Un metodo semplice di intubazione mouse polmone
21 marzo 2013
Il presente documento descrive un metodo striaghforward ed efficiente intubazione topi per le misure di funzionalità polmonare o instillazione polmonare, che consente ai topi di recuperare e da studiare in tempi successivi. La procedura prevede una fonte economica di luce a fibre ottiche che illumina direttamente la trachea.
L'obiettivo generale di questa procedura è quello di intubare un topo per consentire la ventilazione meccanica o l'installazione di liquidi. Ciò si ottiene assemblando prima la cannula e la sorgente luminosa. Il secondo passo è appendere il topo verticalmente per gli incisivi superiori.
Dopo aver manipolato la testa e il corpo per consentire un percorso rettilineo per l'intubazione, inserire l'introduttore a fibre ottiche e la cannula attraverso le corde vocali. Alla fine, la fibra ottica viene rimossa e il topo con la cannula in posizione viene messo in posizione supina per la ventilazione o l'installazione. Ok, oggi dimostreremo una semplice procedura per intubare un polmone di topo.
La visualizzazione è importante perché spesso il posizionamento del mouse è un passaggio critico in termini di inserimento della cannula, e quindi con un po' di pratica, ci vuole un po' di pratica. Dovrebbe essere possibile per chiunque farlo ripetutamente in un tempo relativamente breve dimostrando che la procedura oggi è il dottor Sandy Doss, che è un membro della facoltà junior nella divisione di Medicina Polmonare e nella scuola di medicina. Il primo passo è prepararsi.
Preparare la cannula per topi adulti, viene utilizzato un catetere IV da 20 gauge lungo da uno a 1,5 pollici. Quindi, preparare il cavo in fibra ottica tagliando una lunghezza di 0,5 millimetri di cavo ottico per levigare il bordo. Dopo il taglio, tenere la fibra all'estremità e fare dei piccoli cerchi in modo che le punte tocchino un pezzo di carta vetrata a grana 1000.
L'altra estremità è inserita in un tappo in gomma siliconica dimensionato per adattarsi all'apertura della sorgente luminosa. Per prima cosa, fai passare un ago da 18 gauge. Quindi, inserire la fibra ottica attraverso il foro dell'ago ed estrarre l'ago.
Il tappo in gomma viene quindi collegato a una sorgente luminosa alogena da 150 watt. Quindi, inserire il cavo in fibra ottica attraverso un breve pezzo di tubo di gomma siliconica. Fissare il tubo in posizione consentendo comunque la regolazione del cavo in fibra ottica.
Una volta in posizione, inserire saldamente il tubo in silicone nell'estremità dell'esca della cannula. Regolare la posizione del cavo in fibra ottica in modo che si estenda attraverso la cannula e circa quattro millimetri davanti alla punta. Una volta preparato il tutto, posizionare un topo anestetizzato su un supporto verticale sospendendo con cura l'animale per gli incisivi superiori.
Una volta fissata, molto delicatamente, estrarre la lingua e tenerla con il pollice e l'indice. Posizionare il dito medio tra il collo e la trazione di supporto in plastica sulla linguetta con l'indice. Il dito e il pollice vengono utilizzati per aprire la bocca e per raddrizzare il percorso di intubazione.
L'angolo della testa viene regolato con il dito medio dietro il collo come mostrato qui. Quindi, visualizza le corde vocali. Se le corde non sono visibili, tirare delicatamente più forte la lingua usando il dito medio come supporto.
Una volta visualizzato, utilizzare il cavo in fibra ottica sia come fonte di luce che come introduttore e spingerlo attraverso le corde vocali. Un'indicazione che la cannula si trova nella trachea è che il topo può ansimare quando la cannula viene inserita per la prima volta. Una volta inserita, far avanzare la cannula di circa cinque millimetri ulteriormente, facendo quindi attenzione a non muovere la cannula, ritirare il cavo in fibra ottica, sdraiare il mouse e fissare la cannula con un pezzo di nastro adesivo e sostenere il mozzo della cannula su un pezzo di argilla da modellare.
Un piccolo specchio dentale conservato nel congelatore può essere utilizzato per confermare che la cannula si trova nella trachea e non nell'esofago. Posizionare lo specchio davanti al mozzo dell'esca del catetere. Se il catetere è nella posizione corretta, il respiro espirato formerà condensa sullo specchio.
Se la procedura di intubazione viene eseguita solo per l'installazione di agenti aerosol nel polmone, questa può essere eseguita mentre il topo è sdraiato supino. In questa posizione, tuttavia, le installazioni di liquidi vengono eseguite in modo più efficiente mentre il mouse è ancora sospeso in posizione verticale, seguite dalla rimozione immediata della cannula per la misurazione della funzione polmonare. Il topo anestetizzato intubato viene quindi collegato a un ventilatore meccanico come mostrato qui.
Le impostazioni del ventilatore devono essere eseguite prima di iniziare l'intubazione, in modo che non ci siano ritardi nella ventilazione. Per questo topo intubato viene mostrata una registrazione della pressione e del volume di ventilazione. Abbiamo valutato la capacità del metodo di ottenere misurazioni riproducibili della resistenza delle vie aeree per un periodo di cinque settimane.
I dati in questo grafico mostrano che non vi è alcun effetto nell'effettuare misurazioni ripetute poiché la resistenza di base rimane relativamente costante. In ciascuno dei quattro topi studiati a intervalli settimanali, abbiamo valutato la tenuta del sigillo tra la trachea e la cannula di intubazione iniettando boli d'aria nei polmoni dopo aver sacrificato il topo. Sebbene possa esserci una perdita molto lenta dopo lo stress, il recupero dal rilassamento, le perdite di pressione sembrano essere minime.
Durante il tentativo di questa procedura, è molto importante fare attenzione quando si rimuove il mouse dal supporto di supporto poiché è molto facile estrarre accidentalmente la cannula.
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Panoramica
In questo articolo viene descritto un metodo semplice ed efficiente per l'intubazione dei topi ai fini della misurazione della funzione polmonare o dell'instillazione polmonare. La procedura consente ai topi di riprendersi ed essere esaminati in momenti successivi, utilizzando una sorgente luminosa in fibra ottica economica che illumina direttamente la trachea.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze
- Biologia
Sfondo
- L'intubazione è essenziale per la ventilazione meccanica o l'installazione di liquidi nella ricerca.
- La procedura richiede attrezzature specifiche per essere eseguita con successo.
- Il posizionamento corretto del topo è fondamentale per un'intubazione efficace.
- Il recupero del topo dopo la procedura permette studi successivi.
Scopo dello studio
- Sviluppare un metodo affidabile per l'intubazione dei topi.
- Facilitare le misurazioni della funzione polmonare.
- Permettere l'installazione di liquidi a fini sperimentali.
Metodi Utilizzati
- Assemblare la cannula e la sorgente luminosa.
- Sospendere il topo verticalmente per mezzo degli incisivi superiori.
- Posizionare la testa e il corpo del topo in modo da ottenere un percorso rettilineo per l'intubazione.
- Inserire l'introduttore per fibra ottica e la cannula attraverso le corde vocali.
Risultati principali
- La procedura permette un'intubazione riuscita del topo.
- I topi possono riprendersi ed essere studiati in un secondo momento, dimostrando l'efficacia del metodo.
- L'utilizzo di una sorgente luminosa a fibra ottica migliora la visibilità durante l'intubazione.
- È possibile effettuare ventilazione meccanica o somministrazione di liquidi dopo l'intubazione.
Conclusioni
- Questo metodo fornisce un approccio semplice ed efficace all'intubazione del topo.
- Supporta diverse procedure sperimentali nella ricerca polmonare.
- La tecnica è economica e accessibile per i ricercatori.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
L'intubazione polmonare del topo consente studi polmonari longitudinali con un numero ridotto di animali e una maggiore potenza statistica, utilizzando ciascun animale come controllo di se stesso. Questo metodo supporta la validazione degli obiettivi e la riduzione del rischio meccanicistico nei modelli di malattie respiratorie, permettendo valutazioni funzionali ripetute nel tempo. La tecnica assistita da fibra ottica abbassa le barriere tecniche, rendendo i disegni longitudinali accessibili a un numero maggiore di laboratori.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Valore scientifico: Consente l'analisi di ipotesi terapeutiche mediante misurazioni ripetute della funzione polmonare in singoli topi.
- Valore operativo: Riduce la variabilità animale utilizzando disegni longitudinali, migliorando la coerenza dei dati nei diversi punti temporali.
- Valore predittivo: Supporta la selezione del portafoglio fornendo misurazioni riproducibili della resistenza delle vie aeree per molte settimane.
Sviluppo di Screening e Saggi
- Prontezza del saggio: Crea un sistema standardizzato e riproducibile per valutare gli effetti dei composti sulla meccanica polmonare.
- Output quantitativo: Permette la misurazione della resistenza delle vie aeree e dei parametri di ventilazione come letture farmacodinamiche.
- Scalabilità: I bassi costi e i minimi requisiti di formazione favoriscono un'adozione più ampia tra i team di scoperta.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Rilevanza per le malattie: Facilita la valutazione preclinica di terapie polmonari in modelli murini anatomicamente rilevanti.
- De-risking meccanicistico: Permette la valutazione dell'interazione con il bersaglio e della modulazione del percorso attraverso test seriali della funzione polmonare.
- Continuità traslazionale: Supporta il passaggio dalla scoperta alla validazione preclinica consentendo un fenotipaggio coerente.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il metodo si inserisce nel percorso di scoperta che va dalla validazione iniziale della proteina bersaglio fino ai test di efficacia preclinica, in particolare per indicazioni respiratorie in cui la funzione polmonare longitudinale rappresenta un biomarcatore fondamentale.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica delle ipotesi consentendo misurazioni fisiologiche ripetute per chiarire il coinvolgimento del percorso bersaglio.
- Screening: Fornisce sistemi biologici pronti per saggi con output quantificabili per la valutazione dei composti.
- Analisi: Genera dati longitudinali sulla resistenza delle vie aeree e sulla ventilazione per confrontare le condizioni sperimentali.
- Ricerca traslazionale: Collega la scoperta precoce dei meccanismi alla validazione preclinica attraverso un fenotipaggio costante.
- Riutilizzo aziendale: Stabilisce una piattaforma di intubazione riutilizzabile applicabile in diversi progetti di ricerca polmonare.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva riducendo la variabilità biologica mediante controlli all'interno dello stesso animale.
- Valore operativo: Migliora la riproducibilità e la standardizzazione grazie alla tecnica di intubazione guidata da fibra ottica.
- Valore strategico: Ottimizza l'efficienza del capitale riducendo l'uso di animali e aumentando la potenza statistica per soggetto.
- Impatto sul portafoglio: Permette decisioni di avanzamento corrette per il rischio basate su letture funzionali ripetute.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede una formazione di base in microchirurgia e familiarità con la manipolazione del topo.
- Necessita di una sorgente luminosa a fibra ottica, una cannula, un ventilatore e un impianto base per l'anestesia.
- Esige la standardizzazione della profondità di intubazione e del fissaggio della cannula tra diversi operatori.
- Deve tenere conto della possibile irritazione tracheale o del degrado della tenuta con l'uso ripetuto.
- Limitato a protocolli non di sopravvivenza o di recupero, a seconda della durata della cannulazione.
