שיטות לניהול עצמי תוך ורידים במודל של עכברים
8 בדצמבר 2012
ניהול עצמי הפרדיגמה תוך הוורידים (IVSA) נחשבת לסטנדרט זהב בבוחן את מאפייני החיזוק של תרופות של התעללות במכרסמים. כתב יד זה מתאר הפרוצדורות וטכניקות כירורגיות הדרושות כדי להשיג נתוני IVSA אמינים. בפרט, השתלת צנתר מוקפדת ותחזוקה מודגשות.
שלום, שמי אליזבת קוטיק ואני כאן מהמעבדה של ד"ר קתרין גיל ביחידת ההתמכרויות של המרכז הרפואי של אוניברסיטת מקגיל. היום אני הולך להראות לך כיצד לבצע את ניתוח הצנתור הדרוש לביצוע מחקרים בניהול עצמי תוך ורידי. אני הולך להראות לך כיצד להכניס את הקטטר וכן כמה טיפים לשמירה על סבלנות הצנתר.
במהלך מפגשי מתן עצמי של ניקוטין תוך ורידי, החיות מחוברות לטאי על צינורות פלסטיק וחליטות ניקוטין מועברות על ידי משאבות העירוי המצורפות. קופסאות אופרנט נרכשו מעמיתים רפואיים. כל קופסה מצוידת בשני מנופי עכבר רגישים במיוחד.
ישנם מספר פריטים שצריך להכין לפני הניתוח על מנת להחדיר את הקטטר לווריד. יש להתאים מחט בגודל 20 כדי להחליק את הצינור כלפי מטה לתוך הווריד. גלח כשני סנטימטרים מהחלק העליון של פיר המחט, וצור תעלה שתשמש להנחיית צינור הקטטר לתוך הווריד.
לאחר מכן, הכינו את המזרקים לשטיפה ובדיקת הקטטר. 12 סנטימטרים של צינורות מחוברים בקצה אחד למחט 26 של המזרק ואילו הקצה השני נמתח על מחט 23. על מנת להקל על הצמדת הצינור לצינורית הצנתר, תזדקק לשני מזרקים כמו זה האחד מלא בתמיסת קרצין T הפריניזציה, והשני במי מלח.
לבסוף, הכינו את מכסה צינורית הצנתר. יש לכסות את צינורית הצנתר על מנת למנוע כניסת פסולת. כובעים אלה מיוצרים על ידי מתיחת צינורות פלסטיק על פני 23 מחטי מד.
הצינור נחתך סנטימטר אחד מקצה המחט והקצה הפתוח נמס כדי לאטום את הצינור, מי מלח נדחפים דרך המחט כדי לוודא שאין נזילות במכסים. צנתרי עכבר הושגו מ-Cam Cs בבריטניה. חותכים את הצינור העודף מהקטטר כך שיהיה 1.2 סנטימטרים מקצה נורת הקטטר.
לאחר מכן, חבר את המזרק המכיל מי מלח לצינורית המתכת החיצונית של הצנתר ושטוף כדי לבדוק אם יש נזילות. מיס מורדמים באמצעות גז איזוף פלואור מעורבב עם חמצן ונשמרים בהרדמה למשך הניתוח. באמצעות צינור נשימה, רמות החמצן והאיזו-פלואור נקבעות על סמך משקל הגוף של החיה ומותאמות לפי הצורך במהלך הניתוח, ודא שהחיה מורדמת כראוי על ידי צביטה של רגליה האחוריות עם המלקחיים שלך ועקוב אחר העכבר לאורך כל הניתוח לאיתור מצוקה נשימתית ועומק ההרדמה.
מכיוון שהניתוח נמשך בין 20 ל-30 דקות, יש למרוח חומר סיכה לעיניים על שתי העיניים. העכבר מגולח לפני הניתוח. הכן מקום לבסיס הקטטר על גב החיה.
משוך בעדינות את העור בגב החיה ובצע חתך אורך קטן באמצע עצם השכמה באורך של כשני סנטימטרים. מתחיל באמצע הדרך על הגב ונמשך ממש מתחת לצוואר. כפה את רקמת החיבור כדי לפנות מקום לבסיס הצנתר ולמרוח מי מלח על החתך.
משוך בעדינות את העור משני צידי החתך יחד והפוך את החיה. הווריד הטגולרי הימני יימצא באופן שטחי מתחת לעור הצוואר וניתן לחשוף אותו על ידי ביצוע חתך רדוד S. ערוך חתך אלכסוני באורך של כסנטימטר עד שני סנטימטרים, המשתרע סביב עצם הבריח הימנית, כלפי מעלה לכיוון הלסת של החיה.
ישלהעביר את הצינור מבסיס הצנתר דרך החתך הגחוני בצוואר כדי שיהיה נגיש להחדרה לווריד. הנח את המלקחיים מתחת לעור הכתפיים ופרץ את רקמת החיבור. כדי להגיע לחתך האחורי, משוך את הצינור דרך העור אל פתח הגחון סביב צוואר החיה.
אחזו בקצה הצינור בעזרת מהדקי עורקים והשאירו אותו מהודק בצד ימין של החיה. מרחו מי מלח על החתך, בודדו את וריד הצוואר הימני. הרחק בעדינות רבה כל רקמת חיבור ושומן שעלולה לחסום את שדה הראייה שלך ואתר את הווריד.
הרם בעדינות את הווריד סביב החלק העליון והשתמש במלקחיים המעוקלים כדי לפרק את השומן ולחבר רקמות סביב הווריד ומתחתיו. הניחו את המלקחיים המעוקלים מתחת לווריד ופתחו אותם ביד החופשית. העבירו מוט פלסטיק סטרילי מתחת לווריד.
לאחר שהווריד מוגבה, הסר מספיק שומן כדי לתת לך מבט ברור ללא הפרעה על הווריד. טפטפו מעת לעת מי מלח על הווריד החשוף כדי לשמור עליו רטוב. הכן קשרי תפרים סביב הווריד כדי שתוכל לאבטח את צינור הקטטר במקומו לאחר הכנסתו למקום הצוואר.
תפרים מתחת לווריד בשני הקצוות ויוצרים קשר פתוח אחד רופף מאוד בכל קצה. השחילו את צינור הקטטר דרך הקשר העליון ולולאו אותו מעל חוט התפר לשאר מעל כתף ימין. דחוף מי מלח דרך הצנתר כדי להכביד על הצינור כדי להכניס את צינור הקטטר לווריד הצוואר.
המחט ששונתה בגודל 20 משמשת לניקוב הווריד, להרטיב את הווריד ואת מחט ההחדרה במי מלח כדי להפחית את החיכוך במהלך ההחדרה, למשוך בעדינות את מוט הפלסטיק ולהכניס את המחט קרוב יותר לחלק התחתון של הווריד. מספיק כדי שחצי סנטימטר מהמחט ייכנס פנימה. החלק את צינור הקטטר במורד המחט ולתוך הווריד.
לא צריכה להיות התנגדות. התנגדות תצביע על כך שאתה נמצא ברקמת חיבור. כדי להיות בטוח שאתה בתוך הווריד, נסה למשוך לאחור את מזרק הקטטר כדי לראות אם אתה מסוגל לשאוב דם.
לאחר שהצינור נמצא במקומו, הסר את המחט ודחף את נורת הקטטר לנקודת ההחדרה. קשרו את הקשר התחתון וודאו שצינור הקטטר צמוד למוט לפני קשירת הקשר השני ממש מעל הנורה. זה יאבטח את הקטטר במקומו.
הסר את המוט וצור קשר שני בכל קצה. תחב את צינור הקטטר וחוטי התפרים מתחת לעור לפני התפירה. השתמש בעורק clamp כדי להנחות את מחט התפר דרך העור ולסגור את החתך.
מספר התפרים ישתנה בהתאם לגודל החתך עם החיה על בטנה. מקם את בסיס הצנתר על גב החיה. מרחו מי מלח על החתך והחליקו את בסיס הצנתר מתחת לעור.
ודא שהצינור הוא לולאה מינימלית ומתחת לבסיס כדי למזער את הסיכוי שהוא ינוקב. תפר את העור סביב בסיס הצנתר. מספר התפרים יהיה תלוי בגודל החתך.
בדרך כלל מספיקים שלושה עד ארבעה תפרים. ודא שעדיין ניתן לשאוב דם מהצנתר. לבסוף, שטפו את הקטטר בתמיסת ה-heparinized tein כדי למנוע זיהום והיווצרות קרישי דם.
שחרר את הצינור המחובר לצינורית הקטטר. לאחר מכן, הסר את צינור המלח והחלף אותו במהירות בצינור מהמזרק המכיל את תמיסת ה-T Carin ההפרינית. שטוף את הצנתר בתמיסה של 0.03 עד 0.05 סמ"ק.
שוב, שחרר את הצינור המחובר לצינורית. אחזו במכסה הקטטר בעזרת המלקחיים, ובתנועה אחת, הסירו את הצינור מהצינורית והחליפו אותו במכסה הצנתר. שלב זה חייב להיעשות במהירות כדי למנוע עליית דם.
הברג את מכסה הקטטר הלבן, וודא שהמכסה מאובטח מבלי לנקב את קצה הצינורית. תן לעכבר זריקות תת עוריות של משככי כאבים ואנטיביוטיקה. הזריקו את משכך הכאבים קטופרופן בצד אחד במינון של חמישה מיליגרם לק"ג ואת האנטיביוטיקה אמיקאצין בצד השני במינון של 10 מיליגרם לק"ג.
לאחר הפסקת ההרדמה, אפשר לעכבר להתאושש בכלוב נקי עם גישה נוחה למזון ומים. ניתן להשיג נתונים אמינים על מתן עצמי תוך ורידי על ידי ביצוע הטכניקות המוצגות בסרטון זה. עם זאת, חשוב לשמור על סבלנות צנתר.
זה מושג על ידי מיקום זהיר של הקטטר באטריום הימני, שטיפה יומית של הקטטר לפני ואחרי מפגשי אופרה, והקפדה על כיסוי קבוע של צינורית הצנתר כדי למנוע כניסת פסולת.
סקירה כללית
מאמר זה מפרט את הפרדיגמה של מתן עירוי עצמי תוך ורידי (IVSA), שיטה סטנדרטית לחקר חיזוק תרופות במכרסמים. הוא מדגיש את הטכניקות והנהלים הכירורגיים הנדרשים לקבלת נתוני IVSA אמינים, תוך התמקדות מיוחדת בהשתלת קטטר ותחזוקתו.
מרכיבי מחקר מרכזיים
תחום המדע
- נוירולוגיה
- פרמקולוגיה התנהגותית
- מודלים של מכרסמים
רקע
- IVSA היא שיטה נפוצה להערכת תכונות החיזוק של תרופות.
- איסוף נתונים אמין הוא קריטי להבנת מנגנוני ההתמכרות.
- טכניקות כירורגיות נכונות חיוניות להשתלת קטטר מוצלחת.
- תחזוקת חדירות הקטטר היא חיונית לשלמות הניסוי.
מטרת המחקר
- לתאר את הנהלים לניתוח השתלת קטטר במכרסמים.
- לספק טיפים לתחזוקת פונקציונליות הקטטר במהלך ניסויים.
- להגביר את האמינות של איסוף נתונים IVSA.
שיטות שבהן נעשה שימוש
- הכנת כלי חירום וחומרים להכנסת קטטר.
- צעדים מפורטים להשתלת קטטר לווריד הצוואר.
- ניטור הרדמה ותנאים כירורגיים במהלך ההליך.
- טכניקות להבטחת חדירות הקטטר ומניעת חסימות.
תוצאות עיקריות
- הוכחו טכניקות השתלת קטטר מוצלחות.
- הוגדרו הנחיות לתחזוקת חדירות הקטטר.
- סופקו צעדים כירורגיים מפורטים כדי להבטיח שחזור.
- דגש על ניטור רווחת החיות במהלך ההליך.
מסקנות
- טכניקות כירורגיות נכונות חיוניות למחקרי IVSA אמינים.
- תחזוקת פונקציונליות הקטטר היא חיונית לשלמות הנתונים.
- מחקר זה משמש כמדריך מקיף לחוקרים בתחום.
שאלות נפוצות
Executive Industry Relevance
Intravenous self-administration (IVSA) in mouse models provides a critical preclinical platform for evaluating the reinforcing properties of compounds, enabling target validation in addiction and neuropsychiatric drug discovery. By allowing animals to self-administer test substances, this method reduces experimenter bias and yields quantitative data on drug intake patterns, supporting mechanistic de-risking and predictive confidence in early-stage target assessment. The approach facilitates translational continuity from target engagement to behavioral output, informing go/no-go decisions in portfolio prioritization for CNS therapeutics.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses by measuring voluntary drug intake as a functional readout of target engagement in reward pathways.
- Operational Value: Supports biological de-risking through direct assessment of compound reinforcement, clarifying target liability and abuse potential early in discovery.
- Predictive Value: Generates quantitative dependent variable measurements (e.g., infusion frequency, intake patterns) that aid in predictive confidence and portfolio triage for CNS-targeted molecules.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Prepares validated biological systems for downstream compound evaluation by establishing reliable catheter-based drug delivery and stable baseline responding.
- Reproducibility: Emphasizes standardized surgical techniques and catheter maintenance protocols to ensure consistent quantitative outputs across experiments and laboratories.
- Platform Utility: Enables reliable compound screening through precise measurement of drug consumption timing and quantity, supporting assay scalability and reuse in reinforcement testing.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Models human drug self-administration behavior, providing a disease-relevant system for studying addiction mechanisms and evaluating therapeutic interventions.
- Translational Continuity: Bridges discovery and preclinical work by offering a consistent behavioral assay that can be used across target validation and lead optimization stages.
- Risk-Adjusted Advancement: Informs preclinical go/no-go decisions by identifying compounds with undesirable reinforcement profiles, reducing late-stage attrition due to abuse liability.
Pipeline & Workflow Integration
IVSA integrates into the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical assessment, serving as a functional assay for reinforcement liability that complements in vitro and in vivo pharmacokinetic profiling.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by linking molecular targets to motivated behavior through self-administration outcomes.
- Screening: Delivers assay readiness and quantitative outputs (e.g., infusion rate, breakpoint under progressive ratio) that enable reliable comparison of test compounds against controls.
- Analytics: Provides statistical analysis capabilities for comparing conditions, such as intake over time or response patterns, essential for evaluating compound effects and variability.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity by maintaining a consistent behavioral readout that aligns with clinical endpoints related to drug use and relapse.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable platform across multiple projects and compound series, reinforcing standardization and cross-study comparability in addiction research.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances predictive confidence in target validation by reducing mechanistic ambiguity through direct behavioral measurement of reinforcement.
- Operational Value: Promotes standardization and reproducibility via detailed surgical and catheter maintenance procedures, minimizing technical variability.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making by identifying abuse liability early, increasing capital efficiency and reducing late-stage biological risk in CNS programs.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization by flagging compounds with high reinforcement potential, supporting informed advancement decisions.
Implementation Considerations
- Requires expertise in rodent surgery, catheterization techniques, and anesthetic monitoring to ensure animal welfare and procedural success.
- Depends on specialized instrumentation including infusion pumps, operant chambers with ultrasensitive levers, and sterile surgical tools for consistent catheter placement.
- Necessitates cross-team standardization of catheter flushing, capping, and maintenance protocols to prevent occlusion and ensure data integrity across studies.
- Involves adaptation considerations for different mouse strains, catheter types, and drug formulations, with attention to venous access and catheter patency over time.
- Includes practical limitations such as catheter-related complications (e.g., infection, thrombosis) that require vigilant monitoring and may affect longitudinal data collection.
