What is the main difference between enteral and parenteral routes of compound administration?

Enteral administration delivers compounds via the digestive tract, where the substance undergoes hepatic metabolism before entering the bloodstream. Parenteral routes, such as intravenous or intramuscular injection, bypass the liver, resulting in higher bioavailability. This first-pass metabolism difference significantly affects how quickly and completely the compound reaches systemic circulation.

Why is sterility important when preparing injection solutions for animal studies?

Sterile preparation prevents introducing pathogens into the animal during injection. Both the injection material and the needles and syringes must be sterile to avoid infection. Contamination can compromise animal health and invalidate experimental results, making sterility a fundamental consideration before any compound administration procedure.

How does needle gauge selection relate to injection solution viscosity?

Solution viscosity determines needle selection because thicker solutions require larger gauge needles to pass through. For mice and rats, 20 to 30 gauge needles are typically used in parenteral administration. The solution should flow through at least one needle, and the smallest gauge feasible is chosen if the solution passes through multiple needle sizes.

What are the advantages of subcutaneous injection compared to other parenteral routes?

Subcutaneous injection allows safe administration of larger volumes by placing material between skin layers and muscle in a virtual space created by lifting the skin. Although absorption is slower than other routes, this provides a more sustained effect. The technique is relatively simple and carries lower risk of complications compared to intramuscular or intravenous injection.

Why must intravenous injections target the lateral caudal tail veins rather than the ventral midline?

The lateral caudal tail veins on the sides of the tail are suitable for injection because they deliver compounds directly into the circulatory system. The artery running along the ventral midline is not suitable for injection purposes. Proper vein selection ensures effective delivery and prevents tissue damage from injecting into arterial or subcutaneous spaces.

What precautions should be taken during intramuscular injection to prevent tissue damage?

Inject material slowly and steadily, as rapid injection causes tissue trauma. Avoid repositioning the syringe during injection to prevent muscle damage. For the gluteal muscle, insert the needle to a maximum depth of 5 mm; for the gastrocnemius, use 3 mm maximum. Improper or repeated injections can cause nerve damage resulting in paralysis or muscle necrosis.

How does intraperitoneal injection absorption compare to other parenteral routes?

Although intraperitoneal injection is classified as parenteral administration, its absorption mechanism is actually more similar to oral dosing. The compound is injected directly into the peritoneal cavity, allowing safe delivery of large volumes. This route provides intermediate absorption rates compared to subcutaneous and intravenous routes, making it useful for specific experimental applications.

Amministrazione composta I

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1. Iniezione sottocutanea

Trattenere manualmente il mouse tramite la presa di ritenuta con una sola mano. Una volta afferrato, lasciare che il mouse riposi su un tavolo o su un'altra superficie sicura. Assicurati di evitare di esercitare pressione sul corpo del mouse.
Appoggiare il tallone della mano sul tavolo per evitare un peso eccessivo sul mouse che può compromettere la respirazione. I topi possono anche essere trattenuti in un dispositivo commerciale. Per i ratti, è meglio usare un dispositivo di ritenuta commerciale.
Afferra la pelle e tira verso l'alto per creare una tenda di pelle. Se si utilizza un dispositivo di ritenuta, potrebbe essere necessario un pince per afferrare la pelle attraverso la fessura sulla parte superiore.
Inserire l'ago parallelo alla colonna vertebrale, diretto lontano dalla testa alla base della piega cutanea della tenda. Dirigere l'ago lontano dalla testa per evitare la possibilità di punture al cranio, poiché l'osso del cranio del topo è molto sottile. I ratti hanno la tendenza a rialzare la testa, il che potrebbe causare l'iniezione da inserire nei muscoli del collo.
Inserire la smussatura dell'ago per consentire una leggera scivolata nella pelle. Si noti che l'ago viene inserito sotto le dita afferrando la pelle. Per migliorare la sicurezza durante l'iniezione di articoli biosciepi, la pelle viene afferrata con una pinza, eliminando così la possibilità di lesioni da aghi.
Tirare indietro lo stantuffo per verificare il corretto posizionamento. Se l'aria viene aspirata nella siringa, indica che la punta dell'ago non è posizionata sotto la pelle e dovrà essere ritirata e riposizionata. Se c'è una ripressione quando lo stantuffo viene tirato indietro, indica il corretto posizionamento dell'ago e che l'iniezione può procedere.
Iniettare la sostanza lentamente con un movimento costante. Per evitare la perdita dell'articolo di iniezione, fare una pausa dopo l'iniezione, ruotare leggermente l'ago sotto la pelle e pizzicare la pelle nel sito di iniezione mentre si preleva l'ago.

Figura 1. Iniezione sottocutanea nei topi.

2. Iniezione intraperitoneale

Il metodo di ritenuta manuale con una sola mano viene utilizzato per questa tecnica di iniezione nei topi. Regola la mano in modo che sia posizionata abbastanza in alto sul collo per evitare che il mouse giri.
Afferrare la pelle sciolta alla nuca tra il pollice e l'indice.
Stabilizzare i quarti posteriori bloccando la pelle sciolta lungo la schiena tra il secondo, il terzo e il quarto dito e la base del pollice, oppure posizionando la coda tra il terzo e il quarto dito.
L'iniezione IP nel ratto richiede due persone, una per trattenere il ratto e l'altra per eseguire l'iniezione.
1. Afferrare il topo sulle spalle usando l'indice e il medio su ciascun lato del collo e il palmo sulla schiena. Il pollice e il terzo e il quarto dito dovrebbero circondare il torace per impedire il movimento in avanti o indietro. La posizione delle dita su ciascun lato del collo impedisce al ratto di girare la testa.
2. Sollevare il ratto e girarlo per esporre l'addome ventrale.
3. Stabilizzare i quarti posteriori afferrando saldamente i piedi e la coda ed estendendoli lontano dal corpo.
Posizionare il topo o il ratto per esporre l'addome, assicurandosi che sia rivolto verso l'alto.
Inclinare l'animale con la testa rivolta verso il basso con un angolo di circa 30°, per permettere all'intestino di cadere in avanti.
I punti di riferimento dell'iniezione sono i seguenti:
1. L'area da iniettare è delimitata cranicamente da una linea immaginaria che si estende orizzontalmente attraverso il corpo nella parte superiore dell'anca (da un fianco all'altro).
2. La linea mediana è il bordo mediale, riconosciuto come il punto in cui si incontrano i capelli che crescono in direzioni opposte. Negli animali glatti, la linea mediana si estende in linea retta dallo xifoide all'ano.
3. Il bordo laterale è una linea dalla parte superiore dell'anca al prepuzio nel maschio, e dalla parte superiore dell'anca e seguendo le tettareane nella femmina.
4. Ciò fornisce un'area triangolare per un'iniezione sicura.
Iniezione di un articolo all'interno dei punti di riferimento
1. Inserire un ago perpendicolare alla colonna vertebrale, fuori dalla linea mediana, nel triangolo come descritto sopra. Posizionare l'ago con un angolo di 90 ° rispetto al piano del corpo consente un'iniezione sicura utilizzando entrambi i lati dell'addome. Ciò è particolarmente importante con iniezioni multiple, in quanto riduce al minimo il trauma tissutale consentendo l'alternanza dei siti di iniezione.
2. Quando l'ago viene posizionato con un angolo di 90 °, "scoppia" nell'addome, consentendo una più facile determinazione della profondità. Questo è anche un segnale visivo e tattile che l'ago è posizionato correttamente.
3. Aspirare la siringa per garantire il posizionamento all'interno della cavità peritoneale e non all'interno della vescica urinaria, dell'intestino o delle strutture vascolari.
4. Evitare di iniettare caudally nel topo maschio per evitare di somministrare l'articolo nel sacco scrotale. Evitare di iniettare nella tettarella della femmina per prevenire traumi.

Figura 2. I punti di riferimento per l'iniezione intraperitoneale nei topi.

3. Iniezione intramuscolare

La moderazione per questa tecnica per topi e ratti richiede due persone o l'uso di un tubo di ritenuta. Descritto qui è un metodo per una persona che utilizza un dispositivo di ritenuta.
1. Posizionare l'animale nel dispositivo di ritenuta.
2. Una volta che l'animale è nel tubo, afferrare la coda per posizionare l'animale con le zampe posteriori fuori dal tubo.
3. Afferrare la pelle del fianco alla porzione cranica del femore per estendere la gamba e impedire al soffocamento di piegarsi.
4. Posizionare il dispositivo di ritenuta in modo che si trovi sul tavolo con la testa dell'animale rivolta verso il basso o sdraiato sul tavolo puntato verso il corpo del tecnico per consentire la stabilizzazione del dispositivo durante l'iniezione.
5. I punti di riferimento dell'iniezione sono i seguenti: sia il topo che la gamba del ratto sono piccoli con i muscoli glutei (i muscoli caudali della coscia) che comprendono la più grande massa muscolare nell'arto posteriore; la seconda massa muscolare più grande nell'arto posteriore è il gastrocnemio (il muscolo del polpaccio). L'iniezione è fatta dall'aspetto caudale della gamba.
  1. Individuare la massa muscolare glutea posteriore al femore. L'osso può essere palpato e il grande muscolo è facilmente ingialloso.
  2. Si noti che la linea mediana della gamba dall'aspetto posteriore va dalla punta del garretto alla coda. I capelli hanno spesso una cresta dove si uniscono, poiché crescono in direzioni opposte rispetto alle superfici laterali e interne.
  3. Le iniezioni vengono effettuate verso l'aspetto laterale della coscia dalla linea mediana. Ciò riduce la probabilità di danneggiare i nervi e i vasi sanguigni situati sulla superficie mediale della gamba.
  4. Le iniezioni fatte nel gastrocnemio sono fatte dall'aspetto posteriore e con un'attenta considerazione della posizione della vena safena laterale.
6. Iniezione di un articolo all'interno dei punti di riferimento
  1. Inserire l'ago perpendicolarmente al femore fuori dalla linea mediana come descritto sopra, ad una profondità massima di 5 mm per il muscolo gluteo e un massimo di 3 mm per il gastrocnemio.
  2. Per evitare traumi al muscolo, deve essere impedito il movimento estraneo dell'ago nel tessuto. La siringa deve essere tenuta in modo da non richiedere il riposizionamento della mano per eseguire l'iniezione.
  3. Aspirare la siringa per garantire il posizionamento all'interno del muscolo e non in un vaso sanguigno.
  4. Iniettare il materiale con un movimento costante e fluido. Non iniettare rapidamente in modo da consentire una lenta espansione del muscolo. L'iniezione rapida causerà traumi tissutali.

Figura 3. Iniezione intramuscolare nel muscolo gluteo nei ratti.

4. Iniezione endovenosa utilizzando la vena della coda

La moderazione dell'animale dipende dal fatto che l'animale sia anestetizzato o sveglio.
1. Utilizzare un tubo di ritenuta cilindrico per topi o ratti coscienti, ad eccezione degli animali glari o nudi. A causa della natura oleosa degli animali glari, è difficile riposizionarli e rimuoverli dai freni acrilici, poiché la loro pelle tende ad aderire alla plastica rigida. Pertanto, viene utilizzato un cono di plastica flessibile.
2. Altri dispositivi di iniezione includono piattaforme illuminate, piattaforme riscaldate e coni di plastica rigida in cui il mouse è tenuto nel cono rigorosamente con tensione sulla coda.
3. I topi anestetizzati potrebbero non aver bisogno di moderazione.
4. Riscaldare tutto il corpo o solo la coda per garantire la vasodilatazione dei vasi di coda.
  1. Riscaldare tutto il corpo con una piastra riscaldante elettrica impostata sul mezzo o una coperta d'acqua circolante.
  2. Posizionare l'animale nel dispositivo di ritenuta, avvolto nella fonte di calore.
  3. Osservare attentamente l'animale e rimuoverlo dalla fonte di calore non appena i vasi sanguigni si dilatano. Il riscaldamento di tutto il corpo può anche essere ottenuto con l'uso di una lampada di calore diretta in una gabbia. Quando si utilizza una lampada di calore, gli animali devono essere osservati da vicino, poiché è facile surriscaldarli.
  4. Quando il riscaldamento di tutto il corpo non è fattibile, il riscaldamento della coda da solo può essere ottenuto utilizzando impacchi caldi da un asciugamano riscaldato, una bottiglia di acqua calda o immergendo la coda in acqua calda. Bisogna fare attenzione per evitare di bruciare la coda perché le bottiglie di acqua calda, gli asciugamani riscaldati e l'acqua calda non hanno controlli di temperatura. È comune che le fonti di calore siano inizialmente surriscaldate. Anche queste fonti di calore si raffreddano rapidamente.
5. L'uso di olio di tessuto è un altro modo per migliorare la visualizzazione dei vasi.
  1. Immergere un applicatore con punta di cotone nell'olio di tessuto e applicare l'olio ben lontano dalla porzione della coda che viene afferrata per la stabilizzazione. L'olio di tessuto fa sì che i vasi appaiano più chiaramente definiti.
  2. Ci sono oli non tossici disponibili in commercio che contengono una sostanza chimica nella formulazione che crea riscaldamento della pelle e vasodilatazione con evaporazione. Questi oli vengono applicati e, dopo pochi istanti, quando i vasi sono visibili, l'olio in eccesso viene spazzato via con un batuffolo di cotone.
  3. Tutti gli oli possono rendere la coda più difficile da tenere.
  4. Quando si utilizzano oli, l'iniezione deve essere effettuata immediatamente dopo la visualizzazione dei vasi.
6. I punti di riferimento dell'iniezione sono i seguenti:
  1. Le vene laterali della coda si trovano ai lati della coda. Ci sono anche vasi che corrono lungo le linee medie dorsali e ventrali della coda che non sono adatti per scopi di iniezione.
  2. L'animale nel limitatore può essere ruotato in modo che i vasi laterali siano rivolti verso l'alto per facilitare l'iniezione. In alternativa, la coda può essere ruotata per portare i vasi in una posizione più accettabile per l'iniezione.
  3. Le navi sono molto superficiali. Diventano più superficiali quando raggiungono la base della coda.
7. L'iniezione di un articolo nella vena della coda richiede abilità. Per evitare traumi al vaso sanguigno, deve essere impedito il movimento estraneo dell'ago. La siringa viene tenuta in un modo che non richiede il riposizionamento della mano per eseguire l'iniezione.
  1. Posizionare la coda in modo che la nave sia visibile e tenuta sotto tensione. Non applicare una tensione eccessiva alla coda, o la nave può essere allungata e il flusso sanguigno diminuito.
  2. Posizionare l'ago direttamente sopra la nave il più lontano possibile.
  3. Applicare una leggera pressione e far scorrere l'ago nella coda parallelamente alle vertebre. Evitare di inclinare l'ago verso il basso, poiché l'ago trascinerà la nave. L'ago deve essere visibile nel vaso in quanto è avanzato di almeno 2 mm nel lume.
  4. Iniettare il materiale con un movimento lento e fluido per evitare la rottura della nave.
  5. Prestare particolare attenzione alla coda durante l'iniezione. Se inserito correttamente nel recipiente, il materiale di iniezione che scorre nel recipiente viene percepito senza resistenza. Il vaso sanguigno dovrebbe sbollentare mentre il sangue viene spinto fuori dal materiale di iniezione.
  6. Se l'ago non è nella nave, ci sarà una forte resistenza durante l'iniezione. Se iniettato con forza, il materiale riempirà lo spazio sottocutaneo e la coda si gonfierà. Fermarsi immediatamente, poiché il materiale progettato per essere iniettato per via endovenosa può essere caustico ai tessuti circostanti. Prelevare l'ago e tentare un'altra iniezione più cranica sulla coda.
  7. Dopo aver effettuato con successo l'iniezione, prelevare l'ago e applicare pressione sul sito di iniezione per assicurare una buona emostasi prima di riportare l'animale nella gabbia.