קציר רקמות סטריליות

Sterile Tissue Harvest
JoVE Science Education
Lab Animal Research
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Science Education Lab Animal Research
Sterile Tissue Harvest

35,190 Views

12:24 min
August 24, 2015

Overview

מקור: קיי סטיוארט, RVT, RLATG, CMAR; ואלרי א. שרודר, אר.די.ג’י, אר-אל-ג’י. אוניברסיטת נוטרדאם, IN

בשנת 1959 הוצגו ה-3 R’s על ידי ו.M ב ראסל ור.ל. ברץ’ בספרם “עקרונות הטכניקה הניסיונית ההומנית”. 3 R של הם תחליף, הפחתה, ועידון של השימוש בבעלי חיים במחקר. 1 השימוש בקווי תאים ובתרביות רקמות שמקורן בחיות מחקר הוא טכניקה חלופית, שכן הוא מאפשר ניסויים רבים להתבצע במבחנה. קצירת רקמות ואיברים לשימוש בתרביות תאים ורקמות דורשת טכניקה אספטית כדי למנוע זיהום של הרקמות. קציר סטרילי נחוץ גם לניתוח חלבון ורנ”א ופרופיל מטבולי של רקמות. כתב יד זה ידון בתהליך של קציר איברים סטרילי בחולדות ועכברים.

Principles

טכניקה אספטית יש לעקוב כדי להבטיח את הסטריליות של הרקמות. הקציר מבוצע במכסה המנוע לזרם למינאר שחוטא באלכוהול. כל החומרים המשמשים חייבים להיות מעוקרים. הטכנאי המבצע את הקציר חייב לתרום ציוד מגן אישי, כולל מסכה, גוף, שמלת כירורגית סטרילית וכפפות כירורגיות סטריליות. השמלה חייבת לכסות את פרקי כף היד כדי למנוע שפיכת תאי עור לתוך חלל הגוף הפתוח, צלחות פטרי, או מדיום סטרילי. כדי לשמור על סטריליות של הטכנאי, הליך זה דורש כי טכנאי שני, nonsterile לסייע לטכנאי סטרילי עם המתת חסד של בעלי החיים.

בניסויים הדורשים פרופילים מטבוליים של רקמות, השיטה של קציר רקמות יש השפעה רבה על איכות הנתונים שנאספו. 2 הן הליך המתת החסד והן משך הזמן שהקציר לוקח יכולים להשפיע על שלמות הרקמות. היפוקסיה, תוצאה של המתת חסד עם פחמן דו חמצני, הוכח שיש השפעה עמוקה על מטבוליטים ברקמות. דימום של כלי השיט ברקמת הריאה נגרם גם על ידי שימוש בפחמן דו חמצני להמתת חסד. סדר הסרת הרקמות כאשר ניתוח רציף של רקמות ממוקדות מבוצע יכול לגרום לשינויים מטבוליים, כמו הרקמות להתחיל להזדקן או לדעוק במהלך הקציר.

בעוד שרוב היבול הסטרילי מכוון לאיבר אחד, ייתכנו זמנים שבהם יש צורך ביותר מאיבר אחד. במהלך ניתוח רציף, הרקמות הנדרשות יכתיבו את הסדר שבו יש להסירן. 2 רקמות כי להשפיל במהירות חייב להיות נקטף מהר ככל האפשר לאחר המתת חסד. כדי לשמור על סטריליות של המכשירים, איברים שנקטפו מחלל הבטן מוסרים בסדר הבא: טחול, כבד, כליות, בלוטות יותרת הכליה, השחלות או האשכים, איברי מין אביזר (הערמונית, שלפוחיות הזרע, הרחם, החצוצרות), רקמת הלבלב, בלוטות הלימפה, שלפוחית השתן, ודרכי המעי (הקיבה, המעי הדק והמעי הגס). הסדר של קציר האיברים מחלל בית החזה הוא להסיר תחילה את הלב והריאות ואחריו את האוסף של תימוס, בלוטות הלימפה והוושט. 3 כפפות חדשות נדרשות עבור כל עכבר.

ייתכן שיהיה צורך לשמר חלק מהאיברים הסטריליים שנקטפו. שימור הרקמות מתבצע על ידי הקפאת הבזק עם חנקן נוזלי (LN2)או עם שילוב של LN 2 ו 2-מתילבוטן. עבור LN2 בלבד, הרקמות נשטפות מלוחות סטריליות, מוכתמות על מטלית סופגת סטרילית כדי לרוקן לחות עודפת, ממוקמת בריבועי רדיד אלומיניום סטריליים, ומיד שקועה לתוך LN2. 2 עבור דגימות אימונולוגיות, מתווסף 2-מתילבוטן. הרקמה למעשה שקועה לתוך 2-מתילבוטן כי כבר התקרר על ידי LN2. כאשר הרקמות הפכו לבנות, הן מוסרות מן 2-מתילבוטן, להציב בחבילות סטריליות, ולאחר מכן להציב ישירות לתוך LN2.

Procedure

1. הכנה

  1. החומרים הנפוצים כוללים 70% אלכוהול בבקבוק התזה, מחטים סטריליות 20-25 מד, שתי חבילות של מכשירים סטריליים של מספריים קשתית ומלקחיים אגודל (אחד לעור ואחד עבור הרקמות הפנימיות), מגבות נייר, כפפות מנתח סטריליות, צלחת פטרי סטרילית, מדיום סטרילי, מלוחים סטריליים.
  2. מאוורר מכסה המנוע צריך לרוץ לפחות 15 דקות לפני ההליך, וזה צריך להיות מחוטא עם 70% אלכוהול.
  3. אם מכסה המנוע מצויד במנורת עיקור UV, ניתן להשתמש בו כדי לחטא עוד יותר את משטח העבודה.
  4. כפפות נקיות משוחקות להתקנת מכסה המנוע. הציוד טעון לתוך מכסה המנוע בסדר שבו הם ישמשו, בדרך כלל משמאל לימין. הדבר מאפשר לבצע את העבודה בזרימת עבודה חד-כיוונית, ומונע מפריטים מלוכלכים לזהם פריטים נקיים. זה יגן על הרקמות או האיברים שנקטפו מפני זיהום מקרי מפני פגרי בעלי החיים.
  5. חבילות המכשירים הסטריליות נפתחות, ומכבדות את הפנים הסטריליות של החבילות. כדי לשמור על סטריליות, החבילה ממוקמת במרכז השולחן, וכל דש נפתח מבלי לחצות את השדה הסטרילי או את החלק הפנימי של החבילה. האדם הלא סטרילי פותח את הדש העליון הראשון על ידי שיקוף אותו בשבילו/ היא. לאחר מכן נפתחים המדפים הצדדיים באמצעות שתי הידיים-אחת על כל דש ומושכים אותם הרחק מהחבילה. הדש הסופי נמשך לכיוון האדם הפותח את הלהקה, דואג להימנע מלגעת בכל המשטחים הפנימיים של הלהקה.
  6. מניחים את מגבות הנייר לתוך מכסה המנוע, ומרטיבים אותם באלכוהול.
  7. האדם הלא סטרילי יתחסד עם החיות.
  8. האדם הסטרילי לובש שני סטים של כפפות כירורגיות סטריליות.
  9. האדם הלא סטרילי מניח את הפגר על מגבות הנייר וסופג לחלוטין את הפגר עם 70% אלכוהול.
  10. באמצעות קבוצה אחת של מספריים סטריליים ומלקחיים, לעשות חתך אופקי בעור רק קהורית prepuce (אצל זכרים) או עצם האגן (אצל נקבות). הימנע חיתוך דרך שרירי הבטן.
  11. מניחים את הכלים בצד.

2. קצירת רקמות

  1. לעשות חתך קטן רק קהורי לאגן אצל נקבות ומעל prepuce אצל גברים.
  2. מניחים את האגודל מתחת לחתך ותופסים את קצה הגולגולת של החתך. באמצעות היד השנייה, להחזיק בבטחה את הגפיים האחוריות והזנב תוך משיכת העור לכיוון הראש.
  3. העור יקרע את הגוף ממש מעל הגפיים האחוריות וניתן להפוך אותו מבפנים החוצה מעל הראש ואת הרגליים. זה מסיר ביעילות מזהמי שיער במהלך קציר איברים.
  4. להשרות את הגוף שוב עם 70% אלכוהול, ולהסיר את זוג כפפות שטחי כי הם כבר לא סטריליים.
  5. פתח את חלל הבטן באמצעות מכשירים סטריליים.
    1. טחול
      1. כדי לקצור את הטחול, הגוף ממוקם ב recumbency לרוחב ימין.
      2. הטחול יכול להיות חזותי דרך שריר הבטן.
      3. חתך מספריים נעשה ישירות מעל הטחול.
      4. הטחול נסוג בעדינות מחלל הגוף.
      5. בעת חיתוך כל ההחזקות בין הטחול, הבטן ורקמת הלבלב, הימנע מנקיבה או קריעת האיבר.
    2. כבד
      1. כדי לקצור כל איברי בטן אחרים, הגוף ממוקם recumbency הגב.
      2. שריר הבטן הוא הרים לחתוך משם, משאיר פתח אליפסה ישירות מעל חלל הבטן.
      3. לאחר חשיפת חלל הבטן, לשקף את הכבד caudally מן הסרעפת.
      4. בזהירות לנתק את כל הממברנות חיבור הכבד לסרעפת.
      5. הפוך חתך בניצב לעמוד השדרה דרך כלי הדם הנראים בין הכבד והסרעפת.
      6. הרם את הכבד ולשקף אותו לכיוון הסרעפת כדי לדמיין את ההחזקות מתחתיו.
      7. יהיו ממברנות דקות חיבור אונות הכבד הקטנות יותר לקיבה והמעי הדק, אשר יצטרך להיות שיבש.
      8. לתפוס את הצומת סיבי במרכז הכבד על החלק התחתון שלה, ולהרים את האיבר כדי למצוא את כל ההחזקות. להפריד את הכבד מן האיברים הבסיסיים ורקמות.
      9. שים לב כי הכבד הוא שביר והוא יכול להיות מנוקב בקלות, וכתוצאה מכך שחרור של דם; לכן, יש לטפל בו בזהירות.
    3. הכליות
      1. לאחר חשיפת חלל הבטן, לדחוף את המעיים שמאלה כדי לדמיין את הכליה הימנית, או ימינה כדי לדמיין את הכליה השמאלית.
      2. כדי להסיר את הכליה, השתמש בלהבי מלקחיים כדי לתפוס מתחת לכליה כדי לבודד את האיבר מהגוף. באמצעות מספריים או להב אזמל, לחתוך את הכליה הרחק מהגוף. הפוך את החתך מתחת למלקחיים כדי למנוע פגיעה בכליה.
      3. לאחר הסרת הכליה, כל שומן ניתן לקצץ מן האיבר.
    4. שחלה
      1. לאחר חשיפת חלל הבטן, להזיז את המעיים cranially כדי לדמיין את הרחם.
      2. תעקוב אחרי השמאל, ואז ימינה, קרני הרחם אל השחלות.
      3. השחלות קטנות. אצל בעלי חיים מבוגרים יותר, הם עשויים להיות תוחמים בשומן.
      4. להחליק את המלקחיים מתחת השחלה כדי לבודד אותו מהגוף, ולחתוך אותו ללא השומן ואת החצוצרה.
    5. האשכים
      1. לאחר פתיחת חלל הבטן, בעדינות לתפוס את כרית השומן מפשעתי ולמשוך אותו בקפיים.
      2. זה יוציא את האשכים משק האשכים.
      3. ברגע שהאשכים נחשפים, חותכים את ההחזקות לשק האשכים והווס דוחה לשחרר אותו מהגוף.
      4. זה נעשה עבור כל אשך.
  6. חלל בית החזה נפתח כדי להסיר את איברי בית החזה
    1. הגוף ממוקם בנסיגה הגבית. זה הכרחי כי העור לבוא לידי ביטוי הרבה מעל הראש אם איברי חלל בית החזה הם להיות נקצרים.
    2. לתפוס את תהליך xiphoid ולהרים כדי לאפשר לחתוך דרך שריר הבטן רק caudal לצלעות. להאריך את החתך לאורך העקומה התחתונה של כלוב הצלעות משני הצדדים. זה יאפשר הדמיה של הסרעפת.
    3. לנקב את הסרעפת על ידי ביצוע חתך קטן בכלוב הצלעות בנקודה הצדדית ביותר האפשרית בכל צד. חותכים את הסרעפת מהצלעות.
    4. הרם את הצלעות ב xiphoid לדמיין את איברי בית החזה.
    5. מרחיבים את החתך לרוחב לחלק העליון של החזה משני הצדדים, ופותחים את החזה.
    6. הלב והריאות מוסרים בקלות רבה יותר יחד.
      1. מניחים את המלקחיים בניצב אל קנה הנשימה, ותופסים את קנה הנשימה בחוזקה.
      2. באמצעות המספריים, לעשות לחתוך בניצב קנה הנשימה רק קהור למלקחיים. חתך זה צריך לנתק את קנה הנשימה והוושט.
      3. מבלי לשחרר את האחיזה על קנה הנשימה, הרימו את קנה הנשימה למעלה וקדוחים. לגזום כל קבצים מצורפים של הריאות למשטח עמוד השדרה בכלוב הצלעות.
      4. הוושט עשוי להיות חתוך כדי להיות מסוגל להרים את הלב והריאות ללא חלל החזה.
    7. לב בלבד
      1. הרימו את הלב וחתכו בזהירות את שק קרום הלב.
      2. העורקים נמצא בהיבט הגולגולתי של הלב משמאלו של בעל החיים.
      3. מחזיק את העורקים עם המלקחיים, לעשות דיסטל לחתוך למלקחיים, שמירה על אחיזה בבי העורקים והלב.
      4. תפוס את באבי העורקים כפי שאתה לנתק את הוורידים הצעירים והעורקים הוורידים הריאתיים.
      5. הרם את הלב ללא חלל בית החזה על ידי עורק העורקים.
    8. איברי בית החזה האחרים
      1. איברים נקצרים בסדר הבא כדי לשמור על סטריליות של המכשירים: תימוס, בלוטות הלימפה, ושט.
  7. מוח
    1. בנסיבות מיוחדות, המוח יצטרך להיות נקטף לתרבות סטרילית.
    2. המוח נקצר אחרון לאחר כל קציר איברים אחר.
    3. במקרים שבהם המוח הוא האיבר היחיד שיש לאסוף, העור אינו מופשט מהגוף, אלא חתך נעשה בעורף הצוואר ומורחב לאורך קו האמצע מאזור צוואר הרחם הגב ועד קצה האף.
    4. לאחר משיכת העור מן הגולגולת לרוחב, העצם חשופה ספוגה עם 70% אלכוהול ואת הכפפות העליונות מלוכלכות מוסרים.
    5. באמצעות זוג ייעודי של מספריים קציר מוח סטרילי, לעשות לחתוך דרך עמוד השדרה בבסיס הגולגולת.
    6. פתח את הגולגולת על ידי הצבת נקודת המספריים במגנום פורם וחיתוך לאורך קו האמצע.
    7. השתמש בקצה השטוח של להב המספריים כדי למנף את העצמות הקודקודיות הרחק מהמוח.
    8. בזהירות לשבש את העצבים המצורפים בגזע המוח, ואת chiasm אופטי מתחת למוח, באמצעות הנקודה הסגורה של מלקחיים האגודל.
    9. באופן דומה, להחליק את המלקחיים הסגורים בקהלה מתחת למוח ולשבור את ההחזקות בנורות הריח.
    10. לאחר מכן ניתן להפיל את המוח מהגולגולת למדיום סטרילי.
    11. בעת קצירת המוח, יד אחת תיחשב לא סטרילית כפי שהיא תופסת את העור מהגולגולת משתקף מתחת לסנטר כדי לייצב את הראש, בעוד הגולגולת נחתכת והמוח מוסר.
  8. עור
    1. רקמת המאמרי
      1. רקמת המאמרי נמצאת מראש עצמות החזה במנובריום ועד פתח איברי המין על פני השטח הגחון, ונמשכת לרוחב משני הצדדים, וכמעט נוגעת במשטח הגפי בירכיים ובכתפיים.
      2. בדוק את רקמת המא המאמרי כדי לחפש גושים, שינויי צבע או חריגות. נקבות מניקות או בהריון יהיה נפח רקמת החלב מוגברת, חלב עשוי להיות נוכח.
      3. כריתה של בלוטות החלב דורשת אחיזה בקצה הבלוטה עם מלקחיים אגודל ושימוש בביתור קהה כדי לשחרר קבצים מצורפים לעור. לאחר הבלוטה הופרדה מן העור, מספריים קשתית ניתן להשתמש כדי לחתוך את כל הקבצים המצורפים הנותרים.
      4. להשרות את המשטחים החשופים עם 70% אלכוהול ולהתחיל את קציר של רקמות באמצעות קבוצה חדשה של מכשירים סטריליים.
      5. הרקמה שנקטפה נשטפת עם תמיסת מלח סטרילית לפני הצבתה במדיום התרבותי.
    2. גידולים תת עוריים
      1. לעתים קרובות, תאים סרטניים מושתלים שוב ושוב בבעלי חיים, ולאחר מכן הגידול המתקבל נקצר כדי לשמור על קו תא הגידול.
      2. זה הכרחי כי קציר רקמות סטריליות של גידולים תת עוריים להתבצע לפני ההפרה של שלמות העור.
      3. אם המסה שוחקת או נמקית, הרקמה שנאספה לא תהיה באיכות טובה ולא יכולה להיות סטרילית.
      4. הגוף ממוקם כדי לחשוף את תחום העניין. העור נחתך בצד אחד של הגידול.
      5. לשקף בזהירות את העור כדי לחשוף את הגידול. מניחים את מכשירי העור בצד ומשרים את הרקמות החשופות ב-70% אלכוהול.
      6. בעזרת מכשירים סטריליים חדשים, ניתחו את המסה מההחזקות הבסיסיות וניתרו את כל כלי הדם המזינים את המסה.
      7. לאחר מכן הגידול ממוקם במדיום התרבותי.

ניסויים רבים דורשים איסוף תאים מהרקמה הנבלעת. במקרים כאלה, זה הכרחי כי הליך קציר הרקמות להתבצע באופן סטרילי. השימוש בקווי תאים ובתרביות רקמות שמקורן בחיות מחקר מאפשר לניסויים רבים להתבצע במבחנה, אשר בתורו מפחית את השימוש בבעלי חיים במחקר.

בסרטון זה, נדון בשיטה האספטית לקציר איברים שחולצו בדרך כלל מחיות מעבדה. וזה יהיה ואחריו סקירה קצרה של כמה ניסויים לדוגמה שימוש בטכניקה סטרילית זו כדי להשיג מטרות מחקר שונות.

נתחיל בצעדי ההכנה הנדרשים כדי להבטיח סטריליות של החלל, המכשירים וכוח האדם במהלך קציר רקמת בעלי החיים.

הליך זה מבוצע במכסה המנוע של זרימת למינאר. לפני התהליך, מאוורר מכסה המנוע צריך לרוץ לפחות 15 דקות ואת האזור צריך להיות מחוטא עם 70% אלכוהול. לאחר מכן, מניחים כמה מגבות נייר לתוך מכסה המנוע ולהרטיב אותם עם 70% אתנול. לאחר מכן, לטעון את הציוד הסטרילי ולארגן על ידי הסדר שבו כל מכשיר ישמש, בדרך כלל משמאל לימין. זה מאפשר לזרימת העבודה להתרחש באופן חד-כיווני, מניעת זיהום מקרי מה פגר החיה.

מומלץ כי טכנאי לא סטרילי יהיה נוכח כדי לסייע לטכנאי סטרילי. שני המפעילים חייבים ללבוש מסכה וגוף. הטכנאי הסטרילי חייב לבש שמלה סטרילית ושני זוגות כפפות כירורגיות סטריליות. שים לב כי השמלה והכפפות חייבים לכסות את פרקי כף היד כדי למנוע שפיכת תאי עור לתוך חלל הגוף הפתוח, צלחות פטרי, או מדיה סטרילית.

האדם הלא סטרילי פותח את חבילת המכשירים הסטריליים מבלי לגעת במשטח הפנימי, כך שהאדם הסטרילי יכול להסיר את הכלי באופן אספטי. לבסוף, הטכנאי הלא סטרילי מרים את החיה, מניח את הפגר על מגבות הנייר וספוג אותו לחלוטין עם 70% אלכוהול, כך שהאדם הסטרילי יכול להתחיל את הקציר.

ראשית, נסקור את החילוץ של איברי בטן, כולל הטחול, הכבד, הכליות, השחלות, האשכים.

באמצעות קבוצה של מספריים סטריליים ומלקחיים לעשות חתך אופקי בעור רק קהור prepuce אצל זכרים ועצם האגן אצל הנקבות. הימנע חיתוך דרך שרירי הבטן. לאחר מכן, מניחים את האגודל מתחת לחתך ותופסים את הקצה הגולגולתי של החתך. באמצעות היד השנייה, להחזיק בבטחה את הגפיים האחוריות והזנב, תוך משיכת העור לכיוון הראש. העור יקרע את הגוף ממש מעל הגפיים האחוריות, וניתן להפוך אותו מבפנים החוצה מעל הראש והרגליים. זה מסיר ביעילות מזהמי שיער שעלולים להפריע לקציר האיברים הסטריליים. לאחר מכן, להשרות את הגוף שוב עם 70% אלכוהול ולהסיר את זוג כפפות שטחי, אשר כבר לא סטרילי. גם להשליך את כל המכשירים ששימשו על העור.

כדי לקצור את הטחול, למקם את הגוף recumbency לרוחב ימין. הטחול צריך להיות גלוי דרך שריר הבטן. השתמש במספריים כדי לבצע חתך ישירות מעל הטחול, בעדינות לסגת האיבר מחלל הגוף. לחתוך את כל ההחזקות בין הטחול לבין הבטן ורקמת הלבלב, אבל להימנע ניקוב או קריעת האיבר.

כדי לקצור את כל איברי הבטן האחרים, מניחים את הגוף בנסיגה הגבית. לאחר מכן, להרים ולחתוך את שריר הבטן משאיר פתח אליפסה ישירות מעל חלל הבטן. כדי לקצור את הכבד, לשקף את האיבר בהתלהבות מן הסרעפת. עכשיו להשתמש במספריים כדי לנתק בזהירות כל ממברנות בין שני המבנים. לאחר מכן, לעשות לחתוך בניצב לעמוד השדרה דרך כלי הדם. ואז להרים את הכבד ולשקף אותו לכיוון הסרעפת כדי לדמיין את ההחזקות מתחתיו. יהיו ממברנות דקות חיבור אונות הכבד הקטנות יותר לקיבה והמעי הדק. לתפוס את הצומת סיבי במרכז הכבד בחלק התחתון ולהרים את האיבר כדי למצוא את כל ההחזקות. עכשיו תפריד את האיבר מהרקמות הבסיסיות. שים לב כי הכבד הוא שביר והוא יכול להיות מנוקב בקלות וכתוצאה מכך שחרור מופרז של דם. לכן, זה חייב להיות מטופל בזהירות.

כדי לקצור את הכליות, לדחוף את המעיים שמאלה כדי לחשוף את הכליה הימנית או ימינה כדי לחשוף את הכליה השמאלית. עכשיו להשתמש בלהבי המלקחיים כדי לתפוס מתחת לכליה ושימוש במספריים לחתוך מתחת למלקחיים, הסרת האיבר מהגוף.

כדי לקצור את השחלות, להזיז את המעיים cranially כדי לדמיין את הרחם. עקבו אחר קרני הרחם השמאליות והימניות אל השחלות. אלה איברים קטנים ובבעלי חיים מבוגרים הם עשויים להיות מצוטטים בשומן. להחליק את המלקחיים מתחת השחלה כדי לבודד אותו מהגוף לחתוך אותו ללא השומן ואת החצוצרות.

אצל זכרים, כדי להסיר אשכים, בעדינות לתפוס את כרית השומן מפשעתי ולמשוך את קהורית. זה יוציא את האשכים משק האשכים. ברגע שהם הופכים גלויים, לחתוך את ההחזקות לשק האשכים ואת vas deferens לשחרר מבנים אלה מהגוף.

לאחר מכן, בואו ללמוד כיצד לקצור איברי חזה, כגון הלב והריאות. הלב והריאות מוסרים בקלות רבה יותר יחד. כדי לפתוח את חלל בית החזה, להתחיל על ידי הצבת החיה recumbency הגב. ראשית, לתפוס ולהרים את תהליך xiphoid. ואז לעשות חתך דרך שריר הבטן רק caudal לצלעות. להאריך את החתך לאורך העקומה התחתונה של כלוב הצלעות משני הצדדים, לחשוף את הסרעפת.

לאחר מכן, לנקב את הסרעפת על ידי ביצוע חתך קטן בכלוב הצלעות בנקודה הצדדית ביותר האפשרית בכל צד. לאחר מכן, לחתוך את הסרעפת מן הצלעות. עכשיו תרים את הצלעות בקסיפוד כדי לדמיין את איברי בית החזה. מרחיבים את החתך לרוחב לחלק העליון של החזה משני הצדדים כדי לפתוח את החזה. לאחר מכן מניחים את המלקחיים בניצב אל קנה הנשימה ותופסים בחוזקה את קנה הנשימה. עכשיו, באמצעות מספריים, לעשות חתך מאונך רק קהור למלקחיים. זה אמור לנתק את קנה הנשימה ואת הוושט. מבלי לשחרר את האחיזה על קנה הנשימה, הרם אותו בקאד ולגזור כל קבצים מצורפים של הריאות אל פני עמוד השדרה בכלוב הצלעות. המשך עד שתוכל להרים את הלב והריאות ללא חלל החזה.

כדי להסיר רק את הלב, להרים את האיבר בזהירות לחתוך דרך שק קרום הלב. לאחר מכן, להחזיק את העורקים עם המלקחיים ולעשות דיסטל לחתוך למלקחיים. לאחר מכן נתק את הוורידים העורפיים, עורקי הריאות והוורידים. לאחר מכן, אתה אמור להיות מסוגל להרים את הלב ללא חלל בית החזה.

עכשיו, בואו נסקור את הליך קצירת המוח בטכניקה אספטית. במקרים שבהם המוח הוא האיבר היחיד שיש לאסוף, שלבי ההכנה זהים.

כדי להתחיל את הקציר, להרוות את הגוף באלכוהול, ולהפשיט את העור מהגוף כמו קודם – למעלה ומעל הגולגולת. זה מאפשר לכל דבר להיות סטרילי מנקודה זו ואילך. לאחר מכן, להרוות את החיה שוב עם אלכוהול, להסיר את הכפפות החיצוניות ולהשליך את המכשירים המשמשים על העור. עכשיו לעשות חתך בעורף של הצוואר ולהאריך אותו לאורך קו האמצע מאזור צוואר הרחם בגב לקצה האף.

עכשיו, באמצעות זוג ייעודי של מספריים קציר מוח סטרילי, לעשות לחתוך דרך עמוד השדרה בבסיס הגולגולת. כדי לפתוח את הגולגולת, מניחים את נקודת המספריים במגנום פורם וחותכים לאורך קו האמצע. שים לב כי במהלך הליך זה קצירת המוח, יד אחת נחשבת לא סטרילי כפי שהוא תופס את העור מן הגולגולת משתקף מתחת לסנטר כדי לייצב את הראש, בעוד היד סטרילית משמשת לחיתוך הגולגולת. לאחר מכן, השתמש בקצה השטוח של להב המספריים כדי למנף את העצמות הקודקודיות הרחק מהמוח. ובאמצעות המרית, שיבשו בזהירות את הקשרים העצביים בגזע המוח ואת הצ’יאזמה האופטית מתחת למוח. לבסוף, להחליק את המלקחיים הסגורים באופן מהפכני ולשבור את ההחזקות בנורות הריח. ואז ניתן להפיל את המוח מהגולגולת ישירות לתוך התקשורת הסטרילית.

כעת, לאחר שבדקנו את היסודות של קציר רקמות סטרילי, בואו נדון בכמה מהשימושים הרבים בהליך זה במחקר ביו-רפואי.

חוקרי גזע עצבי משתמשים בטכניקת קציר סטרילית כדי לחלץ רקמות ממוחו של יילודים עכבר, כדי לגדל תאים אלה במבחנה. זה מאפשר להם ללמוד את התפקיד של תאי גזע עצביים בהתפתחות, והתקדמות סרטן.

תחום פעיל נוסף של מחקר הכולל קציר רקמות הוא פרופיל מטבולי, אשר כרוך בחקר פיזיולוגיה של רקמות על ידי ניתוח מטבוליטים שונים במדגם. בדוגמה זו, מדענים, באמצעות טכניקה אספטית, אספו ביופסיות כבד מסוג בר ועכברים ללא חיידקים והשתמשו בספקטרוסקופיית תהודה מגנטית גרעינית, או NMR, כדי לפרט את ההבדל בפרופיל המטבולי בכבד של שתי אוכלוסיות בעלי החיים.

לבסוף, אימונולוגים לעתים קרובות לבצע קציר רקמות סטריליות כדי לחקור את התפשטות הזיהום. בניסוי מסוים זה, החוקרים ביצעו הזרקה תוך-חצלית של חיידקים פסאודומונס ארוגינוזה כדי לגרום לדלקת ריאות כרונית. לאחר מכן, בעלי חיים הומתו וריאות חולצו בטכניקה אספטית כדי לקבוע את העומס החיידקי ב 3, 7, 14, ו 28 ימים לאחר זיהום.

הרגע צפית בסרטון של ג’וב על קצירת רקמות מחיות מעבדה בטכניקה אספטית. עכשיו אתה צריך לקבל תחושה טובה יותר של הצעדים שאתה צריך לנקוט כדי להבטיח כי סטריליות נשמרת לאורך כל הקציר. ואתה צריך להיות מסוגל לחלץ את איברי הבטן ובית החזה, ומוח מבעלי חיים אלה מבלי לגרום נזק לרקמה. כמו תמיד, תודה שצפית!

Applications and Summary

למרות שרבים מההליכים לקציר איברים סטריליים דומים לנמק סטנדרטי, השימוש בטכניקה סטרילית הוא הכרחי עבור רקמות להיות בעל ערך עבור הליכים ניסיוניים, הכוללים קצירת תאים מן הרקמות המובאות. יצירת פרופיל או איסוף RNA מרקמות עלולים להיפגע אם הסטריליות אינה נשמרת.

Transcript

Many experiments demand collection of cells from the excised tissue. In such cases, it is imperative that the tissue harvest procedure be performed in a sterile manner. The use of cell lines and tissue cultures that originate from research animals allows for many experiments to be conducted in vitro, whichin turn reduces the animal usage in research.

In this video, we will discuss the aseptic method for harvest of commonly extracted organs from lab animals. And this will be followed by a short review of a few example experiments employing this sterile technique to achieve different research goals.

Let’s begin with the prepping steps required to ensure sterility of the space, instruments, and personnel during animal tissue harvest.

This procedure is performed in a laminar flow hood. Prior to the process, the hood fan should run for at least 15 minutes and the area should be disinfected with 70% alcohol. Next, place some paper towels into the hood and wet them with 70% ethanol. After that, load the sterile equipment and organize by the order in which each instrument will be used, usually from left to right. This allows for the workflow to occur in a unidirectional manner, preventing accidental contamination from the animal carcass.

It is recommended that a non-sterile technician be present to assist the sterile technician. Both operators must wear a mask and a bouffant. The sterile technician must don a sterile gown and two pairs of sterile surgical gloves. Note that the gown and gloves must cover the wrists to prevent the shedding of skin cells into the opened body cavity, petri dishes, or sterile media.

The non-sterile person opens the sterile instrument package without touching the inner surface, so that the sterile person can remove the tool aseptically. Lastly, the non-sterile technician euthanizes the animal, places the carcass on the paper towels and completely soaks it with 70% alcohol, so that the sterile person can begin the harvest.

First, we will review the extraction of abdominal organs, including the spleen, liver, kidneys, ovaries, and testes.

Using a set of sterile scissors and forceps make a horizontal cut in the skin just anterior to the prepuce in males and the pelvic bone in females. Avoid cutting through the abdominal musculature. Next, place your thumb under the cut and grasp the cranial edge of the cut. Using the other hand, securely hold the hind limbs and tail, while pulling the skin toward the head. The skin will tear away from the body just above the hind limbs, and can be turned inside out over the head and forelegs. This effectively removes hair contaminants that might interfere with the sterile organ harvest. Then, soak the body again with 70% alcohol and remove the superficial pair of gloves, which are no longer sterile. Also discard all the instruments that were used on the skin.

To harvest the spleen, position the body in right lateral recumbency. The spleen should be visible through the abdominal muscle. Use scissors to make a cut directly over the spleen, and gently retract the organ from the body cavity. Cut all the attachments between the spleen and the stomach and pancreatic tissue, but avoid puncturing or tearing the organ.

To harvest all other abdominal organs, place the body in dorsal recumbency. Then, lift and cut away the abdominal muscle leaving an oval opening directly over the abdominal cavity. To harvest the liver, reflect the organ caudally away from the diaphragm. Now use scissors to carefully sever any membranes between the two structures. Next, make a cut perpendicular to the spine through the blood vessels. Then lift the liver and reflect it toward the diaphragm to visualize the attachments beneath it. There will be thin membranes attaching the smaller liver lobes to the stomach and small intestine. Grasp the fibrous node in the center of the liver on the underside and lift the organ to find all the attachments. Now separate the organ from the underlying tissues. Note that the liver is fragile and can be easily punctured resulting in excessive release of blood. Therefore, it must be handled carefully.

To harvest the kidneys, push the intestines to the left to expose the right kidney or to the right to expose the left kidney. Now use the forceps blades to grasp beneath the kidney and using scissors cut under the forceps, removing the organ from the body.

To harvest the ovaries, move the intestines cranially to visualize the uterus. Follow the left and the right uterine horns to the ovaries. These are small organs and in older animals they may be imbedded in fat. Slide the forceps under the ovary to isolate it from the body and cut it free from the fat and the fallopian tube.

In males, to remove testes, gently grasp the inguinal fat pad and pull anteriorly. This will pull the testis from the scrotum. Once they become visible, cut the attachments to the scrotum and the vas deferens to free these structures from the body.

Next, let’s learn how to harvest thoracic organs, such as the heart and lungs. The heart and lungs are most easily removed together. To open the thoracic cavity, begin by placing the animal in dorsal recumbency. First, grasp and lift the xiphoid process. Then make a cut through the abdominal muscle just caudal to the ribs. Extend the cut along the lower curve of the rib cage on both sides, exposing the diaphragm.

Next, puncture the diaphragm by making a small cut in the rib cage at the most lateral point possible on each side. Then, cut the diaphragm away from the ribs. Now lift the ribs at the xiphoid to visualize the thoracic organs. Extend the lateral cut to the top of the sternum on both sides to open the chest. Then place the forceps perpendicular to the trachea and grasp the windpipe firmly. Now, using scissors, make a perpendicular cut just anterior to the forceps. This should sever the trachea and the esophagus. Without loosening the grip on the trachea, lift it up caudally and snip any attachments of the lungs to the spinal surface in the rib cage. Continue until you are able to lift the heart and lungs free of the chest cavity.

To remove just the heart, lift the organ and carefully cut through the pericardial sac. Next, hold the aorta with the forceps and make a cut distal to the forceps. Then sever the anterior vena cava, pulmonary arteries, and veins. After that, you should be able to lift the heart free of the thoracic cavity.

Now, let’s review the procedure of harvesting the brain using aseptic technique. In instances where the brain is the only organ to be collected, the prepping steps are the same.

To start the harvest, saturate the body with alcohol, and strip the skin from the body as before — up and over the skull. This allows for everything to be sterile from this point forward. Then, saturate the animal again with alcohol, remove the outer gloves and discard the instruments used on the skin. Now make a cut at the nape of the neck and extend it along the midline from the dorsal cervical area to the tip of the nose.

Now, using a dedicated pair of sterile brain harvest scissors, make a cut through the spine at the base of the skull. To open the cranium, place the point of the scissors in the foramen magnum and cut along the midline. Note that during this brain harvesting procedure, one hand is considered non-sterile as it grasps the skin from the skull reflected beneath the chin to stabilize the head, while the sterile hand is being used to cut the skull. After that, use the flat edge of the scissor blade to lever the parietal bones away from the brain. And using the spatula, carefully disrupt the nerve attachments at the brain stem and the optic chiasm beneath the brain. Lastly, slide the closed forceps anteriorly and break the attachments at the olfactory bulbs. And the brain can then be dropped from the skull directly into the sterile media.

Now that we’ve reviewed the essentials of sterile tissue harvest, let’s discuss some of the many uses of this procedure in biomedical research.

Neural stem researchers use sterile harvesting technique to extract tissue from mouse neonatal brain, to grow these cells in vitro. This allows them to study the role of neural stem cells in development, and cancer progression.

Another active area of research that involves tissue harvest is metabolic profiling, which involves studying tissue physiology by analyzing the different metabolites in a sample. In this example, scientists, using aseptic technique, collected liver biopsies from wild type and germ-free mice and used nuclear magnetic resonance spectroscopy, or NMR, to elucidate the difference in the liver metabolic profile of the two animal populations.

Lastly, immunologists often perform sterile tissue harvest to study the spread of infection. In this particular experiment, researchers performed intratracheal injection of bacteria Pseudomonas aeruginosa to induce chronic lung infection. Following that, animals were euthanized and lungs were extracted using aseptic technique to determine the bacterial load at 3, 7, 14, and 28 days post-infection.

You’ve just watched JoVE’s video on harvesting tissues from lab animals using aseptic technique. You should now have a better sense of the steps you need to take to ensure that sterility is maintained throughout the harvest. And you should be able to extract the abdominal and thoracic organs, and brains from these animals without causing any damage to the tissue. As always, thanks for watching!