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방법 논문

텔레 메 트리를 사용하여 자유롭게 이동 마우스의 장기 혈압 측정

20.8K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/53991

⸱

2016년 5월 17일

 ,  , 
1Department of Physiology, University of Tennessee Health Sciences Center

이 논문에서

요약

이 프로토콜의 목표는 이식 가능한 무선 원격 측정 장치를 사용하여 의식이 있고 자유롭게 움직이는 마우스의 전신 혈압을 평가하는 것입니다.

초록

새로운 혈관 활성 제제의 개발 동안, 동맥 혈압 모니터링은 새로운 제안 된 약물의 효능을 평가하는데 중요하다. 실제로, 유전자 변형 마우스를 이용하여 새로운 잠재적 인 치료 표적의 발견에 집중 조사 전신 동맥압 변화 안정적 장기 평가를 필요로한다. 현재 외래 마우스에서 혈압 장기간 측정을 얻기위한 금 표준 동맥 삽관을 필요 이식 무선 송신기를 사용한다. 이 기술은 억제 또는 데이터 샘플링 동안에 응력 아티팩트를 도입 동물을 마취, 테 더링에 대한 필요성을 제거한다. 그러나, 도관을 통해 마우스에서 동맥 혈압 모니터링 인해 동맥의 작은 크기에 다소 어려울 수있다. 여기에서 우리는 무선 송신기 및 경동맥 (c)의 성공적인 피하 주입을위한 중요한 핵심 구절을 설명하는 단계별 가이드를 제시마우스의 고리 화. 또한 수술 후 회복 기간 후 자유롭게 움직이는 마우스로부터 취한 장기 혈압 행위의 예를 포함한다. 이 절차를 수행하면 동시에 여러 동물의 신뢰성 직접 혈압 녹음을 수 있습니다.

서론

고혈압은 논란의 여지가 선진국과 개발 도상국의 1에 모두 중요한 공중 보건 문제이며, 심혈관 질환의 주요 위험 요인 중 하나입니다. 실험 고혈압의 여러 동물 모델이 인간에서 관찰되는 것과 같은 고혈압 성 반응을 모방하기 위해 개발되었다. 다른 중, 외래 마우스 기원과 고혈압에 만성 노출의 결과 생체 분석에 허용 고혈압의 진행을 연구하는 훌륭한 모델을 나타냅니다.

혈압은 마우스 (BP) 모니터링은 생리와 고혈압과 심장 장애 3, 4과 같은 질병의 병태 생리에 관여하는 여러 메커니즘을 해명하는 연구를 도왔다. 사실, 마우스 게놈의 조작은 고혈압 5, 6을 공부 유전자 변형 또는 유전자 대상 모델에 적합한의 생성을 허용했다. 그러나, 부드러운 조작의식 마우스의 진정 또는 안정제의 사용은 근본적으로 혈압 7에 영향을하면서 잠재적으로 데이터 수집시 유물을 소개 할 수 감동이를 유도한다. 이러한 측면은 특히 중요 장기 BP 모니터링을 시도 할 때를 고려하여 수행되어야한다.

생쥐가 BP를 기록하는 여러 가지 방법이 있고, 현재 가장 일반적인 기술 사이의 비교는 다른 곳 (9) (8)을 설명하고있다. 하지만 BP 측정 용 AHA 권장 BP의 동맥 측정은 일반적으로 인해 직접 10 시간의 연장 된 기간 동안 BP 측정을 선택하는 것이 바람직하다 결론 지었다. 동맥압 직접 측정과 결합 된 무선 원격 깨어 생리 기능 모니터링 및 환경 스트레스 - 관련 이슈 9, 11을 최소화하면서 자유롭게 실험 동물을 이동하는 첨단 방법이다.무선 원격 자동 여러 의식 동물의 혈압, 심박수, 체온 및 동물 활성을 수집하는 능력을 제공한다.

이 방법은 많은 실험실에서 매우 인기를 끌고 있지만, 마우스의 무선 원격 측정 주입은 기술적으로 어려울 수 있습니다. 여기에서 우리는 마우스에 압력 변환기를 이식하는 방법을 보여줍니다 단계별 프로토콜을 보여줍니다. 기술은 마우스 본체 프로브의 피하 삽입을 수반 목에 카테터 채널 및 좌측 경동맥을 통해 대동맥 궁 근처 전달. 원격으로 수집 된 데이터는 컴퓨터 모니터에 실시간 나타낸다. 데이터는 또한 "오프라인"분석을 위해 저장됩니다.

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프로토콜

윤리 문 :이 비디오 문서에서 언급 된 모든 동물 절차를 검토하고 테네시 건강 과학 센터의 대학의 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)에 의해 승인되었다.

참고 : 수술을 통해 멸균 미세 악기를 사용합니다. 수술 장비는 1500 ° F (815.6 ° C)의 최적의 살균 온도에서 적외선 살균기를 이용하여 멸균 할 수있다. 제조업체의 지침에와 카테터의 끝이 제조 업체에서 제공하는 특수 젤 리필되었는지에 따라 전체 송신기를 소독해야합니다 동물에 넣기 전에 Telemeters 그러나, 재사용 할 수 있습니다.

1. 실험 동물

  1. 수행 할 모든 실험에 대한 IACUC 승인을 얻습니다. 기관 IACUC와 상담이 높은이 절차 후 수술 후 진통제 사용을위한 요구 사항에 대한 권장합니다.
  2. C에서 동물을 유지21 ° C, 상대 습도 60 %의 주위 온도와 음식과 물을 무료로 이용할와 12 시간의 명암주기를 갖는 limate 제어 객실을 보유하고 있습니다.
    주 : 마우스 본체는 원격 프로브 (긴 approximatively 1cm X 직경 2cm)을 수용하기 때문에, 그것을 20g 이상의 체중 쥐를 사용하는 것이 바람직하다.

2. 마취 및 수술 준비

  1. 정밀 저울을 사용하여 마우스를 달아 무게를 기록한다. 부드럽게 조용히 동물을 처리해야합니다.
  2. 유도 챔버에 동물을 배치하고 닫습니다. 0.5 L / min의 산소 유속을 설정 및도 4에 이소 플루 란 농도 세트 - 5 %.
  3. 37 °의 C - 마우스가 의식을 잃을 때, 36로 유지 몸 온난화 판에 놓습니다. 2 % 이소 플루 란으로 설정된 원추형 두부를 통해 마취를 유지 (0.5 L / 분의 유량을 유지).
  4. 목부 및 t의이면으로부터 모발을 제거하여 작업 영역을 준비그는 머리 제거 크림을 적용하여 목의 복부 측면.
  5. 70 % 이소 프로필 알코올 교대 수술 스크럽 (betadine 용액) 3 애플리케이션 절개 부위를 치료.

3. 수술

  1. 부정사 위치에 마우스를 놓습니다. 발을 곤란하게하여 반사를 확인하고 응답이 없을 때까지 마취를 조정합니다. 메스와 마우스의 목 아래 약 1 cm의 중간 선 절개를합니다. 절단의 왼쪽에서주의 깊게 기본 결합 조직에서 피부를 분리하여 피하 공간을 만들 수 있습니다.
  2. 마우스를 플립, 그리고 견갑골 뒤에 지느러미 왼쪽에 약 1.5 cm의 피부 절개를 만들기 위해 메스를 사용합니다. 장치를 수용 할 수있을만큼 큰 동물의 측면을 따라 피하 주머니를 만듭니다. 주머니에 송신기를 삽입합니다.
  3. 다시 절개의 작은 지혈 클램프를 삽입하고 전방을 향해 피하을 기동목 개방. 삽입 - 지혈제 클램프를 사용하여 부드럽게 무독성 폴리에틸렌 관 (X 4cm 길이 1mm의 ID)를 파악.
    1. 튜브는 모두 복부와 지느러미 절개에서 돌출 될 때까지, 뒤쪽에 횡 절개 밖으로 터널을 통해 다시 지혈을 당겨 지혈에서 튜브를 놓습니다. 후면에서 목을 통해 터널로 튜브에 압력 감지 카테터의 팁 카테터 센서를 삽입한다. 목 앞쪽에서 당겨 폴리에틸렌 튜브를 제거하고 금속 클립을 사용하는 등의 절개를 닫습니다.
  4. 조심스럽게 무균 면화 팁 어플리케이터를 사용하여 하악 동맥을 분리하고 탄성 숙박 후크를 사용하여 왼쪽 하악 선을 철회. 뾰족한 곡선 집게를 사용하여 기관의 왼쪽에 경동맥을 찾습니다. 배치하고 멸균 드레이프를 확보하여 무균 수술 부위를 유지합니다.
    1. 조심스럽게 주위 조직에서 용기를 분리하고 조심스럽게 분리멀리 동맥에서 경동맥을 따라입니다 미주 신경 (색상 희끄무레). 절단 또는 신경이나 혈관 손상되지 않도록주의하십시오.
  5. 격리 된 경동맥 섹션 아래에 7-0 비 흡수성 봉합사의 세 가지를 전달합니다. 혈액의 흐름을 닫습니다 두개골 봉합을 묶어. 일시적으로 대동맥에서 혈액의 흐름을 폐색하는 흉골에 가장 가까운 봉합사를 당깁니다.
  6. 중간 봉합사를 사용하여 느슨한 매듭을합니다. 이는 용기 내의 카테터를 고정하기 위해 사용된다. 두개골 및 마이크로 가위를 사용하여 흉골 봉합 사이의 동맥에 작은 절개를 잘라.
  7. 프로브에서 젤 손실을 방지하기 위해 카테터를 집어 넣은 않도록주의하면서, 특수 선박 삽관의 집게로 카테터를 잡아. 조심스럽게, 좋은 팁 곡선 핀셋 집게로 동맥을 잡아 카테터를 검색하고 작은 절개를 통해 용기에 삽입합니다.
  8. 동맥 주위에 중간 봉합 노드를 조 부드럽게 고양이의 발전heter. 조심스럽게 흉골에 인접되는 봉합사를 해제하고 가로 대동맥으로 카테터를 전진하는 것을 계속한다.
    1. 카테터를 삽입 할 필요가 얼마나 멀리의 대략적인 인덱스를 제공 카테터에 마크를 관찰한다. 지점에 도달하면, 가볍게 두 하부 카테터 주변의 상부 봉합 조인다. 카테터는 봉합 매듭으로 경동맥에 고정된다.
  9. 비 흡수성 5-0 봉합사로 피부 절개를 닫습니다. 폐쇄되면, 조직 접착제로 절개를 밀봉.

4. 수술 복구 및 혈압 측정

  1. 정상적인 자세와 행동의 반환을 위해 긴밀하게 동물을 모니터링합니다. 직원 수의사의 지시에 따라 24 시간 수술 후 기간 관리]의 진통 중.
  2. 동물이 회복되면 (5-7일 후 수술), 원격 측정 수신기 판의 상단에 배치 일반 마우스 케이지에 개별적으로 수용.
  3. 이식 TR을 돌려자기 장치를 사용하여 및 "오프" "의"ansmitters 간단히 케이지의 외부에서 동물에 가까운 위치.

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결과

데이터는 원격 수신기에 의해 획득 될 수있다; 트레이스 품질 제어 (도 1a)에 대한 컴퓨터 화면에 가시화된다. 이러한 동물 ID, 확장기 혈압 및 수축기 혈압 상세도 (도 1B)를 나타낸다. 동맥 혈압이 지속적으로 (24)를 기록 할 수있다, 또는 짧은 프로그램 간격에 대한 (즉, 60 초 획득 시간마다). 데이터가 자동으로 나중에 분석을 위해 하드 디스크에 저장 될 수있다. 3 일 연속 녹화에서 BP 데이터 (그림 2) 도시 평균, 어둠과 빛주기 사이의 일주기 리듬의 변화를 감상 할 수있다. 압력 변화 및 ​​심장 속도의 평균을 계산 시간이 역모를 꾸몄다했다.

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토론

이식 무선 원격 측정은 지난 10 년간 크게 개선했다; 작은 프로브 크기는 동물에 대한 이식이 적은 외상하게, 장기간 배터리 수명 비용을 감소시키는 데 도움이 독립적 텔레 주파수는 수신기 사이의 크로스 토크를 제거한다. 텔레 자유롭게 다른 기술 8,9에 필요한 구속, 인간의 상호 작용, 또는 마취제의 사용과 관련된 아티팩트없이 동물을 이동하는 생체 변수의 다양한 수집 최신식있어서 고려된다.

그러나, 그 기술의 단점들 중 일부는 장비 및 소프트웨어의 초기 비용과 연관된다. 송신기들은 손상 깨지기 쉽다, 배터리는 결국 전력 부족 않고 교체 될 필요가있다. 이 회사는 저렴한 비용으로 그 손상 프로브를 닦다 제공하지만, 비용은 여전히​​ 실험실 금지 될 수 있습니다.또한,이 방법은 기술적으로 어려울 수 있으며, 실제로는 신뢰할 BP 측정을 달성하기 위해 요구된다. 마지막으로, 우리의 손에 약 5 %의 사망률 관련된 몇 가지 수술 후이있다. 이것은 극적으로 특정 치...

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공개 사항

저자는 공개할 것이 없습니다.

감사의 글

이 작업은 미국 국립보건원(NIH/NHLBI)의 지원을 받았습니다. HL114869] 및 UTHSC에서 SM으로의 지원.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
소동물 마취 시스템Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA저유량 소동물 마취 시스템
패드 워머 및 마우스 온도계Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA
양안 현미경Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USAKSCXTS-1121붐 스탠드 폴 및 상단 LED
지혈 집게집게 Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USAINS750451혈관 또는 태그 봉합사를 고정하는 데 사용됩니다.
Small metal Clips, 7mm, Stainless SteelKent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USAINS750344피부 폐쇄에 사용됩니다
Betadine 솔루션Purdue Products LP, Stamford, CT, USANDC-67618-150-0110 % 포비돈 요오드 국소 용액
AbottLaboratories04930-04-10조직 건조를 방지하는 데 필요합니다.
절개/수술 부위의 털 제거에 필요한Nair
Braide 실크 봉합Teleflex Medical OEM, 코번트리, 코네티컷, 미국크기 5.0, 6.0, 7.0
에탄올271670% 에탄올 소독용
스프링 가위 미세 과학 도구15000-10경미한 해부
용 가위 (옆으로 기울어 짐)미세 과학 도구14063-011No. 3 핸들
메스 블레이드2976-0No. 10
집게 (곡선)고정용Fine Science Tool11150-10
집게 (직선)조직
고정용 Fine Science Tool 11151-10바늘 홀더 봉합용Fine Science Tool12002-12
Fine Needle nose ForcepsFine Science Tool
IsofluraneHenry Schein  Animal Health, Melville, New York, USA일반 흡입 마취제
SterilizerBenchmark Scientific, 116 Corporate Blvd, South Plainfield, NJ, USAB1000살균 수술 도구  적외선 가열 거즈 패드를 사용하여 5-10 초 안에
Johnson & Johnson, New Brunswick, NJ, USAJJ8513은 상처 청소, 준비, 문지르기 또는 드레싱에 사용합니다
Telemetry DeviceData Sciences International, St. Paul, MN, USADSI-PA-C10은 자유롭게 움직이는 마우스의 혈압을 기록합니다
. 텔레메트리 수신기 시스템  PCData Sciences International, St. Paul, MN, USA
TubingInstech Laboratories, Plymouth와 함께 사용 회의, PA USABTPE-90
용기 캐뉼레이션 펜셉스, 13 cm, 0.5 mm OD세계 정밀 기기503374특수 베슬 캐뉼레이션 펜치
티슈 접착제3M 동물 관리 제품, 미국 미네소타주 세인트폴NAC No.:  11380041경미한 상처를 봉합하는 데 사용되며, 종종 봉합 및/또는 붕대가 필요하지 않습니다
. 체중계 BB300정밀 분석 실험실 저울
. 은 사 조직 .

참고문헌

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  11. Kurtz, T. W., et al. Recommendations for blood pressure measurement in animals: summary of an AHA scientific statement from the Council on High Blood Pressure Research, Professional and Public Education Subcommittee. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 25 (3), 478-479 (2005).

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재인쇄 및 허가

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원격 측정 장치 이식경동맥 캐뉼레이션무선 송신기 이식피하 포켓 생성혈관 캐뉼레이션 기술수술 후 회복지속적 혈압 기록일주기 리듬 모니터링
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