9 luglio 2020
Qui presentiamo un protocollo per somministrare in modo sicuro ed efficace gas anestetico ai topi utilizzando un sistema di anestesia digitale a basso flusso con ventilatore integrato e moduli di monitoraggio fisiologico.
Questo protocollo evidenzia i migliori utilizzi per una suite all-inclusive di anestesia e monitoraggio fisiologico che include un vaporizzatore elettronico a basso flusso, un ventilatore integrato, un pulsossimetro e un cuscinetto riscaldante a infrarossi lontani. Questa metodologia è utile per qualsiasi struttura con spazio limitato su banco o laboratorio. Un sistema all-in-one elimina anche la necessità di serbatoi di gas compresso e apparecchiature di monitoraggio fisiologico separate.
A dimostrare la procedura sarà Luke Schepers, uno studente di dottorato in ingegneria biomedica presso la Purdue University. Per configurare il vaporizzatore a basso flusso, selezionare una fonte di gas di trasporto e rimuovere il tappo rosso dalla porta di ingresso sul retro del sistema per consentire al sistema di aspirare aria ambiente. Se si utilizza una fonte di gas compresso, utilizzare un regolatore di pressione e un riduttore di pressione impostati su 15 libbre per pollice quadrato.
E collegare il dispositivo alla porta del gas del compressore sul retro del sistema. Collegare il contenitore del carbone alla porta di scarico. E collegare il connettore dell'accessorio alle porte inspiratorie ed espiratorie sulla parte anteriore del sistema.
Collega la camera di induzione ai rami con clip blu e il cono nasale ai rami con clip bianche. Per installare il ventilatore integrato, collegare il tubo del connettore per intubazione ai rami con le clip gialle. Per calibrare lo spazio morto del ventilatore nella schermata Vent Run, toccare Impostazione e calibrazione e test, quindi selezionare Misura spazio morto e premere Dial B.To configurare il pulsossimetro integrato, collegare il sensore della porta di stato del mouse sul retro del sistema.
Per configurare il cuscinetto riscaldante a infrarossi lontani, collegare il cuscinetto riscaldante alla porta di alimentazione del cuscinetto sulla parte anteriore del sistema. Quindi collegare un sensore alla porta del sensore corporeo e l'altro alla porta del sensore del pad e fissare il sensore del pad al pad riscaldante. Per configurare le impostazioni di sistema per l'erogazione dell'anestesia nella schermata di esecuzione dell'anestesia, toccare Configura e selezionare l'agente anestetico.
Toccare, digitare anest e ruotare la manopola B per selezionare isoflurano o sevoflurano. Per impostare questa dimensione della siringa, toccare Dimensione siringa e ruotare la manopola B per selezionare una dimensione. Toccare Indietro per tornare alla schermata di esecuzione dell'aneto e utilizzare l'adattatore per la parte superiore del flacone per riempire la siringa con l'anestetico.
Collegare la siringa al sistema di anestesia e toccare Rimuovi per spostare indietro il blocco di spinta secondo necessità. Per adescare la siringa, tenere premuto adescare per spostare in avanti il blocco di spinta fino a quando il blocco non tocca appena la parte superiore dello stantuffo della siringa. Per impostare la ventilazione meccanica, aprire la scheda Vent Run Screen e premere Setup.
Premere Peso corporeo e inserire il peso dell'animale. Quindi premere Priorità per selezionare la ventilazione a volume o a pressione controllata. La frequenza respiratoria e i volumi correnti appropriati verranno impostati automaticamente.
Per impostare i parametri della pulsossimetria, aprire la scheda della schermata di esecuzione Oxy e premere Setup. premere FC minima e ruotare la manopola B per impostare la lettura della frequenza cardiaca minima consentita. Per impostare i parametri di riscaldamento nella schermata di funzionamento a caldo, premere Setup e selezionare un metodo di riscaldamento e un'impostazione della temperatura target.
Per anestetizzare il mouse dalla schermata di esecuzione dell'aneto, toccare Induzione per avviare il flusso d'aria. La portata di induzione predefinita è di 500 millilitri al minuto. Ruotare la manopola A per regolare la portata secondo necessità.
Posizionare il mouse nella camera di induzione e chiudere bene il coperchio. Regolare la manopola della concentrazione dell'agente anestetico al 3% per l'isoflurano. La portata di induzione predefinita è di 500 millilitri al minuto.
Ruotare la manopola A per regolare la portata secondo necessità. Premere Consegna per iniziare l'erogazione dell'anestetico. Una volta che l'animale è sufficientemente anestetizzato, toccare nuovamente Induzione, quindi Flush chamber per ridurre il gas anestetico residuo nella camera.
Aprire le clip che portano all'ogiva e chiudere le clip che portano alla camera. Toccare il cono per iniziare il flusso d'aria e inserire immediatamente il cono sul naso. Centrare l'animale sul cuscinetto riscaldante a infrarossi, quindi inserire il sensore animale come sonda rettale per controllare la temperatura corporea.
Per avviare la ventilazione meccanica, posizionare l'animale anestetizzato sul tavolino di intubazione e utilizzare un filo fissato al tavolino di intubazione verticale per sospendere l'animale dai suoi incisivi superiori. Mostra delicatamente la lingua dell'animale di lato e utilizza le luci fornite nel kit di innovazione per visualizzare la trachea. Inserire con cautela il tubo endotracheale.
Il corretto posizionamento può essere verificato collegando una piccola camera d'aria al tubo e controllando il gonfiaggio polmonare. Toccare l'ogiva Stop per arrestare il flusso d'aria, chiudere le clip sull'ogiva e aprire le clip sul tubo di ventilazione. Collegare il tubo endotracheale al tubo di ventilazione e toccare Avvia ventilatore per iniziare la ventilazione.
Per iniziare il monitoraggio fisiologico, agganciare leggermente il sensore su una zampa posteriore dell'animale, il pulsossimetro inizierà automaticamente a leggere la frequenza cardiaca e la saturazione di ossigeno nel sangue. Toccare la scheda della schermata di corsa Oxy per view i dati della pulsossimetria. La frequenza cardiaca e la saturazione di ossigeno nel sangue possono essere monitorate durante il mantenimento tramite la simmetria dell'uscita del polso.
In questa analisi rappresentativa, la frequenza cardiaca e la saturazione di ossigeno nel sangue dell'animale sono rimaste stabili con pochi cambiamenti significativi osservati in entrambe le misurazioni per tutti i gruppi. E con la saturazione di ossigeno nel sangue che rimane tra l'82 e il 99%Questa tecnica consente ai ricercatori di erogare l'anestesia con portate inferiori e senza la necessità di gas compresso. Portate più basse portano a un minore spreco di gas e a una minore esposizione per il personale di ricerca.
Questo protocollo descrive un metodo per la somministrazione sicura ed efficace di gas anestetico a topi mediante un sistema di anestesia digitale a basso flusso. Il sistema integra un ventilatore e moduli di monitoraggio fisiologico, risultando adatto a strutture con spazio limitato.
Nella ricerca preclinica, i sistemi di somministrazione dell'anestesia devono garantire un equilibrio tra il benessere animale, l'integrità dei dati e l'efficienza operativa, in particolare in ambienti con spazio limitato. Questo sistema integrato a basso flusso supporta la riduzione del rischio meccanicistico consentendo un monitoraggio fisiologico stabile durante la valutazione dei composti, riducendo la variabilità derivante da artefatti anestetici. La sua progettazione tutto-in-uno migliora la continuità del flusso di lavoro e l'utilizzo delle risorse nei percorsi di scoperta precoce, dove una sedazione riproducibile è fondamentale per la validazione degli obiettivi e lo screening fenotipico.
Il sistema si inserisce nel percorso della scoperta, che va dalla verifica delle ipotesi all'ottimizzazione del composto promettente, in cui è necessaria un'anestesia costante per l'acquisizione di immagini, l'elettrofisiologia o interventi chirurgici.