Identificazione dei roditori I

Rodent Identification I
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Lab Animal Research
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Rodent Identification I

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13:04 min
August 24, 2015

Overview

Fonte: Kay Stewart, RVT, RLATG, CMAR; Valerie A. Schroeder, RVT, RLATG. Università di Notre Dame, IN

Un requisito fondamentale della ricerca biomedica è la corretta identificazione degli animali da ricerca. È essenziale che l’animale giusto venga utilizzato per le procedure e la raccolta dei dati. Topi e ratti di laboratorio possono essere identificati con i seguenti metodi permanenti: marchi auricolari, codici di punzonatura auricolare, impianto di microchip, tatuaggi di coda per topi adulti e tatuaggi delle dita dei dita per neonati. Metodi temporanei di coloranti e penne per marcatura possono essere utilizzati anche per studi acuti. Questo video copre gli aspetti tecnici dell’ear tagging e della punzonatura per topi e ratti, nonché i benefici di ciascuno rispetto al tipo di ricerca condotta sugli animali. La conoscenza delle tecniche di ritenuta manuale di base per ciascun animale (trattata in un video separato) è necessaria affinché questi metodi di identificazione siano correttamente eseguiti.

Principles

I marchi auricolari sono economici e facili da eseguire e, di conseguenza, sono comunemente usati per l’identificazione di singoli topi e ratti. I tag possono essere personalizzati con una serie di numeri e/o lettere. Assegnazione di codici specifici a un ceppo di topo/ratto, o a un Principle Investigator (PI), aiuta nella tenuta dei registri e nella gestione del database, specialmente nelle grandi colonie riproduttive dove ci sono più ceppi e PI. Inoltre, ci sono una varietà di tag disponibili in commercio. Le etichette metalliche hanno caratteri incisi su di esse. Sebbene questa incisione sia chiara, quando si lavora con un mouse è spesso necessario raccoglierlo per leggere il codice sui tag a causa delle piccole dimensioni dei tag. Altre opzioni sono etichette di plastica con numeri e / o lettere su sfondi dai colori vivaci o etichette di plastica con un codice a barre sulla superficie anteriore. Entrambe queste opzioni consentono di leggere i tag senza dover gestire gli animali. Un altro vantaggio dei tag di plastica è la loro compatibilità con l’imaging MRI.

Il posizionamento del tag sull’orecchio è fondamentale, in quanto un posizionamento improprio può avere diverse conseguenze sfortunate. Le etichette devono essere posizionate in modo tale da non causare una curva nella pinna, interferire con la mobilità dell’animale o catturare qualsiasi parte della ingabbiatura. Se il tag è posizionato troppo vicino al bordo dell’orecchio, può essere facilmente strappato dal tessuto pinna. Se posizionato troppo vicino alla testa, la pelle della zona del collo può catturare nel tag, il che creerà irritazione, dolore e movimento limitato. Questo può quindi portare a un auto-trauma da parte dell’animale che graffia il tag, lo strappa dall’orecchio o si impiglia un piede nel tag. La formazione per un corretto posizionamento e tecnica è essenziale. 1

Mentre i tag forniscono identificatori individuali per topi o ratti, non sono infallibili. I tag possono essere persi a causa di combattimenti, eccessiva toelettatura, dermatite in ceppi sensibili, infezioni o auto-traumi. 2 I ratti adulti in particolare sono meno tolleranti nei confronti dei marchi auricolari e spesso li rimuovono, infliggendo auto-traumi. Il comportamento riproduttivo più aggressivo nei ratti può anche portare a strappare un marchio auricolare dalla pinna. Se topi o ratti sono accoppiati o alloggiati in gruppo, la perdita di un marchio auricolare su più di un animale può essere fastidiosa. Per aggirare questo problema, dovrebbe essere utilizzata una forma secondaria di identificazione, come un codice di punzonatura utilizzato sull’orecchio opposto al tag o un tatuaggio della coda o della dito. Una struttura dovrebbe standardizzare sia la scelta dell’orecchio da taggare sia il codice da utilizzare sull’altro orecchio o sulle dita dei piedi. Tutti i codici devono essere indicati sulla scheda della gabbia.

L’uso di codici di punzonatura auricolare consente un metodo di identificazione rapido e semplice, ma la tecnica ha dei limiti. I codici comunemente usati hanno un limite superiore per i numeri disponibili per l’uso, di solito un massimo di 100 a 399. Per leggere i codici dei pugni all’orecchio, la maggior parte degli animali deve essere afferrata alla collottola. I punzoni possono raddoppiare come campioni di tessuto per la genotipizzazione PCR, che consente di eseguire contemporaneamente l’identificazione degli animali e il campionamento del genotipo. Ciò si traduce in meno stress per gli animali dalla manipolazione ripetuta. 3

Esistono tre stili di pugni all’orecchio: il pugno a forbice, il pugno al pollice e il pugno a leva. Sebbene tutti siano ugualmente efficaci, ci sono vantaggi e svantaggi per ciascuno. Ad esempio, quando i ratti invecchiano, la pelle delle loro orecchie si ispessisce. È meglio eseguire i pugni all’orecchio sui giovani ratti mentre vengono svezzati. Per i ratti adulti che richiedono l’identificazione, deve essere preso in considerazione l’uso dell’anestesia inalante. Ergonomicamente, il punch di livello è più facile da usare di un pugno al pollice, specialmente per le orecchie più spesse dei ratti più anziani. Tuttavia, entrambi questi pugni richiedono un movimento di pizzicamento delle dita. Il punzone a forbice ha il vantaggio ergonomico di non richiedere un movimento di pizzicamento, evitando così affaticamento e lesioni del tunnel carpale. Al contrario, il punzone del pollice è vantaggioso per la raccolta di campioni di genotipizzazione, poiché le punte con il materiale tissutale si adatteranno a un tubo di Eppendorf. Lo stile di punzonatura da usare dovrebbe essere determinato dagli individui che eseguono il compito e dall’età dei ratti.

Per i ratti, sebbene i tag metallici siano più spesso utilizzati, gli studi hanno dimostrato che ci sono conseguenze nell’usarli. Infiammazione, cambiamenti neoplastici e persino dolore cronico sono stati osservati in animali che hanno indossato marchi auricolari metallici per diversi mesi. 3,4,5,6 Le etichette devono essere prontamente rimosse dall’orecchio in caso di reazione avversa e la lesione successiva deve essere esaminata e trattata, se necessario, dal personale veterinario.

Una corretta cura e manutenzione dei punzoni ne estenderà l’uso. Tutti i tipi di punzoni si opacizzeranno se autoclavati, quindi si consiglia di pulirli con un disinfettante e risciacquarli con alcool. Quindi, devono essere accuratamente asciugati per evitare la ruggine. Se i punzoni vengono utilizzati per la PCR, devono essere immersi per 3 minuti in una soluzione che rimuove il DNA residuo o l’RNA. Prima dell’uso vengono risciacquati in alcool e asciugati.

Procedure

1. Identificazione del punzone dell’orecchio

I codici di punzonatura auricolare sono stati sviluppati come metodo rapido ed economico per etichettare i singoli animali. Esistono tre stili di pugni all’orecchio: il pugno a forbice, il pugno al pollice e il pugno a leva. L’orecchio destro dell’animale è usato per le singole cifre, l’orecchio sinistro per decine e il centro delle orecchie per centinaia.

  1. Trattenere l’animale in modo che le orecchie siano facilmente accessibili. La maggior parte dei topi sono marcati con l’orecchio per l’identificazione individuale allo svezzamento. Ciò richiede una manipolazione delicata a causa delle loro dimensioni più piccole e fragili. Alcuni topi hanno meno probabilità di lottare se gli arti posteriori possono poggiare su una superficie come una parte superiore della gabbia o un piano di lavoro.
  2. Determinare i pugni all’orecchio necessari per corrispondere al numero sperimentale dell’animale o per identificarlo all’interno di una gabbia.
    1. I punzoni saranno tacche o fori a seconda del codice utilizzato.
    2. L’ultimo numero sul marchio auricolare viene spesso utilizzato come identificatore del punzone auricolare quando è il metodo secondario di identificazione.
    3. Se gli animali sono in uno studio a breve termine in gruppi di gabbie stabili, possono ricevere numeri sequenziali. Questo viene spesso fatto quando non ci sono marchi auricolari presenti.
  3. Fai il pugno all’orecchio.
    1. Per fare una tacca, il pugno è posto sul bordo della pinna dell’orecchio.
    2. Per fare un foro, posizionare l’orecchio nel pugno in modo che il foro del punzone sia posizionato lontano dal margine della pinna nella posizione desiderata.
    3. Applicare una pressione sul pugno del pollice o della leva o chiudere il punzone a forbice in modo rapido e deciso per tagliare la pelle dell’orecchio.
    4. Sollevare delicatamente il pugno lontano dall’orecchio quando si usano i pugni del pollice o della leva. Apri il punzone a forbice per rimuoverlo dall’orecchio.
    5. Evitare di tirare o torcere il pugno per evitare di strappare l’orecchio.
    6. I pugni diventano noiosi dopo il tempo. Se un pugno non riesce a tagliare l’orecchio, rilascia il pugno e seleziona un nuovo pugno all’orecchio. Riposizionare il nuovo punzone nello stesso punto.
  4. Pulire i punzoni dopo ogni utilizzo.
    1. Tutti i tipi di punzonatura si opacizzeranno se autoclavati. Si raccomanda di pulirli con un disinfettante e risciacquati con alcool. Asciugarli accuratamente per evitare la ruggine.
    2. I punzoni auricolari da utilizzare per la PCR vengono regolarmente immersi per 3 minuti in una soluzione per rimuovere il DNA o l’RNA residuo. Prima dell’uso vengono risciacquati in alcool e asciugati.

Figure 1
Figura 1. Punzonatura dell’orecchio nei topi usando il pugno a forbice.

2. Identificazione del marchio auricolare

I marchi auricolari personalizzati possono essere ordinati dai produttori con codici alfabetici e / o numerici, il che consente la differenziazione di ceppi di topo o investigatori. I marchi auricolari possono essere fatti di metallo o plastica.

  1. Selezionare i marchi auricolari appropriati per gli animali da identificare. Esistono diversi stili di applier disponibili presso i produttori di marchi auricolari. Assicurati di ordinare l’applier che è per la dimensione e lo stile specifici dei marchi auricolari utilizzati.
  2. Rimuovere delicatamente un tag dal supporto di cartone e orientarlo nell’applier in modo che l’estremità con il foro sia posizionata sopra l’area dentellata dell’applier. L’estremità appuntita del tag dovrebbe essere opposta alla tacca.
  3. Trattenere l’animale in modo che le orecchie siano facilmente accessibili. Gli animali possono avere meno probabilità di lottare se gli arti posteriori possono poggiare su una superficie, come una parte superiore della gabbia o un piano di lavoro.
  4. Posizionare correttamente il marchio auricolare per il posizionamento.
    1. Posiziona il punto del marchio auricolare il più profondamente possibile nella concha dell’orecchio, in modo che i numeri del tag siano rivolti verso la parte posteriore dell’animale.
    2. Per avere i numeri del marchio auricolare rivolti verso il naso dell’animale, posizionare la punta del tag alla base della pinna sul retro dell’orecchio.
  5. Applicare il tag.
    1. Spremere saldamente l’applier chiuso. Il marchio auricolare forerà l’orecchio e si bloccherà insieme.
    2. Rilascia l’applier e l’orecchio taggato cadrà dall’applier.

Figure 2
Figura 2. Un mouse con un marchio auricolare posizionato correttamente sulla pinna.

  1. Rimuovere i marchi auricolari in metallo.
    NOTA: A volte, i marchi auricolari in metallo possono causare irritazione e gonfiore dell’orecchio. Il gonfiore e l’irritazione spesso portano a infezioni della pinna. Il trattamento dovrebbe includere la rimozione del tag; tuttavia, in caso di grave irritazione o infezione, l’animale potrebbe aver bisogno di essere anestetizzato.
    1. Rimuovere i detriti intorno all’etichetta con un applicatore con punta di cotone inumidito con una soluzione antisettica.
    2. Tagliare la parte superiore del loop del tag da un bordo all’altro con taglierine a filo. Non tagliare la superficie piana, in quanto ciò comprimerà l’etichetta, pizzicherà l’orecchio e causerà ulteriori danni.
    3. Evitare di applicare la coppia durante il taglio per evitare di strappare l’orecchio.
  2. Usa gli ermoni per stendere le estremità tagliate del marchio auricolare.
    1. Guidare delicatamente il marchio auricolare attraverso e fuori dall’orecchio usando gli omestati. Ridurre il trauma evitando l’allargamento del foro di perforazione e facendo scivolare fuori il tag in modo che l’estremità crimpata non passi attraverso l’orecchio.
    2. Una volta che il tag è sparito, pulire l’orecchio con un applicatore di cotone imbevuto di antisettico.
    3. Se c’è una scarica purulenta dall’orecchio, può essere necessario un trattamento di follow-up e si raccomanda la consultazione con il personale veterinario per la valutazione.

La corretta identificazione degli animali da laboratorio è un requisito fondamentale della ricerca biomedica. È essenziale che gli sperimentatori siano in grado di distinguere tra i singoli animali in modo che l’animale corretto venga utilizzato per le procedure sperimentali e la raccolta dei dati. Gli scienziati hanno sviluppato diversi metodi permanenti e temporanei per identificare i singoli animali da laboratorio. Qui, discuteremo i due metodi più comunemente usati: ear tagging e ear punching.

Prima di approfondire la procedura per la punzonatura dell’orecchio, introduciamo il codice del punzone dell’orecchio, i tipi di pugni disponibili e discutiamo i vantaggi e gli svantaggi di questo metodo. Come avrai intuito, la punzonatura dell’orecchio comporta la perforazione di un foro o di una tacca nell’orecchio esterno o nella pinna dell’animale. Al fine di standardizzare questo metodo, sono stati sviluppati codici universali di punzonatura auricolare.

A seconda della posizione, le tacche sull’orecchio destro rappresentano cifre singole, come 1, 3 e 5, e una doppia tacca rappresenta 2. Utilizzando diverse combinazioni di queste tacche e sommando il valore per ogni tacca, è possibile etichettare l’animale da 1 a 9. Allo stesso modo, sull’orecchio sinistro, le stesse tacche rappresentano le decine. E ancora, diverse combinazioni copriranno l’intervallo da 10 a 90. I fori al centro della pinna destra e sinistra rappresentano rispettivamente 100 e 200. E i fori in entrambi indicano 300. Pertanto, ad esempio, se si desidera etichettare l’animale 173, è necessario praticare un foro al centro dell’orecchio destro per 100, tre tacche nell’anno sinistro sommando il totale a 70 e una singola tacca nell’orecchio in alto a destra che rappresenta il posto dell’unità “tre”.

Ora, discutiamo i tre stili di punzoni per le orecchie disponibili in commercio: il pugno a forbice, il pugno al pollice e il pugno a leva. Ognuno di questi ha i suoi vantaggi e svantaggi.

Il pugno del pollice richiede un movimento di pizzicamento, ma è abbastanza piccolo da adattarsi a un tubo Eppendorf in modo che il tessuto dell’orecchio possa essere raccolto più facilmente. Ergonomicamente, il punzone a leva è più facile da usare rispetto al pugno al pollice, specialmente per le orecchie più spesse dei ratti più anziani. Il punzone a forbice non richiede un movimento di pizzicamento, evitando così affaticamento e lesioni del tunnel carpale.

Nonostante sia un metodo di identificazione rapido e semplice, la punzonatura dell’orecchio ha alcune limitazioni. In primo luogo, il codice di punzonatura dell’orecchio discusso sopra ha un limite superiore di 399, che può limitare l’uso di questo metodo in alcuni studi su larga scala. Un’altra limitazione è che la maggior parte degli animali deve essere afferrata alla collottola per leggere il codice, aumentando così i tempi in cui vengono maneggiati. Man mano che i ratti invecchiano, la pelle delle loro orecchie si ispessisce ed è difficile eseguire il pugno all’orecchio senza causare disagio significativo all’animale. Pertanto, è meglio eseguire i pugni all’orecchio sui giovani ratti mentre vengono svezzati. Per i ratti adulti che richiedono l’identificazione, l’uso dell’anestesia inalante deve essere considerato quando si eseguono pugni all’orecchio.

Ora che hai alcune informazioni di base sul codice del punzonatura dell’orecchio e sui tipi di strumenti disponibili, impariamo come eseguire questa tecnica nei topi.

Prima di iniziare la procedura, si consiglia di pulire gli strumenti di punzonatura con una soluzione disinfettante,risciacquati con alcool e asciugati accuratamente. Evitare l’autoclave dei pugni all’orecchio, in quanto alla fine li opacizzerà.

Per iniziare, decidi il codice sperimentale dell’animale e il pugno da utilizzare. Usiamo il codice 173 e il pugno a forbice come esempi qui. La stessa procedura è applicabile a qualsiasi altro codice o punzone. Quando sei pronto, trattielo afferrandolo alla collottola in modo che le orecchie siano facilmente accessibili. Inizia con il foro per 100. Posizionare l’orecchio destro nel pugno in modo che il foro del punzone sia posizionato lontano dal margine della pinna. Quindi, applicare una pressione per chiudere la forbice rapidamente e con fermezza per tagliare la pelle. Quindi, rilasciare il pugno e rimuoverlo dall’orecchio. Evitare di tirare o torcere il pugno per evitare di strappare l’orecchio. Per fare una tacca, posizionare il pugno sul bordo della pinna dell’orecchio nel punto corretto, in questo caso nella parte superiore dell’orecchio destro per il “tre” nella posizione dell’unità del codice, e fare lo stesso – applicare una pressione rapida e ferma e quindi aprire la forbice per rimuoverlo. Ripeti la stessa procedura sull’altro orecchio per perforare tre tacche – due per “20” vicino all’angolo esterno e una per “50” vicino all’angolo interno, totalando il codice su “70”.

Verificare che il codice corretto sia stato perforato prima di aggiungere l’animale alla gabbia. Ancora una volta, pulire il pugno con un disinfettante, risciacquare con alcool e asciugarlo accuratamente per evitare la ruggine.

Ora, passiamo all’ear tagging, che è un altro metodo economico e facile da eseguire per l’identificazione individuale di topi e ratti. Ci sono una varietà di marchi auricolari disponibili in commercio. Questi includono: tag metallici che hanno una serie di numeri e / o lettere incisi su di essi e tag di plastica con caratteri o codici a barre su sfondi dai colori vivaci.

Uno svantaggio dei tag metallici è che spesso è necessario raccogliere l’animale per leggere il codice. Al contrario, le etichette di plastica sono facili da leggere senza dover maneggiare gli animali. Un altro vantaggio dei tag di plastica è la loro compatibilità con l’imaging MRI. Mentre i tag forniscono un identificatore individuale per un topo o un topo, non sono infallibili. I tag possono essere persi a causa di eccessiva toelettatura, dermatite o infezione, autotratto inflitto cercando di rimuovere i tag a causa di intolleranza, combattimenti e comportamento di riproduzione aggressivo. Se diversi animali sono alloggiati nella stessa gabbia, la perdita di un marchio auricolare può essere fastidiosa. Per aggirare questo problema, è necessario utilizzare una forma secondaria di identificazione come un codice di punzonatura sull’orecchio opposto al tag. Una struttura dovrebbe standardizzare sia la scelta dell’orecchio da etichettare che il codice da utilizzare sull’altro orecchio, e tutti i codici dovrebbero essere indicati sulla scheda della gabbia.

Ora impariamo come applicare correttamente un marchio auricolare, poiché un posizionamento errato può avere diverse conseguenze sfortunate. Dopo l’applicazione, discuteremo anche della rimozione del marchio auricolare, che di solito viene eseguita in caso di infezione dovuta all’applicazione del tag.

Il primo passo è selezionare un tag appropriato per gli animali da identificare. Qui, useremo un tag metallico per dimostrare la procedura sui topi. Assicurati di ordinare l’applier appropriato per le dimensioni e lo stile specifici dei marchi auricolari utilizzati. Rimuovere delicatamente l’etichetta dal supporto di cartone e orientarla nell’applier in modo che l’estremità con il foro sia posizionata sopra l’area dentellata dell’applier. L’estremità appuntita del tag dovrebbe essere opposta alla tacca.

Quando sei pronto per applicare il marchio auricolare, trattieni l’animale in modo che le orecchie siano facilmente accessibili. Gli animali possono avere meno probabilità di lottare se gli arti posteriori possono poggiare su una superficie come la parte superiore della gabbia o un piano di lavoro. Una volta che l’animale è trattenuto, posiziona profondamente la punta del marchio auricolare nella concha dell’orecchio in modo che i numeri del tag siano rivolti verso la parte posteriore dell’animale. Quindi, spremere saldamente l’applier chiuso; il marchio auricolare forerà l’orecchio e si bloccherà insieme. Quando rilasci, l’orecchio taggato cadrà dall’applier. Verificare che il tag sia stato posizionato e applicato correttamente. Se preferisci avere i numeri del marchio auricolare rivolti verso il naso dell’animale, posiziona il punto del tag alla base della pinna sul retro dell’orecchio e quindi stringi per bloccare il tag in posizione.

Le etichette devono essere posizionate in modo tale da non causare una curva nell’orecchio, interferire con la mobilità dell’animale o catturare qualsiasi parte dell’ingabbiamento. Se il tag è posizionato troppo vicino al bordo dell’orecchio, può essere facilmente strappato. Se posizionata troppo vicino alla testa, la pelle della zona del collo può catturare il tag, creando irritazione, dolore e movimenti limitati, che possono quindi portare a auto-trauma. Occasionalmente, le etichette metalliche possono causare irritazione e gonfiore dell’orecchio. Questo spesso porta a infezioni della pinna e il trattamento immediato dovrebbe includere la rimozione del tag.

Per rimuovere il tag, inumidire un applicatore con punta di cotone con una soluzione antisettica e utilizzarlo per rimuovere eventuali detriti intorno al tag. Nei casi gravi di infezione, l’animale potrebbe aver bisogno di essere anestetizzato. Quindi, utilizzando le frese a filo, tagliare la parte superiore del loop del tag da un bordo all’altro. È importante sottolineare che non tagliare la superficie piana in quanto ciò comprimerà il tag, pizzicherà l’orecchio e causerà danni all’orecchio. Usando gli omestati, guida delicatamente il marchio auricolare attraverso e fuori dall’orecchio. Far scivolare il tag in modo che l’estremità crimpata non passi attraverso causando traumi e allargamento del foro di perforazione. Una volta che l’etichetta è sparita, pulire l’orecchio con un bastoncino di applicatore di cotone imbevuto di antisettico e riportare l’animale nella sua gabbia. Se c’è una scarica purulenta dall’orecchio, può essere necessario un trattamento di follow-up e si raccomanda la consultazione con il personale veterinario per la valutazione.

Ora che sai come contrassegnare gli animali da laboratorio usando marchi auricolari e pugni, esaminiamo alcuni esperimenti in cui questi metodi possono essere utili. Uno dei principali vantaggi dell’utilizzo del codice di punzonatura dell’orecchio è che i punzoni possono raddoppiare come campioni di tessuto per la genotipizzazione, riducendo così lo stress per gli animali causato dalla manipolazione ripetuta. Tuttavia, se si prevede di utilizzare i punzoni per la raccolta di campioni pcr, ricordarsi di immergere prima l’apparecchio in una soluzione decontaminante superficiale per almeno 3 minuti per rimuovere il DNA residuo o l’RNA, quindi risciacquare con alcool prima dell’uso.

L’importanza della tecnica di identificazione aumenta ulteriormente se l’esperimento dura diversi giorni. Ad esempio, in questo esperimento gli scienziati hanno prima etichettato gli animali usando un tag metallico e poi hanno iniettato il nervo sciatico con una sospensione di cellule tumorali transgeniche che esprimono la proteina luciferasi. Successivamente, al fine di quantificare la progressione del cancro, hanno ripreso gli animali usando la bioluminescenza a uno, dieci e diciotto giorni dopo l’iniezione.

Hai appena visto la presentazione di JoVE che dimostra i due metodi di identificazione comunemente usati nei roditori: marchi auricolari e punzoni per le orecchie. Ora dovresti capire il codice del punzone auricolare, conoscere i diversi tipi di marchi auricolari per roditori disponibili in commercio e dovresti essere in grado di eseguire con precisione queste procedure senza causare un significativo disagio agli animali.

Ricorda, ogni tecnica ha i suoi vantaggi e svantaggi, che devono essere considerati in relazione alle tue esigenze sperimentali. Oltre a considerare i costi, la facilità della tecnica e il livello di dolore per gli animali dovrebbero essere alcune delle considerazioni principali nella scelta del metodo di identificazione appropriato. Come sempre, grazie per aver guardato!

Applications and Summary

Quando si sceglie il metodo di identificazione appropriato, molti fattori devono essere deliberati. Ogni tecnica presenta vantaggi e svantaggi che devono essere considerati in relazione alle esigenze sperimentali. Mentre i costi devono essere pesati insieme ad altri fattori, la facilità della tecnica e il livello di disagio per gli animali dovrebbero essere le considerazioni principali. 3,4

La punzonatura / tacchetta dell’orecchio è comunemente usata nei topi e nei ratti perché c’è poco costo e la procedura è facilmente eseguibili. Ci sono un numero limitato di codici che possono essere utilizzati, con la maggior parte dei codici che hanno un limite superiore da 100 a 399. Per leggere i codici dei pugni all’orecchio, la maggior parte degli animali deve essere afferrata alla collottola. Tuttavia, i punzoni possono raddoppiare come campioni di tessuto per la genotipizzazione PCR, il che consente di eseguire contemporaneamente l’identificazione e il campionamento del genotipo, con conseguente minore stress per gli animali dalla manipolazione ripetuta. 5

Transcript

Proper identification of lab animals is a fundamental requirement of biomedical research. It is essential for investigators to be able to distinguish between individual animals so that the correct animal is used for experimental procedures and data collection. Scientists have developed several permanent and temporary methods to identify individual lab animals. Here, we are going to discuss the two most commonly used methods: ear tagging and ear punching.

Before delving into the procedure for ear punching, let’s introduce the ear punch code, the types of punches available, and discuss the benefits and disadvantages of this method. As you might have guessed, ear punching involves punching a hole or a notch in the animal’s external ear or pinna. In order to standardize this method, universal ear punch codes have been developed.

Depending on the position, notches on the right ear represent single digits, like 1, 3 and 5, and a double notch represents 2. Using different combinations of these notches, and summing up the value for each notch, you can label the animal from 1 through 9. Similarly, on the left ear, the same notches represent the tens. And again, different combinations will cover the range of 10 through 90. Holes in the center of the right and left pinna represent 100 and 200, respectively. And holes in both indicate 300. Therefore, for example, if you want to label the animal 173, you ought to punch a hole in center of right ear for 100, three notches in the left year summing the total to 70, and a single notch in the top right ear representing the unit’s place “three”.

Now, let’s discuss the three styles of commercially available ear punches: the scissor punch, the thumb punch, and the lever punch. Each of these has their advantages and disadvantages.

The thumb punch requires a pinching motion, but is small enough to fit into an Eppendorf tube so that the ear tissue can be more easily collected. Ergonomically, the lever punch is easier to use than thumb punch, especially for the thicker ears of the older rats. The scissor punch does not require a pinching motion, thus avoiding carpal tunnel fatigue and injury.

In spite of being a quick and simple method of identification, ear punching does have some limitations. First, the ear punch code discussed above has an upper limit of 399, which may limit the use of this method in some large-scale studies. Another limitation is that most animals must be grasped at the scruff in order to read the code, thus increasing the times they are handled. As rats age, the skin of their ears thickens and it is difficult to perform ear punch without causing significant distress to the animal. Therefore, it is best to perform the ear punches on young rats as they are weaned. For adult rats that require identification, the use of inhalant anesthesia should be considered when performing ear punches.

Now that you have some background information about the ear punch code and the types of tools available, let’s learn how to perform this technique in mice.

Before starting the procedure, it is recommended that punching tools be cleaned with a disinfectant solution,rinsed with alcohol, and dried thoroughly. Avoid autoclaving the ear punches, as it will eventually dull them.

To begin, decide the animal’s experimental code and the punch to be used. Let’s use the code 173 and scissor punch as examples here. The same procedure is applicable to any other code or punch. When you are ready, restrain the animal by grasping it at the scruff so that the ears are easily accessible. Start with the hole for 100. Place the right ear in the punch so that the hole of the punch is positioned away from the pinna margin. Next, apply pressure to close the scissor quickly and firmly to cut through the skin. Then, release the punch and remove it from the ear. Avoid pulling or twisting the punch to prevent tearing the ear. To make a notch, place the punch on the edge of the ear pinna at the correct spot, in this case at the top of the right ear for the “three” in the code’s unit place, and do the same – apply quick and firm pressure and then open the scissor to remove it. Repeat the same procedure on the other ear to punch three notches – two for “20” near the outer corner and one for “50” near the inner corner, totaling the code to “70”.

Confirm that the correct code was punched before adding the animal back to the cage. Again, clean the punch with a disinfectant, rinse with alcohol and dry it thoroughly to prevent rusting.

Now, let’s move on to ear tagging, which is another inexpensive and easy-to-perform method for the individual identification of mice and rats. There are a variety of commercially available ear tags. These include: metal tags that have a series of numbers and/or letters etched on them, and plastic tags with characters or barcodes on brightly colored backgrounds.

One disadvantage of metal tags is that it is often necessary to pick up the animal in order to read the code. In contrast, plastic tags are easy to read without having to handle the animals. Another advantage to plastic tags is their compatibility with MRI imaging. While the tags provide an individual identifier for a mouse or rat, they are not infallible. Tags can be lost due to over-grooming, dermatitis or infection, self-trauma inflicted trying to remove tags due to intolerance, fighting, and aggressive breeding behavior. If several animals are housed in the same cage, the loss of an ear tag can be troublesome. To circumvent this problem, a secondary form of identification such as a punch code on the ear opposite of the tag should be utilized. A facility should standardize both the choice of ear to be tagged and the code to be used on the other ear, and all codes should be indicated on the cage card.

Now let’s learn how to properly apply an ear tag, as incorrect positioning can have several unfortunate consequences. Following application, we will also discuss removal of the ear tag, which is usually performed in case of an infection due to the tag application.

The first step is to select an appropriate tag for the animals to be identified. Here, we will use a metal tag to demonstrate the procedure on mice. Be sure to order the applier that is appropriate for the specific size and style of ear tags being used. Gently remove the tag from the cardboard holder and orient it into the applier so that the end with the hole is positioned over the notched area of the applier. The pointed end of the tag should be opposite the notch.

When you are ready to apply the ear tag, restrain the animal so that the ears are easily accessible. Animals may be less likely to struggle if the hind limbs can rest on a surface such as the cage top or a counter top. Once the animal is restrained, position the point of the ear tag deeply in the concha of the ear so the tag numbers face the back of the animal. Then, firmly squeeze the applier closed; the ear tag will pierce the ear and lock together. When you release, the tagged ear will fall out of the applier. Confirm that the tag has been properly positioned and applied. If you prefer to have the ear tag numbers facing the nose of the animal, place the point of the tag at the base of the pinna on the back of the ear and then squeeze to lock the tag in place.

Tags must be placed such that they do not cause a bend in the ear, interfere with the animal’s mobility, or catch on any part of the caging. If the tag is placed too close to the edge of the ear, it can easily be torn. If positioned too close to the head, the skin of the neck area can catch in the tag, creating irritation, pain, and restricted movement, which can then lead to self-trauma. Occasionally, metal tags can cause irritation and swelling of the ear. This often leads to infections of the pinna, and the immediate treatment should include the removal of the tag.

In order to remove the tag, moisten a cotton-tipped applicator with an antiseptic solution and use it to remove any debris from around the tag. In severe cases of infection, the animal may need to be anesthetized. Then, using wire cutters, cut across the top of the tag loop from edge to edge. Importantly, do not cut across the flat surface as that will compress the tag, pinch the ear, and cause damage to the ear. Using hemostats, gently guide the ear tag through and out of the ear. Slip the tag out so that the crimped end does not pass through causing trauma and enlargement of the piercing hole. Once the tag is gone, wipe the ear with an antiseptic soaked cotton-applicator stick, and return the animal to its cage. If there is a purulent discharge from the ear, follow-up treatment may be necessary and consultation with the veterinary staff for assessment is recommended.

Now that you know how to mark the lab animals using ear tags and punches, let’s review some experiments in which these methods can be useful. One major advantage of using ear punch code is that the punches can double as tissue samples for genotyping, thus reducing stress to the animals caused due to repeat handling. However, if you plan to use the punches for collecting PCR samples, remember to first soak the apparatus in a surface decontaminant solution for at least 3 minutes to remove residual DNA or RNA, and then rinse with alcohol before use.

Identification technique’s importance increases further if the experiment is lasting over several days. For example, in this experiment the scientists first labeled the animals using a metal tag and then they injected the sciatic nerve with a suspension of transgenic tumor cells expressing luciferase protein. Next, in order to quantify cancer progression, they imaged the animals using bioluminescence at one, ten and eighteen days post injection.

You’ve just watched JoVE’s presentation demonstrating the two commonly used methods of identification in rodents: ear tags and ear punches. You should now understand the ear punch code, know the different types of commercially available rodent ear tags, and should be able to accurately perform these procedures without causing significant animal discomfort.

Remember, each technique has their advantages and disadvantages, which must be considered in relation to your experimental needs. In addition to considering cost, the ease of the technique and the level of pain to the animals should be some of the primary considerations when choosing the appropriate identification method. As always, thanks for watching!