本プロトコルは、マイクロダイアリシス技術を用いたラット心臓血液のリアルタイムかつ動的収集のための簡便かつ効率的な方法を記載する。
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この記事について
サマリー
要約
血液成分の動的分析は、心筋梗塞、不整脈、アテローム性動脈硬化症、心原性肺水腫、肺塞栓症、脳塞栓症などの心血管疾患およびそれらに関連する疾患を理解する上で非常に重要です。同時に、生きたラットにおける連続心臓採血技術を突破して、独特の民族医学療法の有効性を評価することが急務である。この研究では、血液微小透析プローブをラットの右頸静脈に正確かつ非侵襲的な外科的処置で移植しました。次に、オンラインマイクロ透析サンプル収集システムに接続することにより、心臓血液サンプルを2.87 nL /分から2.98 mL / minの速度で収集しました。さらに重要なことに、取得した血液サンプルは、4°Cのマイクロ透析容器に一時的に保存できます。 ラット心臓からの微小透析ベースのオンライン連続採血プログラムは、血液サンプルの品質を大幅に保証し、全身性心血管疾患に関する研究の科学的合理性を進歩および活性化し、血液学の観点から民族医学療法を評価しています。
概要
生活のペースの加速と心理的圧力の増加に伴い、心血管疾患(CVD)は若年、中年、高齢者に発生する傾向があります1,2。CVDの罹患率と死亡率は高く、急性発症、急速な進行、および病気の長期経過の特徴があり、患者の安全に深刻な影響を及ぼします3。CVDの発生は、コレステロール、血清脂質、血糖値、心筋酵素、プロテインキナーゼK 4,5,6などの一部の血液成分の変化と密接に関連している可能性があります。患者の関連する状況は、定期的な血液検査項目を分析することによって最も迅速に管理することができます。したがって、血液サンプルの品質が検査結果の精度を決定します。しかし、従来の採血方法には避けられない欠点があり、外傷面積が大きい、採血量が少ない、オペレーターの要件が高い、薬物の変化をリアルタイムで反映できない、血液サンプルの前処理が面倒、実験動物の大量消費、動物の倫理要件を満たさないなど、実験結果に深刻な影響を及ぼします7,8,9
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プロトコル
動物プロトコルは、成都中医薬大学の管理委員会によって承認されています(記録番号:2021-11)。特定無病原菌雄性Sprague Dawley(SD)ラット(8-10週,260-300g)を独立した換気ケージで飼育し,実験室環境を22°C,相対湿度65%に維持し,本研究に用いた。動物は商業的な供給源から入手した( 材料表を参照)。すべてのラットは、期間中、遊離水と食事で1週間の適応給餌に慣れていました。
1. 実験準備
- 図1に示すように、採血のマイクロダイアリシスに関与する機器を組み立てます(材料の表を参照)。
- 微小透析採血用の灌流液として、3.50 mmol / Lのクエン酸塩、7.50 mmol / Lのクエン酸ナトリウム、および13.60 mmol / Lのグルコースを含む抗凝固剤クエン酸デキストロース溶液(ACD)を準備します( 材料の表を参照)。
- 使用前に、0.22μmの膜ろ過ユニットでACDをろ過し、超音波で気泡を除去してください。SDラットの刺激を減らすために、ACDを37°Cに保ちます。
2. 微小透析配管システムの開通性検査
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結果
本プロトコールにより、意識のあるラットから心臓血液を微小透析装置に設定されたサンプリングパラメータに従って得ることができた。正常な血液サンプルは真っ赤でなければなりませんが、低酸素症、潜在的な血栓、または貧血症の動物は濃い紫色または濃い赤を持っている可能性があります。血液マイクロダイアリシス法で得られたサンプルは無色透明透明で、高速液体クロマトグラフィーや質量分析法を用いることで、さまざまな疾患の血清マーカーや薬物や代謝物の血液分布の分析に利用できます。パラメータセットおよび採取した単血の量を 表1に示す。
図1:血液マイクロダイアリシスに必要な機器・装置 。 (A)動物麻酔システム。(
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ディスカッション
CVDは、中国で徐々に発生率が増加している診療所で一般的な慢性疾患であり、発症年齢は若くなる傾向があり、ほとんどの患者の懸念とパニックを引き起こします20,21。世界の主要な死因であるCVDは、脳梗塞やその他の死亡率の高い疾患を誘発し、患者の健康生活を深刻に脅かす可能性があります22。虚血性心疾患、心筋症、アテローム性動脈硬化症、高血圧、脳卒中、および心不全を含むCVDは、心臓に血液を供給する動脈が狭くなったり硬化したりすると発生します23,24。CVDを診断するための多くの手段が存在しますが、血液検査は依然として最も便利で最速です。CVDに関連する早期マーカーの正確で高感度かつ迅速な決定は、疾患の病態生理学的状態を迅速に診断および理解することができます。したがって、CVD患者の診断ニーズの高まりは、高品質で代表的な血液サンプルを収集することを必要とします<.......
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開示事項
著者は開示するものは何もありません。
謝辞
この研究は、中国国家自然科学基金会(82104533)、中国ポスドク科学基金会(2020M683273)、四川省科学技術局(2021YJ0175)、および四川省科学技術計画の主要研究開発プロジェクト(2022YFS0438)の支援を受けました。一方、著者らは、TRI-ANGELS D&H TRADING PTEのシニア機器エンジニアであるYuncheng Hong氏に感謝の意を表します。LTD.(シンガポール市、シンガポール)、マイクロダイアリシス技術の技術サービスを提供するため。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 動物麻酔システム | Rayward Life Technology Co., Ltd | R500IE | |
| 動物温度維持装置 | Rayward Life Technology Co., Ltd | 69020 | |
| 血液微量透析プローブ | CMA Microdialysis AB | T55347 | |
| カテーテル | CMA Microdialysis AB | T55347 | |
| Citrate | Merck Chemical Technology (Shanghai) Co., Ltd | 251275 | |
| 電気シェーバー | Rayward Life Technology Co., Ltd | CP-5200 | |
| FEP チューブ | CMA Microdialysis AB | 3409501 | |
| 動物用自由移動タンク | CMA Microdialysis AB | CMA120 | |
| Glucose | Merck Chemical Technology (Shanghai) Co., Ltd | G8270 | |
| 止血鉗子 | Rayward Life Technology Co., Ltd | F21020-16 | |
| Isofluran | Rayward Life Technology Co., Ltd | R510-22 | |
| マイクロハサミ | Beyotime Biotechnology Co., Ltd | FS221 | |
| Microdialysisコレクションチューブ | CMA Microdialysis AB | 7431100 | |
| マイクロダイアリシスコレクター | CMA Microdialysis AB | CMA4004 | |
| Microdialysis in vitro スタンド | CMA Microdialysis AB | CMA130 | |
| マイクロダイアリシスマイクロインジェクションポンプ | CMA Microdialysis AB | 788130 | |
| Microdialysis シリンジ (1.0 mL) | CMA Microdialysis AB | 8309020 | |
| Microdialysis チューブアダプター | CMAマイクロダイアリシスAB | 3409500 | |
| 微多孔質フィルター膜 | クミリポア株式会社 | ||
| 非吸収性外科用縫合糸 | 上海天清生物材料有限公司 | S19004 | |
| 手術台 | Yuyan Scientific Instrument Co., Ltd | 30153 | |
| 眼科用鉗子 | Rayward Life Technology Co., Ltd | F12016-15 | |
| クエン酸ナトリウム | Merck Chemical Technology (Shanghai) Co., Ltd | 1613859 | |
| スプレイグ・ドーリー (SD) ラット | Chengdu Dossy Experimental Animals Co., Ltd | SYXK( )2019-049 | |
| 用ハサミ | レイワードライフテクノロジー株式会社 | S14014-15 | |
| 外科用ハサミ | 上海Bingyu流体技術有限公司 | BY-103 | |
| シリンジ | 針 CMAのマイクロ透析AB | T55347 | |
| 超音波洗剤 | 広東Goote超音波Co.、株式会社 | KMH1-240W8101 |
参考文献
- van Rensburg, W. J. J. Post-mortem evidence of a diverse distribution pattern of atherosclerosis in the South African population. Scientific Reports. 12 (1), 11366(2022).
- Katz, A. J., Chen, R. C., Usinger, D. S., Danus, S. M., Zullig, L. L.
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再版と許可
