחל בתפיסת צינור לאיסוף דם. עדיפים צינורות מיקרו המטוקריט המכילים 50-75 מיקרוליטר. הניחו כמה מגבות נייר או חומרי בידוד אחרים על משטח העבודה. זאת כדי לשמור על חום הגוף של החיה במהלך ההליך. כעת הרדמו את החיה באמצעות חומר הרדמה באינהלציה כגון איזופלורן. לאחר שהחיה מורדמת לחלוטין, הוציאו אותה מהתא והניחו אותה על צדה שנמצאת במצב שכיבה לרוחב. לאחר מכן, הניחו אצבע על החלק העליון של הראש ולאורך קו הלסת ומשכו את העור לאחור ולמטה כדי לגרום לבלט בעיניים. הימנע מהפעלת לחץ על קנה הנשימה מכיוון שהדבר עלול לגרום למוות מחנק. לאחר מכן, הנח את צינור המיקרו-המטוקריט בקנטוס המדיאלי של העין וכוון אותו בזנב בזווית של 30 עד 45 מעלות ממישור האף. הפעל לחץ תוך כדי סיבוב בעדינות של הצינור. זה יחתוך את קרומי הלחמית ויקרע את מקלעת העין או הסינוס. הדם יזרום לתוך צינור ההמטוקריט על ידי פעולה נימית. הימנע מדחיפת הצינור כל כך עמוק עד שתפגע בעצם בחלק האחורי של חלל העין. ברגע שהדם מתחיל לזרום, שמור על לחץ כדי לשמור על העין בולטת. כדי לעצור את הדימום, שחרר את העור ואפשר לעין לחזור למצב הרגיל. הפעל לחץ כדי לקדם המוסטזיס. לאיסוף דגימות חוזרות, אפשר מינימום של 10 ימים בין הדימומים. זה נותן לרקמות זמן להחלים.
למרות שדימום רטרו-אורביטלי הוא הליך נפוץ, ישנם חששות רבים לגבי האנושיות שלו. אלה כוללים נפיחות עקב תנועה מוגזמת של צינור ההמטוקריט. זה בתורו יכול לגרום לבליטת גלגל העין ולעכב את סגירת העפעף וכתוצאה מכך לייבש את הקרנית, נזק וכאב, מה שעלול לעורר שריטות והשחתה עצמית. מיקום לא נכון של צינור ההמטוקריט יכול לנתק את עצב הראייה וכתוצאה מכך לעיוורון. סיבוך אפשרי נוסף הוא שניתן לאלץ את העין לצאת מהמסלול, מה שמאפשר לעפעפיים ליפול מאחורי גלגל העין. יתר על כן, בעיות יכולות לנבוע משבר של עצמות המסלול השבריריות, חדירה לכדור העין וכתוצאה מכך אובדן הומור זגוגי, או היווצרות המטומה מאחורי העין שעלולה לגרום לכאב קיצוני. למרות כל החששות הללו, אם טכנאי מיומן מבצע את ההליך והחיה מורדמת לחלוטין, דימום רטרו-אורביטלי הוא שיטה יעילה לאיסוף דם במכרסמים.
כעת בואו נסקור את השיקולים והנהלים לדימום זנב, המאפשרים איסוף דגימות סדרתיות בנפחים קטנים. הציוד הדרוש להליך זה כולל אזמל סטרילי מספר 11. אין להשתמש במספריים מכיוון שהחתך שנעשה על ידי מספריים מוחץ, מה שעלול לקדם קרישה ולהפחית את זרימת הדם. מכשירים אחרים הם צינור ריסון המאפשר גישה לזנב החיה; מגבות נייר סופגות; צינורות איסוף או המטוקריט ואבקה סטיפטית - כדי לסייע בהמוסטזיס.
התחל על ידי אבטחת החיה לתוך צינור הריסון. לאחר מכן, נגב את הזנב במים חמים כדי להסיר פסולת ולגרום להרחבת כלי דם קלה. אין להשתמש במים חמים. הרחיבו את הזנב ובעזרת להב האזמל חתכו את קצה הזנב כדי לאסוף את הדם באמצעות המטוקריט או צינורות איסוף. ניתן ללטף או "לחלוב" את הזנב מגוש לקצה כדי לעודד את זרימת הדם. עם זאת, זה יפחית את איכות הדגימה.
כדי לעצור את הדימום, הפעל לחץ על קצה הזנב בעזרת כרית גזה. ניתן להשתמש באבקה הסטיפטית להשגת המוסטזיס. בדוק את בעלי החיים כל 5 עד 10 דקות כדי לוודא שהושגה המוסטזיס, מה שעלול להתעכב לאחר דגימה חוזרת. הדגימה שנאספה מחתך זנב יכולה להכיל דם עורקי וורידי כאחד, יחד עם זיהום תוצרי רקמות. עם זאת, הליך זה לאיסוף דם מאפשר איסוף סדרתי על ידי שיבוש הגלד או הקריש של החתך המקורי בקצה הזנב.
שיטת איסוף דם חלופית לחיתוך זנב היא חתך כלי הזנב, שהוא יחסית פחות פולשני. לשם כך, בעזרת אותו להב אזמל, בצע חתך קטן ישירות מעל וריד הזנב לרוחב, כשני שליש מהמרחק מהגוש. כמו בחיתוכי זנב, ניתן לאסוף דם בצינורות איסוף או המטוקריט. וחובה להבטיח המוסטזיס על ידי הפעלת לחץ על האתר ובדיקה חוזרת של החיה כל 5-10 דקות. עם זאת, כמו בחיתוך הזנב, הדגימות עלולות להיות מזוהמות במוצרי רקמות.
לעתים קרובות מחקרים הדורשים דגימת דם גדולה שאינה הישרדותית, אשר מושגת באמצעות הוצאה באמצעות דימום תוך לבבי או הווריד הנבוב הזנבי.
לשיטה תוך לבבית בעכברים, אתה צריך מזרק 3 סמ"ק עם מחט בגודל 22 -25 אינץ '. ולחולדות, עדיף מזרק 10-12 סמ"ק עם מחט בגודל 18 אינץ' 1.5 אינץ'. עיין בפרוטוקול שלהלן כדי להבין מדוע צרכים ומזרקים אלה הם אידיאליים.
התחל בהמתת חסד של בעל החיים באמצעות פחמן דו חמצני. לאחר המתת חסד, החזק את המכרסם ליד הקשקוש כשהגוף תלוי אנכית. ריסון זה הוא קריטי מכיוון שהגוף צריך להיות ישר כדי למנוע סטייה של הלב או פיתול של החזה. שימו לב שהלב ממוקם בערך בגובה המרפק. צד ההחדרה נמצא בחריץ ממש משמאל לקסיפואיד, במקביל לעמוד השדרה ומתחת לצלעות.
הכנס את המחט, שיפוע כלפי מעלה, לתוך החזה ונקב את הלב. הפעל לחץ אחורי קל עם המזרק. אם המחט נמצאת בלב, הדם יזרום לתוך המזרק. המתן עד שהדם ימלא את החבית לפני הוספת לחץ אחורי נוסף. כמחצית מנפח הדם הכולל ניתן לאסוף מעכבר או חולדה על ידי ניקוב לב. זה שווה ערך לכ-1 מ"ל דם מעכבר ממוצע וכ-10 מ"ל דם מחולדה ממוצעת
תנוחה חלופית היא שכיבה גבית בעת שימוש בגישה לרוחב. במקרה זה, הניחו את המחט בין הצלעות בצד שמאל של החיה. נקודת הכניסה נמדדת כנגד נקודת המרפק על דופן החזה. הכנס את המחט, שיפוע כלפי מעלה, בניצב למישור השולחן בנקודה באמצע הדרך על קיר החזה. הפעל לחץ אחורי קל עם המזרק. אם המחט נמצאת בלב, הדם יזרום לתוך המזרק. שוב, המתן עד שהדם ימלא את החבית לפני הוספת לחץ אחורי נוסף. שימו לב שבשני המצבים, לחץ אחורי מוגזם עלול למוטט את הלב ולחסום את שיפוע המחט ולעצור את זרימת הדם למזרק.
שיטה נוספת לאיסוף דם לב היא דרך הווריד הנבוב הזנבי. הציוד הדרוש להליך זה הוא מזרק מתאים עם מחט בגודל נכון מחוברת; מספריים לפתיחת חלל הבטן, מלקחיים קטנים של אגודל אטראומטי וספוג גזה. טכניקה זו מחייבת הרדמה עמוקה של בעל החיים ושמירה תחת הרדמה לאורך כל ההליך. נרקוזה CO2 אינה אופציה, מכיוון שליבו של בעל החיים חייב לפעום לצורך הליך זה. הנח את החיה בתנוחת שכיבה גבית, ואבטח את הגפיים לפלטפורמה. יש להרחיק את הגפיים מהגוף.
כעת הרם את העור בעזרת מלקחיים והשתמש במספריים כדי לבצע חתך רוחבי קטן דרך העור ממש מעל האגן אצל נקבות או קדם עור אצל זכרים. לאחר מכן, הניחו את חוד המספריים לתוך החתך ובצעו חתך בקו האמצע דרך העור מהאגן או הקדם לקסיפואיד. כשהעור משתקף לרוחב, הרם את השריר ובצע חתך רוחבי קטן דרך השריר, ממש מעל חתך העור.
הנח את נקודת המספריים לתוך הבטן ובצע חתך בקו האמצע דרך השריר לקסיפואיד. הקפד לכוון את נקודת המספריים כלפי מעלה כדי למנוע חיתוך איברים כלשהם. חותכים לרוחב לאורך עקומת הצלעות מכל צד. היזהר לא לנקב את הכבד. הזיזו בעדינות את המעיים משמאל לבעל החיים כדי לחשוף את הווריד הנבוב האחורי. הניחו פד גזה על הכבד והניחו עליו את האצבע המורה והאמצעית. ביד השנייה, הכנס את המחט, שפוע לתוך הווריד הנבוב, באמצע הדרך בין צומת כלי הכליה להתפצלות הכסל. משוך לאט את הדם תוך הפעלת לחץ על הכבד.
הימנע מתנועת יד, מכיוון שהדבר עלול לגרום לקרע בכלי הדם. כמו כן, נסיגת דם מהירה מדי עלולה לגרום לכלי לקרוס על השיפוע ולחסום את הפתח ולמנוע איסוף דם. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא היכולת לאסוף דגימה סטרילית מכיוון שהמחט אינה עוברת דרך העור.
לבסוף, בואו נסתכל על כמה יישומים של טכניקות שאיבת דם אלה. אימונו-אונקולוגיה היא תחום מתפתח, וחוקרים בתחום זה מבצעים לעתים קרובות איסוף דם כדי לחקור את תאי החיסון בשלבים שונים של התפתחות הסרטן. לדוגמה, כאן החוקרים אספו דם לב מעכברים נושאי סרטן כדי לבודד ולכמת נויטרופילים לאחר עשרה, עשרים ושלושים יום לאחר השתלת הגידול.
מצד שני, הרכב הדם נחקר לעתים קרובות גם על ידי פיזיולוגים. כמו במחקר זה, החוקרים התעניינו בהערכת תפקוד הכליות בבעלי חיים סוכרתיים. על מנת לעשות זאת, מדענים אלה הזריקו תחילה צבע למודל של חיות סוכרת. לאחר מכן, הם השתמשו בשיטת חיתוך הזנב כדי לאסוף דם במספר נקודות זמן כדי להעריך את ריכוז הצבע בדם, ששימש בסופו של דבר לחישוב קצב הסינון הגלומרולרי שהדגיש את ההבדל בתפקוד הכליות לאחר השראת סוכרת.
לבסוף, חוקרי תאי גזע משתמשים בדגימות דם כדי להעריך את הצלחת שילוב תאי התורם במערכת של המקבל. כאן, החוקרים השתילו לראשונה תאי מח עצם מעכבר זכר לסוג בר וחיה נקבה מהונדסת גנטית באמצעות הזרקת וריד הזנב. לאחר מכן, הם אספו דם מהסינוס הרטרו-אורביטלי של העכבר המקבל כדי לחקור את ה-DNA הגנומי של תאי דם באמצעות תגובת שרשרת פולימראז. זה סיפק את אחוז השתלת התאים התורמים בשני סוגי בעלי החיים.
זה עתה צפיתם בפרק הראשון של JoVE על טכניקות לשאיבת דם. אנא ראה את הסרטון הבא בסדרה כדי לסקור כיצד לבצע טכניקות נפוצות אחרות של איסוף דם בחיות מעבדה. כמו תמיד, תודה שצפית!
Q1: What factors determine which blood withdrawal method to use in mice and rats?
Blood withdrawal method selection depends on four key factors: the volume of blood needed, frequency of sampling, the animal's health status, and the technician's skill level. These considerations ensure the procedure is safe, effective, and appropriate for the specific research requirements. Different methods—retro-orbital, tail snip, and intracardiac—suit different experimental needs.
Q2: What is the difference between plasma and serum in blood samples?
Plasma is collected from whole blood with anticoagulant and contains fibrinogen and clotting factors. Serum is collected from whole blood without anticoagulant; after clotting, the top layer lacks fibrinogen and clotting factors. The choice depends on experimental requirements, as each sample type has distinct biochemical properties and applications.
Q3: Why is needle selection important for blood collection in rodents?
Needle selection depends on animal size and venipuncture site. Large bore needles cause less blood cell damage and enable rapid collection but risk vessel damage. Needle length matters too—if too long, blood may clot inside the needle. Appropriate sizes range from 18 to 29 gauge and 0.5 to 1.5 inches, with specific sizes recommended for each collection method.
Q4: How is the retro-orbital bleeding technique performed in mice?
After anesthetizing the animal with inhalation anesthetic, place it in lateral recumbency. Pull skin back along the jaw to induce eye protrusion. Insert a micro-hematocrit tube into the medial canthus at 30-45 degrees, rotating gently to rupture the ocular sinus. Blood flows by capillary action. Release skin to stop bleeding and allow minimum 10 days between repeated collections for tissue healing.
Q5: What are the main complications associated with retro-orbital bleeding?
Complications include excessive swelling causing eye protrusion and corneal drying, improper tube placement severing the optic nerve causing blindness, eyeball displacement, orbital bone fracturing, eye globe penetration, and hematoma formation. Despite these risks, when performed by a skilled technician on a fully anesthetized animal, retro-orbital bleeding remains an effective collection method.
Q6: How does tail snip collection differ from tail vessel nick collection?
Tail snip uses a sterile scalpel to cut the tail tip, allowing serial collections by disrupting the original scab. Tail vessel nick is less invasive, making a small cut over the lateral tail vein two-thirds from the rump. Both methods may contain tissue product contamination. Tail snips produce arterial and venous blood, while nicks target venous blood specifically.
Q7: What is the procedure for intracardiac blood collection and how much blood can be collected?
After euthanizing with carbon dioxide, hold the rodent by the scruff with body hanging vertically. Insert the needle bevel-up into the chest at the notch left of the xiphoid, parallel to the spine. Apply slight backpressure; blood flows if needle is in heart. Approximately half the total blood volume can be collected—about 1 mL from mice and 10 mL from rats using anesthesia induction and maintenance protocols.
פרקים בסרטון זה
0:00
Overview
0:56
General Considerations for Blood Withdrawal
4:00
Tail Vein Bleed
5:11
Tail Snip
5:56
Cardiac Blood Collection
8:23
Retro-Orbital Bleed
10:38
Applications