ソース: ケイ ・ スチュワート、RLATG、RVT CMAR;ヴァレリー A. シュレーダー、RVT、RLATG。ノートルダムのノートルダム大学
実験用マウスおよびラットの複合管理の多くの一般的に使用されるルートがあります。ただし、特定のプロトコルでは、皮内、鼻腔内、および頭蓋内注射を含む使用頻度…
1. 皮内投与

図 1。皮内注射マウス。
2. 鼻腔内投与

図 2。意識下マウスにおける鼻腔内投与。

図 3。無意識のマウスの鼻腔内投与。
3。新生児マウスおよびラットの頭蓋内圧亢進の管理
| マウス | ラット | ||
| 期間 (日数) | 針のゲージ (g) | 期間 (日数) | 針のゲージ (g) |
| 0-7 | 29-30 | 0-5 | 27-29 |
| 7-14 | 27 | 5-10 | 25-27 |
| 14-28 | 25 | 10-14 | 25 |
| 期間 (日数) | 針の長さ (mm) | 期間 (日数) | 針の長さ (mm) |
| 0-7 | 2 | 0-4 | 2-3 |
| 7-14 | 3 | 4-7 | 3 |
| 14-21 | 4 | 7-10 | 4 |
| 21-28 | 5 | 10-14 | 5 |
| 期間 (日数) | (Μ l) | 期間 (日数) | (Μ l) |
| 0-5 | < 20 | 1-3 | < 20 |
| 6-20 | < 60 | 4-10 | < 60 |
| 20-28 | < 100 | 11-14 | < 100 |
表 1。針のゲージ、針の長さ、マウスおよびラットの年齢に従って頭蓋内投与の最大ボリューム。4

図 4。頭蓋内投与マウスの子犬。
時には、異なる実験的アプローチにより、げっ歯類への化合物投与のあまり一般的でない経路の使用が必要になります。皮内、鼻腔内、頭蓋内は、生物医学研究者が今日研究室で使用している代替ルートの3つです。
その名前が示すように、皮内は真皮の外層に化合物を送達しています。鼻腔内は、動物の鼻腔に溶液を配置しています。また、頭蓋内治療では、齧歯類の脳に直接針を挿入します。
これらの手順を成功させるには、専門的なトレーニングが不可欠です。ここでは、まずこれらの各方法の考慮事項を説明し、次に、動物の安全性と実験の成功を確保しながら手順を学ぶのに役立つテクニックを示します。
まず、これらのルートが通常使用される時期と、これらの専門的な管理手法を実行する前に留意すべき点について説明します。
皮内注射は、表皮と真皮の間の空間に物品を送達するために使用されます このルートは通常、炎症、皮膚血流診断、または抗原に対するアレルギー反応の評価のために予約されています。他のルートと同様に、皮内溶液も滅菌技術を使用して調製する必要があります。また、注射部位での組織壊死を避けるために、pHを中性にするために生理学的に緩衝する必要があります。この注入には、25-30ゲージの針を備えたハブレスシステムがよく使用されます。このシステムは、注射部位あたり50〜100マイクロリットルの範囲にある投与量を維持するのに役立ちます。過剰に注入すると、圧力による壊死や望ましくない化合物の漏れを引き起こす可能性があります。
鼻腔内ルートは、ワクチン接種や充血除去スプレーの局所送達、全身送達やCNS送達によく選択されます。鼻腔の内側を覆う粘膜には、血管と神経が豊富に供給されており、迅速な全身吸収とCNSへの直接の標的化を可能にします。これは、最小限のトレーニングとスキル、および校正されたマイクロピペットといくつかの使い捨てのヒントなどのシンプルな機器を必要とする非侵襲的な方法です。ラットの投与量は、6〜10マイクロリットルの滴で与えられる40〜100マイクロリットルを超えてはなりません。.そしてマウスの場合、最大総容量は3〜4マイクロリットル滴で与えられる24マイクロリットルです。
この手順には麻酔は必要ありませんが、意識のある動物での鼻腔内投与に比べていくつかの利点があります 1) 鼻腔での化合物の適切な配置を促進し、正確な投与を保証します 2) 動物が投与装置を噛む可能性を排除します 3) 動物の鼻組織、目に損傷がないことを確認します。 または頭のけいれんによる顔の皮膚、および4)動物は、投与時に鼻孔から化合物を鼻で吸い、噴霧する可能性が低くなります。
成体マウスとラットの頭蓋内注射は、脳定位固定装置の使用を採用しており、これは「Essentials of Neuroscience」コレクションのビデオで説明されています。この装置は、適切な位置決めと正しい注入深さを保証します。ここでは、頭蓋骨が直接注入できるほど薄く、脳定位固定装置を支えるには壊れやすい可能性のある新生児マウスとラットの頭蓋内分娩に焦点を当てます。この技術の主な目的は、CNS薬理学的薬剤を直接CNSに送達し、全身経路を介して遭遇する影響を回避することです。針ゲージ、投与の長さ、および投与量は、子犬の種と年齢に基づいて決定されます。動物の年齢が上がると、ゲージ番号が小さくなり、必要な針の長さが長くなり、最大推奨投与量も増加することに注意してください。
この背景情報を念頭に置いて、これらの注入方法の手順を詳しく見ていきましょう。まずは皮内投与技術です。この手順は、麻酔をかけた動物で実行する必要があります。このコレクションの別のビデオを確認して、麻酔の導入とメンテナンスの手順を理解してください。
動物に麻酔をかけたら、電気カミソリまたは脱毛クリームを使用して注射部位を剃ります。水で湿らせたガーゼで、部位に残った髪の毛をしっかり取り除きます。次に、別のガーゼパッドを使用して、剃った領域に局所消毒液を塗布します。投与は、まず注入部位の皮膚を親指と人差し指で伸ばして安定させます。
次に、針をベベルアップして皮膚に置き、開口部が表皮と真皮層の間に来るように、ベベルのすぐ後ろにそっと挿入します。その後、ゆっくりと注入し、皮膚にシミができることに注意してください。針が深く挿入されすぎると、ブレブは形成されません。注入後、一時停止して皮膚が伸びて調整するのを待ってから、針をゆっくりと引き抜きます。.プランジャーを引っ張らないでください、組織を引き上げて注射部位に外傷を引き起こすので。また、注入部位を拭いたり、吸い取ったりしないでください。注入した物質が漏れる原因となります。複数回の注入を行う場合は、ブレブが互いに重ならないように、十分に間隔を空けてください。
次に、意識のある動物と麻酔をかけた動物での鼻腔内投与手順を学びましょう。
覚醒している動物は、首筋の皮膚を首筋で固定し、頭を固定して動物を垂直位置に保持します。胸部を圧迫すると、液体を肺に引き込むのに十分な深呼吸をする動物が妨げられる可能性があるため、注意してください。マイクロピペットを使用して、鼻口に液体を少量垂らして溶液の一部を投与します。動物は液滴を吸い込みます。このプロセスを繰り返し、投与する全容積が与えられるまで、2つの鼻の開口部を交互に繰り返します。.リコール - 投与の総量は、マウスとラットでそれぞれ24μlと100μlを超えてはなりません。
麻酔をかけたマウスやラットの場合は、動物を背側 ?? 位に置きます。.この位置は、化合物の吸収性を高めるため、CNS送達に最適です。動物の頭を回転させ、化合物の半分を鼻口の片側に直接投与し、吸入のタイミングを計ります。次に、動物の頭を回転させて次の投与の位置にします。2回ほど呼吸した後、残りの容量を2番目の鼻口に投与します。.完全な投与後、動物をケージに戻します。
次に、新生児マウスとラットの頭蓋内投与手順についておさらいしておきましょう。手順を開始する前に、子犬とダムを入れたケージを、低く設定された電気加熱パッドの上に置きます。ケージの一部が加熱パッドから外れていることを確認してください。これは低体温症を防ぐためであると同時に、必要に応じてダムが熱から離れるようにするためです。次に、動物の年齢に適した針ゲージを選びます。ニードルゲージを思い出してください。頭蓋内注射中の針の深さを制御するために使用される針の長さ。そして投与量...すべて動物の年齢と種によって異なります。
長さはガードを使用して調整します。このガードを準備するには、正しい針をキャップに当てて印を付けます。次に、キャップに2番目のマークを付けて、カットする場所を示します。2つのマーク間の距離は、目的の針の長さです。次に、カミソリの刃でキャップを切ります。ハサミはキャップをつぶし、きれいなレベルカットを生成しないため、使用しないでください。これが「ニードルガード」です。ガードの作成に使用した針は無菌ではなくなったため廃棄し、代わりに新しい針をガードに挿入して、正しい長さが露出していることを確認します。次に、適切なシリンジに取り付けた別の針を使用して、注射物質を引き出します。ストッパーに配置すると、これらの細いゲージの針が大幅に鈍くなり、頭蓋内投与には理想的ではないため、これを行うために別の針が使用されます。次に、充填したシリンジをガード付きの針に置きます。これで、システムは注入の準備が整いました。
生後10日以上の子犬には、吸入麻酔を施します。生後10日未満の子犬は麻酔をかける必要はありません。注射を行うには、まず、目の後ろ5 mm、頭蓋骨の正中線から約3 mm離れた場所を特定します。次に、ニードルガードが許す深さまで針を挿入します。次に、脳への外傷を避けるために、ゆっくりと着実に注入します。脳組織の損傷を防ぐために、すぐに針を細心の注意を払って取り外してください。最後に、動物をダムに戻して、適切に回復できるようにします。
それでは、これらの珍しい投与経路を利用する今日の研究室で行われているいくつかの実験を振り返ってみましょう。
皮内注射は、皮膚の炎症反応を研究するためによく使用されます。この実験では、研究者たちはこの方法を使用して、予備感作マウスの片方の耳にアレルゲンを注入し、反対側の耳に中性物質を注入しました。次に、アレルゲン注射による血管透過性の変化を調べるために、動物の循環器系に青色の染料を送達しました。
先述したように、経鼻投与の応用の一つにワクチンの投与があります。ここでは、科学者たちはこのルートを使用して、遺伝子組み換えの弱毒生インフルエンザワクチンを野生型マウスとトランスジェニックマウスに送達し、特定のタイプのT細胞の産生による粘膜免疫を研究しました。
最後に、これらの生物医学研究では、ヒト脳腫瘍モデルを作成するために、免疫不全マウスに頭蓋内投与を使用して癌細胞を移植しました。次に、注射の有効性をin vivoイメージングシステムを使用して分析しました。
JoVEのビデオで、実験用マウスやラットの化合物投与の特殊な方法をいくつかご覧になりました。これらの手順が役立つ場合、これらの技術を実行する前と実行中に留意すべき考慮事項、および投与が動物の健康と収集される実験データへの影響を最小限に抑えるための重要な手順を理解する必要があります。いつものように、ご覧いただきありがとうございます!
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Q1: When is intradermal injection used in rodent research?
Intradermal injection delivers compounds into the space between the epidermis and dermis layers. This route is typically used to assess inflammation, measure cutaneous blood flow, or evaluate allergenic reactions to antigens. The procedure requires anesthesia and specialized training to ensure accurate placement and minimize tissue damage at the injection site.
Q2: What are the key advantages of intranasal administration in laboratory animals?
Intranasal administration is non-invasive and requires minimal training and simple equipment like a calibrated micropipette. The nasal mucosa's rich blood vessel and nerve supply enables rapid systemic absorption and direct central nervous system targeting. This route is commonly used for vaccine delivery and local decongestant applications in rodents.
Q3: Why is anesthesia recommended for intranasal dosing in conscious rodents?
Anesthesia during intranasal administration ensures proper compound placement at the nares for accurate dosing, prevents animals from biting equipment, and eliminates head jerking that could injure nasal tissue or eyes. Anesthesia also reduces the likelihood of the animal snorting and spraying the compound from the nares upon administration.
Q4: What volume limits apply to intranasal administration in different rodent species?
For rats, intranasal administration should not exceed 50 microliters per administration. For mice, the maximum total volume is less than 20 microliters. These volume restrictions prevent complications and ensure compliance with institutional guidelines and IACUC-approved protocols for safe compound delivery.
Q5: How is needle depth controlled during neonatal intracranial injection?
A needle guard is created by measuring the correct needle against its cap, marking the desired length, and cutting the cap with a razor blade to produce a clean, level cut. This custom depth-control device is prepared aseptically and ensures the needle penetrates only to the validated depth appropriate for the target brain structure and animal age.
Q6: What preparation steps are essential before intradermal injection in rodents?
The injection site must be shaved using an electric razor or depilatory cream, then thoroughly cleaned with water-dampened gauze to remove lingering hair. A topical antiseptic solution is applied to the shaved area. The skin is stabilized by stretching it between thumb and index finger before needle insertion to ensure accurate bleb formation.
Q7: Why is a separate needle used to draw test articles for intracranial injection?
A separate needle is used to draw the test article because insertion into the stopper significantly dulls fine-gauge needles, which compromises injection quality. Using a fresh needle for intracranial administration preserves needle sharpness and ensures precise, trauma-free delivery directly into the neonatal rodent brain.