Estrazione dinamica continua del sangue dal cuore di ratto tramite tecnica di microdialisi non invasiva
13 settembre 2022
Il presente protocollo descrive un metodo semplice ed efficace per la raccolta dinamica e in tempo reale del sangue del cuore di ratto utilizzando la tecnica della microdialisi.
La nostra tecnica di raccolta dinamica continua del sangue da un cuore di ratto è molto importante per analizzare i componenti del sangue, contribuendo alla comprensione delle malattie cardiovascolari e delle loro malattie correlate. Rispetto ai metodi di campionamento tradizionali, questa tecnica presenta i vantaggi di essere in vivo, in tempo reale, dinamica e non invasiva, senza micromolecole biologiche e pre-processo di campionamento del titolo per un test esterno. Questa tecnica non è applicabile solo alle malattie cardiovascolari, ma dovrebbe anche funzionare per la diagnosi e il trattamento delle malattie rilevando biomarcatori del sangue combinati con cromatografia liquida ad alta fase e spettrometria di massa.
Questo metodo può essere utilizzato per studiare malattie cardiovascolari come infarto miocardico, apnea e aterosclerosi. Inoltre, si applica anche all'edema polmonare cardiogeno e all'embolia polmonare e cerebrale. Dopo aver eseguito la preparazione sperimentale, collegare l'ingresso della sonda dell'unità di dialisi con l'ago della siringa, l'adattatore del tubo e il tubo FEP.
Controllare la pervietà del sistema di tubazioni di microdialisi perfondendo la soluzione di destrosio citrato anticoagulante nel sistema di tubazioni. Fare un'incisione per esporre la vena giugulare destra mediante dissezione smussata dei tessuti molli e della fascia perivascolare. Utilizzando una sutura chirurgica 4-0, fare un nodo staccabile nella vena giugulare destra all'estremità distale del cuore per bloccare temporaneamente il flusso sanguigno.
Quindi fare un'incisione nella vena giugulare destra vicino al cuore. Inserire uno stiletto catetere a forma di ago nella vena giugulare destra verso l'estremità prossimale del cuore di ratto. Inserire la sonda di microdialisi del sangue in un catetere e impiantare la sonda con pinza oftalmica lungo l'incisione obliqua dello stile del catetere.
Rimuovere lo stiletto del catetere guidato e immergere completamente la membrana semipermeabile della sonda nella vena giugulare destra. Sbroglia il nodo staccabile all'estremità distale del cuore per ripristinare il flusso sanguigno nella vena giugulare destra. Quindi utilizzare suture chirurgiche 4-0 per legare la sonda con la vena giugulare destra.
Posizionare il ratto sveglio in un serbatoio a movimento libero e collegare la sonda al sistema di microdialisi. Quindi irrigare la soluzione di destrosio citrato anticoagulante ad una velocità di due microlitri al minuto per un'ora per equilibrare la membrana di dialisi della sonda. Raccogliere campioni di sangue di microdialisi e conservarli temporaneamente in un contenitore frazionato di quattro gradi Celsius.
Per riconfermare che la sonda è nella vena giugulare destra, sezionare il ratto. Rimuovere la sonda di microdialisi dalla vena giugulare destra e metterla in acqua ultrapura. Collegare la sonda alla tubazione e risciacquare durante la notte con acqua ultrapura per lavare accuratamente il sale residuo nel tubo e nella sonda.
I campioni di sangue normali apparivano rosso vivo mentre potenziali coaguli di sangue sono stati osservati nei campioni ipossici. I campioni ottenuti attraverso la tecnica di microdialisi del sangue erano incolori, chiari e trasparenti. Per evitare la distruzione della membrana e la sonda di scivolamento o spostamento, dovremmo prestare attenzione quando stiamo posizionando e immergendo la sonda nella vena giugulare del ratto.
I campioni di sangue ottenuti attraverso la tecnica della microdialisi possono essere utilizzati per analizzare i biomarcatori di diverse malattie e la distribuzione del sangue di farmaci e metaboliti rari.
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Panoramica
Questo protocollo descrive un metodo dinamico e non invasivo per il prelievo di sangue in tempo reale dai cuori di ratto mediante microdialisi. Questa tecnica è fondamentale per analizzare i componenti del sangue e comprendere le malattie cardiovascolari.
Componenti Chiave dello Studio
Ambito Scientifico
- Ricerca cardiovascolare
- Analisi del sangue
- Tecniche di microdialisi
Sfondo
- I metodi tradizionali di prelievo del sangue sono invasivi e possono alterare la composizione del sangue.
- Il monitoraggio in tempo reale dei componenti del sangue può migliorare la comprensione delle malattie.
- Questo metodo consente un prelievo continuo del sangue senza pre-elaborazione.
- Applicabile a diverse condizioni cardiovascolari.
Scopo dello studio
- Sviluppare una tecnica non invasiva per il prelievo dinamico del sangue.
- Facilitare l'analisi dei biomarcatori ematici nelle malattie cardiovascolari.
- Migliorare gli approcci diagnostici e terapeutici per le condizioni correlate.
Metodi Utilizzati
- Tecnica di microdialisi per il prelievo di sangue.
- Monitoraggio in vivo e in tempo reale dei componenti del sangue.
- Combinazione con cromatografia liquida ad alta prestazione e spettrometria di massa.
- Applicazione a varie malattie cardiovascolari.
Risultati principali
- Prelievo con successo di campioni di sangue senza procedure invasive.
- L'acquisizione in tempo reale dei dati migliora la comprensione dei meccanismi delle malattie.
- Applicabile a condizioni come infarto miocardico e aterosclerosi.
- Potenziale utilizzo nella diagnosi e nel trattamento di altre malattie.
Conclusioni
- La tecnica di microdialisi rappresenta un notevole progresso nell'analisi del sangue.
- Fornisce un'alternativa non invasiva ai metodi tradizionali di campionamento.
- Questo metodo può portare a una migliore comprensione delle malattie cardiovascolari e dei loro biomarcatori.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
L'estrazione dinamica e continua di sangue dal cuore del ratto mediante microdialisi non invasiva consente l'analisi in tempo reale, in vivo, di biomarcatori circolanti fondamentali per la ricerca sulle malattie cardiovascolari. Questo approccio aumenta la fiducia predittiva negli studi di scoperta precoce e di traduzione clinica fornendo campioni ematici di alta qualità e minimamente perturbati. Il metodo supporta una valutazione solida di ipotesi terapeutiche e risposte farmacodinamiche in modelli preclinici, influenzando direttamente le decisioni di portafoglio per programmi di malattie cardiovascolari e sistemiche.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Permette l'analisi dei meccanismi delle malattie cardiovascolari mediante il profilo dinamico dei biomarcatori.
- Supporta la validazione funzionale delle target attraverso il rilevamento in tempo reale delle variazioni dei componenti del sangue in vivo.
- Facilita la previsione affidabile della modulazione dei percorsi metabolici e della verifica di ipotesi terapeutiche.
Sviluppo di screening e saggi
- Fornisce campioni di sangue validati e ad alta integrità per flussi di lavoro analitici successivi.
- Migliora la riproducibilità dei saggi riducendo al minimo le manipolazioni del campione e gli artefatti di pre-elaborazione.
- Consente misurazioni quantitative e risolte nel tempo di analiti circolanti per la valutazione della prontezza allo screening.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Allinea i dati preclinici sui biomarcatori a endpoint rilevanti per la malattia, garantendo continuità traslazionale.
- Permette un avanzamento basato sulla valutazione del rischio, facilitando analisi farmacodinamiche e valutazioni della relazione tra esposizione e risposta.
- Riduce l'ambiguità meccanicistica nei modelli preclinici di malattie cardiovascolari e sistemiche.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Questo metodo di estrazione del sangue basato sulla microdialisi si integra nel percorso dalla scoperta alla fase preclinica, supportando la validazione precoce del bersaglio, l'identificazione del composto promettente e gli studi traslazionali sui biomarcatori.
- Biologia della scoperta: Facilita la verifica delle ipotesi e la chiarificazione dei percorsi mediante l'analisi in tempo reale dei biomarcatori ematici.
- Screening: Fornisce campioni ematici riproducibili e quantitativi adatti a piattaforme analitiche ad alto rendimento.
- Analisi: Permette misurazioni solide dei componenti dinamici del sangue mediante LC-MS e tecnologie correlate.
- Ricerca traslazionale: Garantisce continuità tra le strategie di biomarcatori preclinici e clinici quando è stabilita la rilevanza per la malattia.
- Riutilizzo aziendale: Stabilisce una piattaforma riutilizzabile per il campionamento dinamico del sangue in diversi modelli di malattia e aree terapeutiche.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva e riduce la variabilità biologica negli studi di validazione del target.
- Valore operativo: Standardizza il prelievo del sangue, migliorando la riproducibilità e la scalabilità tra gli studi.
- Valore strategico: Permette decisioni più informate di avanzamento o interruzione e riduce il rischio biologico nelle fasi avanzate.
- Impatto sul portafoglio: Supporta la priorizzazione e la progressione degli asset per malattie cardiovascolari e sistemiche, adeguata al rischio.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze nell'innesto di sonde per microdialisi e nelle tecniche chirurgiche in vivo.
- Necessita dell'accesso a infrastrutture analitiche come la spettrometria di massa accoppiata a cromatografia liquida (LC-MS) per l'analisi dei biomarcatori in fasi successive.
- Richiede una standardizzazione condivisa tra i gruppi di lavoro per i protocolli di campionamento e la gestione dei dati.
- Potrebbe essere necessaria un'adattamento per diversi modelli animali o contesti patologici.
- Un posizionamento e una manipolazione accurati della sonda sono essenziali per evitare contaminazione o perdita del campione.
Domande frequenti sulla biofarmaceutica
Chapters in this video
0:04
Introduction
1:31
Patency Inspection of Microdialysis Piping System and Microdialysis Probe Implantation
2:58
Microdialysis Sampling and Post‐Sampling Operation
3:50
Results: Analysis of Blood Samples Obtained by Microdialysis Blood Sampling System
4:11
Conclusion
