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방법 논문

신생아 지속적 양압 투여 마우스 모델과 기도 수축 측정을 위한 정밀 폐 절개 방법

239 조회수

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DOI:

10.3791/68643

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2026년 3월 13일

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이 논문에서

요약

우리는 마취하지 않은 신생아 쥐에게 다양한 수준의 CPAP를 전달하는 비침습적 방법을 시연했습니다. 이 기술은 많은 조산아에게 CPAP 투여를 부분적으로 모방하여 폐 발달에 미치는 영향을 평가하기 위해 고안되었습니다. 또한 정밀 폐 절삭법을 사용하여 CPAP가 기도 수축력에 미치는 영향을 입증합니다.

초록

조산아 중환자 치료에서 사용되는 양압 호흡 지원과 관련된 기계적 힘은 폐 발달에 긍정적이거나 부작용적인 영향을 미칠 수 있습니다. 양압 지지는 폐 가스 교환을 개선하고 무기무기를 제한하며 전신 산소 공급을 개선하지만, 기계적 환기와 같은 침습적 치료가 폐 발달에 미치는 해로운 영향도 잘 알려져 있습니다. 하지만 덜 침습적인 환기 방식의 부작용에 대한 이해에는 큰 공백이 있습니다. 여기서 지속적 양압(CPAP)은 가장 흔한 호흡 보조 방법 중 하나로, 양압 스펙트럼 중 가장 덜 침습적인 편입니다. 인간 기도 발달 연구의 주요 한계는 연령에 맞는 모델의 부재와 소형 신생아 동물에게 CPAP를 투여할 수 없다는 점입니다. 우리는 마취하지 않은 깨어 있는 신생아 쥐에게 매일 투여하는 신생아 CPAP 마우스 모델을 개발하여 이 문제를 해결했습니다. 이 모델은 임상적으로 적합한 CPAP 수준을 활용하는데, 이는 중환자실에서 CPAP를 받을 가능성이 높은 조산아와 일치하는 생쥐 폐 발달 단계에 해당합니다. 여기서는 마취하지 않은 신생아에게 비침습적으로 CPAP를 전달할 수 있는 편리하고 맞춤형 시스템을 포함한 저희 CPAP 모델을 시연합니다. 또한 기도 과반응성 측정을 위한 정밀 절단 폐 절개 방법도 시연합니다. PCLS는 폐기계의 기능적 판독을 편리하게 제공하기 때문에 설명되며, 이는 소형(신생아) 동물 모델에서는 기술적으로 어려울 수 있으며, CPAP와 관련 없는 다른 모델에도 폭넓게 적용 가능하기 때문입니다. CPAP가 기도 과민반응성을 유발한다는 데이터를 보여주며, 이는 조산아 집중 치료에서 호흡 지원 기법 선택에 중요한 임상적 시사점을 가질 수 있습니다.

서론

많은 조산아에게 무호흡증이나 호흡 곤란과 같은 호흡기 관련 문제는 생명을 구하는 호흡 지원 수단이 필요하며, 이는 불행히도 영아의 이환율과 장기 입원에 기여합니다. 보조산소 및 양압 호흡 지원, 기계적 환기(MV) 및 저침습 CPAP 등이 일반적인 호흡 지원 방식입니다. 그러나 조산아의 중요한 시기 생존자에게 가장 큰 단기 및 장기 문제는 만성 기관지 기도 질환 1,2,3,4로 남아 있으며, 평생 지속되는 쌕쌕거림/천식, 폐 기능 저하, 운동 능력 저하로 나타납니다. 보조 산소와 심호흡의 해로운 영향은 수십 년간 기관지폐이형성증(BPD) 및 장기 호흡기 질환의 발병기전과 널리 관련이 있다고 여겨져 왔지만, 일부 증거는 CPAP와 같은 비침습....

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프로토콜

실험은 임신 기간에 있는 쥐를 대상으로 수행되며, 매일 관찰하여 출생일을 결정합니다. 생쥐는 출생 후 첫주에 21% 산소 2 농도에서 CPAP 유무 중 치료를 받습니다. 일반적으로 폐는 CPAP 사용 후 2주 후에 정밀 폐 절면법(PCLS) 측정을 위해 제거되지만, 이러한 측정은 P8일(CPAP 직후)이나 성인기까지도 가능합니다. 모든 절차는 국립보건원(NIH)의 실험동물 관리 및 사용 지침에 따라 수행되었으며, 케이스 웨스턴 리저브 대학교의 동물 관리 및 사용 위원회의 승인을 받았습니다.

1. CPAP 마스크 조립

  1. 5mL 주사기의 절단 끝에 루어 락 섹션이 들어 있는 개별 마스크를 만들어 튜브를 연결하여 마우스의 기도에 공기 흐름과 양압을 전달할 수 있게 합니다(그림 1A).
  2. 마스크의 주사기 부품을 미리 드릴하여 나사산 루어-락을 엘보우에 연결하고, 루어를 호스에 바브 피팅으로 연결하며, 표준 수족관 튜브(직경 3/8인치)를 수용하세요.
  3. 측면 포트 튜브를 사용해 전류 흐름이 하류 조절 가능한 누수를 통해 통과하게 하여 쥐의....

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결과

신생아 CPAP 중 폐 용적 MRI 분석
MRI 분석을 통해 3일 된 마취 없이 자연호흡하는 쥐(n=4마리)의 폐 용적 변화를 시각화하였습니다. 폐 부피는 팽창 압력(즉, CPAP)이 증가함에 따라 최대 9 cmH2O까지 증가했습니다(그림 4A). 3일 된 쥐의 0 및 6 cmH2O CPAP 대표 이미지도 함께 제시되어 있습니다(그림 4B,C). 이 분석의 목적은 CPAP가 복부 부위가 아니라 폐를 부풀린다는 것을 확인하는 것이었습니다.

신생아 CPAP의 기도 반응성에 대한 용량 의존적 및 성별 특이적 영향
신생아 CPAP는 수컷(그림 5.......

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토론

CPAP는 호흡 곤란이 있는 조산아에게 필요한 호흡 지원 수단입니다. CPAP는 자연 호흡에 덧붙여져 폐 용적을 높게 유지하여 전신 산소 공급을 개선하고 폐포 붕괴와 무기무기를 예방합니다. 따라서 CPAP는 생명을 구하는 데 큰 이점이 있으며, 폐포 발달을 개선하는 것으로 나타났으나, CPAP6, 18, 19, 20의 심각도와 지속 시간에 따라 효과가 달라질 수 있습니다. 그러나 최근 몇 년간 CPAP가 기도 발달에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 새로운 증거가 나오고 있으며, 특히 쌕쌕거림과 기도 과잉반응성 같은 장기적인 호흡기 질환을 유발할 수 있다는 점이 있습니다. 9,10,.......

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공개 사항

저자들은 공개할 것이 없습니다.

감사의 글

연구는 국립보건원(NIH) R01 HL177837 및 R01 HL056470의 보조금으로 지원받았습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
5mL 주사기피셔 사이언티브149556458
1 mL 주사기피셔 사이언티브309659캐뉼라를 통해 아가로스를 주사하는 방법
1/4" 홀 펀치맥마스터 카3427A57
22 x 22 x 20 임베딩 몰드피셔 사이언티브22-19
23G 바늘피셔 사이언티브305193주사기에 캐뉼라를 부착하려면 P21 및 nbsp 외의 연령대에 대해서는 다른 크기가 필요합니다;
2mL 혈청학적 피펫피셔 사이언티브13-678-12c모아노미터 만들기 위해
조절 가능한 누수 밸브어떤 애완동물 가게든https://www.petco.com/shop/<브레르/> EN/Petcostore/Product/Imagi
타륨-공기-제어-밸브
수족관 튜빙어떤 애완동물 가게든https://www.petsmart.com/fish/<브르/> 필터와 펌프/공기와 물< br/> -펌프/탑 핀-수족관-항공기
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카메라암스코프MU300
캐뉼라 튜빙피셔 사이언티브427411P21 마우스에 관해서요. 다른 연령대에 맞는 다른 사이즈가 필요할 것입니다.nbsp; 튜빙은 기관에 딱 맞게 들어야 합니다
커버슬립피셔 사이언티브12-541-01418 mm x 18 mm
DMEM:F12인비트로젠11039-021
흐름 제어기주요 악기GS10510AVB개별 마우스에게 공기 흐름을 위해
유량계아반토르MFLX68560-04전체 시스템으로의 공기 흐름을 위해
게이마 T 펌프브레인트리 사이언티브TP-700CPAP 사용 중 체온 조절을 위해
행크스 밸런스 소금 용액피셔 사이언티브MT-20023cv사용을 위해 1배로 희석하세요
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메타콜린밀리포어A2251
현미경라이카DMLFS
펜/연쇄상구균인비트로젠15140-148
관류 펌프하버드 장치70-2027
녹음실워너 악기RC-27혹은 비슷한 경우도 있습니다
재사용 가능한 온열 패드브레인트리 사이언티브TP-R게이마르 T 펌프와 함께 사용하기
실리콘 그리스 (Molykote111)아마존https://www.amazon.com/Molykote<브르/> - 윤활유-성분-저항-
휘발성/dp/B0DYDFLXGZ/ref=sr_1
_1_sspa?crid=2D4LQC7SRX07P&
dib=eyJ2IjoiMSJ9.HcWWXlt8ThxcB
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멸균 6웰 플레이트피셔 사이언티브3516배양 슬라이스를 위해
봉합사 3-0피셔 사이언티브SP117캐뉼라를 기관에 묶기 위해
튜빙 피팅하버드 장치72-1406
비브라토움 (펠코 이지슬라이서)테드 펠라11000또는 동등한 존재

참고문헌

  1. Hibbs, A. M., et al. One-year respiratory outcomes of preterm infants enrolled in the nitric oxide (to prevent) chronic lung disease trial. J Pediatr. 153 (4), 525-529 (2008).
  2. Holditch-Davis, D., Merrill, P., Schwartz, T., Scher, M.

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