2012년 9월 26일
연구 설치류와 함께 안전하고 편안하게 일하는 것은 처리 및 규제 방법의 핵심 역량이 필요합니다. 이 문서는 안전하게 처리하고 효과적으로 마우스 및 쥐에 화합물을 관리하는 데 필요한 기본 원칙을 제시합니다.
다음 영상의 전반적인 목표는 마우스와 랫드의 수동 보정 및 화합물 투여에 사용되는 다양한 기술을 시청자에게 익히게 하는 것입니다. 마우스와 랫드는 한 손 또는 두 손을 이용한 여러 가지 기술이나 플라스틱 보정기를 사용하여 보정할 수 있으며, 복강 내, 피하, 혈관 내 및 피내 투여와 같은 화합물 투여 기술이 사용됩니다. 본 영상에서는 이러한 주사 방법뿐만 아니라 경구 존데 투여 및 비강 내 투여 방법이 시연됩니다.
동물을 자신감 있고 부드럽고 안전하게 다루는 법을 익히는 것은 in vivo 연구의 중요한 부분입니다. 동물은 항상 동물과 연구자 모두에게 안전한 방식으로 다뤄져야 합니다. 일반적으로 이러한 방법에 익숙하지 않은 초보자의 경우, 설치류를 다루는 데 능숙해지기까지 시간이 걸리므로 어려움을 겪을 수 있습니다.
설치류는 이들을 처음 다루는 사람들에게 위협적이거나 겁을 줄 수도 있습니다. 약물 투여 및 보정 기술을 시각적으로 시연하는 것은 화합물의 성공적인 투여뿐만 아니라 동물과 보정자의 스트레스 또는 부상을 방지하는 데 매우 중요합니다. 마우스는 한 손 또는 두 손 기법을 사용하여 수동으로 보정할 수 있습니다.
두 방법 모두 첫 번째 단계는 꼬리 기부를 부드럽게 들어 올려 마우스를 케이지 덮개의 와이어 바 상단이나 이와 유사한 거친 표면 위에 올려놓는 것입니다. 한 손 기법의 경우, 꼬리를 부드럽게 뒤로 당기면서 꼬리 기부를 셋째 손가락과 넷째 손가락 사이에 끼웁니다. 이렇게 하면 마우스가 표면을 붙잡고 앞으로 당기게 됩니다.
다음으로, 꼬리를 잡고 있는 손과 동일한 손으로 마우스의 목덜미를 단단히 잡습니다. 검지와 엄지손가락으로 머리 기저부 근처를 잡고, 중지와 약지를 이용해 등 쪽으로 잡는 범위를 넓혀 고정합니다.
마우스가 몸을 돌리거나 비틀지 못하도록 목 주변 피부에 적절한 압력을 가하되, 동물이 호흡하는 데 지장이 없을 정도여야 합니다. 양손 기법도 이와 유사하지만, 한 손으로 꼬리를 부드럽게 뒤로 당기는 동안 다른 한 손으로 마우스의 목덜미를 빠르고 단단하게 잡고, 한 손으로는 꼬리를, 다른 한 손으로는 목덜미를 잡습니다. 마우스를 들어 올려 꼬리 기부를 목덜미를 잡고 있는 손의 손바닥과 세 번째 또는 네 번째 손가락 사이에 끼웁니다.
이전과 마찬가지로, 동물이 호흡할 수 있도록 하되 그립이 단단한지 확인하십시오. 쥐의 스크러핑(scruff)은 일반적으로 양손으로 수행합니다. 먼저, 쥐를 케이지에서 꺼내 거친 표면 위에 놓으십시오.
다음으로, 비우세손으로 쥐의 꼬리를 잡고 당깁니다. 살며시 뒤로 당겨 한 손으로 꼬리를 단단히 잡고, 다른 손으로는 쥐의 뒤쪽에서 목덜미 쪽으로 접근합니다. 어깨뼈 방향으로 이동하면서 쥐의 등 부분에 부드럽게 압력을 가합니다.
마지막으로, 손가락과 손바닥 사이에 목덜미를 잡습니다. 쥐는 이러한 방식으로 보정될 때 소리를 낼 수 있습니다. 어깨 너머 잡기법을 사용할 때는 주로 사용하는 손으로 쥐의 꼬리를 잡고 조심스럽게 뒤로 당깁니다.
다음으로, 비우세손을 쥐의 뒤쪽에서 접근시켜 쥐의 등 위에 올립니다. 약지, 소지 및 엄지손가락으로 쥐의 흉부를 잡습니다. 이때 쥐의 머리가 집게손가락과 가운데손가락 사이에 위치해야 합니다.
또 다른 보정 방법은 어깨 아래 잡기법입니다. 이전과 같이 주로 사용하는 손으로 꼬리를 잡고, 보조 손을 뒤쪽에서 접근시켜 쥐의 등 위에 올립니다. 그다음, 견갑골 바로 아래의 흉곽 부위를 잡습니다.
엄지와 검지를 사용하여 쥐의 전완부를 부드럽게 밀어 올려야 합니다. 전완부가 쥐의 턱 아래로 교차하게 하여 쥐가 물지 못하도록 합니다. 몸통을 작업자 쪽으로 고정하면 한 손으로도 이런 방식으로 쥐를 잡을 수 있습니다.
디캡 콘(de capic cone)이라고 불리는 유연한 원뿔 모양의 얇은 플라스틱 조각 또한 보정을 위해 사용할 수 있습니다. 동물의 코가 디캡 콘 끝의 구멍 밖으로 나올 때까지 앞으로 밀어 넣은 다음, 꼬리 주변의 봉투를 손으로 닫아 고정하거나 고무줄 또는 트위스트 타이(twist tie)를 사용하여 동물을 고정합니다. 보정이 완료되면 플라스틱 재질을 통해 주사제를 투여할 수 있으며, 꼬리에 직접 접근해야 하는 경우에는 단단한 플라스틱 용기가 유용합니다.
장치 제조업체의 설명에 따라 쥐를 넣으십시오. 이러한 유형의 보정기는 꼬리를 잡아 쥐를 보정기 안쪽으로 천천히 당겨 넣습니다. 장치 앞부분에 폐쇄 장치를 설치하고, 동물의 움직임을 제한하도록 조절하십시오.
동물이 흥분한 것처럼 보이면 수건 억제법을 사용할 수 있으며, 동물 위에 수건을 덮어 어둡게 하고 부드럽게 억제함으로써 공격적인 쥐를 진정시킬 수 있습니다. 수건을 쥐 위에 조심스럽게 덮은 다음, 몸통 주변을 주의 깊게 잡으십시오. 쥐의 코를 가리지 않도록 주의하며 수건으로 쥐를 감쌉니다.
수건을 옮겨 주사할 신체 부위가 드러나게 합니다. 다음의 투여 기법들을 수행하기 전, 시린지 조작을 연습하는 것이 좋습니다. 이상적인 방법은 한 손으로 시린지를 조작하고 다른 손으로 동물을 보정하는 것이며, 특히 정맥 주사의 경우 바늘의 사면(bevel)이 위를 향하게 하여 동물에게 삽입하는 것이 가장 좋습니다.
가는 게이지의 바늘은 바이알 고무마개에 삽입할 때 쉽게 손상됩니다. 따라서 물질을 추출할 때는 더 큰 게이지의 바늘을 사용하고, 주사 시에는 더 작은 게이지의 바늘로 교체하십시오. 비강 내 투여는 알레르기 및 천식 연구의 일부 감염원이나 폐 관련 일부 연구에서 사용됩니다.
비강 내 투여는 기관 내 점적과 달리 마취와 수술이 필요하지 않습니다. 비강 내 투여를 위해 앞서 설명한 대로 동물을 보정한 후, 주사기나 피펫터를 사용하여 흡입할 물질의 소량을 동물의 콧구멍에 놓아줍니다. 물질이 콧구멍 속으로 사라지는지 확인하고 필요에 따라 이를 반복합니다.
화합물이 신속한 흡수를 필요로 하고 매우 적은 부피로 투여 가능할 경우에는 근육 내로 투여합니다. 근육 주사를 위한 보정에는 두 명이 필요할 수 있는데, 이는 한쪽 뒷다리를 자유롭게 하여 주사를 위해 고정해야 하기 때문입니다. 바늘을 동물의 대퇴사두근 또는 외측 대퇴근 근육 덩어리 위 피부에 수직으로 삽입하십시오.
좌골 신경이 손상될 가능성이 있으므로 후지 근육 조직에 주사하지 않도록 주의하십시오. 투여해야 할 화합물의 양이 많고 흡수율이 구강 투여와 유사한 수준으로 허용되는 경우에는 복강 내 투여를 선택합니다.
복강 내 주사를 수행하려면, 동물을 보정하고 코끝이 바닥을 향하게 합니다. 복부를 노출시키기 위해 동물의 정중선을 확인하고, 복부를 4분면으로 가상 분할합니다.
동물의 하복부 사분면, 특히 우하복부에서 주사 부위를 선택하십시오. 적절한 크기의 주사기와 바늘을 사용하여 물질을 동물에게 주입하십시오. 물질의 서서히 흡수시키고자 할 때 피하 투여법을 사용합니다.
마우스와 랫드는 느슨한 피부가 많기 때문에 사람과 비교했을 때 상대적으로 더 많은 양을 피하 주사할 수 있습니다. 피하 주사를 위해 앞서 설명한 대로 동물을 느슨하게 보정합니다. 피부를 잡고 부드럽게 위로 당깁니다.
적절한 크기의 주사기와 바늘을 사용하여 피부를 텐트 모양으로 들어 올린 후, 30~45도 각도로 바늘을 삽입하고 물질을 주입합니다. 피부 아래에 작은 부종이 생기면 주사가 성공적으로 이루어진 것입니다. 피하 주사 후 동물을 일상적으로 다루어야 하는 경우, 목덜미 피부(scruff)를 잡지 마십시오.
대신 등쪽 엉덩이 부위의 피부를 사용하십시오. 동물에게 여러 차례 피하 주사를 투여해야 하는 경우, 주사 부위를 교대로 선택하십시오. 피내 투여 중에는 동물을 억제하는 것이 어려울 수 있으며 화학적 진정이 필요할 수 있습니다. 마취제를 사용하는 경우, 그것이 연구 목적을 방해하지 않는지 확인하십시오.
피내 주사를 수행할 때는 먼저 주사 부위의 피부가 명확하게 보이도록 해당 부위의 털을 제거하십시오. 적절한 크기의 바늘을 15~30도 각도로 피부에 삽입합니다. 바늘을 너무 깊게 삽입하지 마십시오.
정확하게 삽입되었다면 주입 시 저항감이 느껴져야 합니다. 주입이 성공적이라면 주변 피부보다 창백한 작은 수포(bleb)가 보일 것입니다. 재료의 역류를 방지하기 위해 가볍게 압력을 가하십시오.
혈관 내 투여는 매우 다양한 화합물에 사용되며, 화합물을 적절하게 제형화할 수 있고 매우 빠른 효과를 원하는 경우에 가장 적합한 경로입니다. 외측 꼬리 정맥에 혈관 내 주사를 하려면, 데캅 콘(decap cone)이나 플라스틱 설치류 보정기로 동물을 고정하십시오. 이전에 시연한 대로, 비우세손으로 동물의 꼬리 끝을 잡아 펴고 회전시킵니다. 꼬리 정맥이 등쪽으로 오도록 4분의 1바퀴 회전시키십시오.
복측 꼬리 동맥을 피해 주입에 사용할 두 개의 외측 꼬리 정맥 중 하나를 식별합니다. 바늘을 15에서 20도 각도로 꼬리 원위부에 접근시켜 물질을 주입합니다. 주입이 성공적으로 이루어지면 물질이 저항 없이 정맥으로 들어가며, 주입이 진행되는 동안 꼬리 정맥이 하얗게 변합니다.
주사 부위를 더 원위부(distally)에 배치하면, 첫 번째 시도가 실패했을 때 사용할 수 있는 손상되지 않은 정맥 부위를 보존할 수 있습니다. 위내 투여(Intragastric administration) 또는 경구 존데(oral gavage)는 보정된 각성 상태의 동물에게만 수행하는데, 이는 마취나 진정 상태에서 흡인의 위험이 증가하기 때문이며, 인간의 경구 투여를 위해 안전성 테스트를 거치는 화합물들이 주로 이 방식으로 투여됩니다. 먼저 적절한 크기의 경구 투여용 바늘을 선택하는 것으로 시작하십시오.
길이는 구속된 동물을 들어 올려 입꼬리부터 측정하여 결정합니다. 급여 바늘의 볼 팁이 동물의 마지막 갈비뼈까지 닿아야 하며, 동물의 머리와 몸이 수직 직선이 되도록 구속하십시오.
이렇게 하면 식도가 펴져서 급여 바늘이 더 쉽게 통과할 수 있습니다. 바늘의 볼 팁을 동물의 혀 위로 입안에 삽입하십시오. 바늘이 제자리에 위치하면, 동물의 코가 천장을 향하도록 입천장을 부드럽게 누르면서 바늘과 주사기를 위로 올리십시오.
바늘이 목 뒤쪽을 지날 때 방향을 약간 조정해야 할 수도 있습니다. 바늘에 긴장이 느껴지면 위치를 조정해야 함을 나타내며, 정해진 거리에 도달할 때까지 바늘을 계속 삽입하십시오. 바늘은 쉽게 삽입되어야 하며, 동물은 헐떡이거나 질식하는 반응을 보이지 않아야 합니다. 이후 물질을 투여하십시오.
저항이 있거나 동물이 헐떡임, 질식 증세를 보이거나 청색증이 나타나면 즉시 중단하고 바늘을 제거하십시오. 이 기술들을 숙달하면 쥐(rat)와 생쥐(mouse) 모두에게 안전하게 약물을 투여하고 효과적으로 보정할 수 있습니다. 이러한 절차를 수행할 때, 올바르게 보정된 동물은 동물과 실험자 모두에게 안전한 절차를 보장한다는 점을 기억하는 것이 중요합니다.
과학 연구에서 동물을 다루는 것은 특권이자 책임이라는 점을 잊지 마십시오. 올바른 보정 방법과 적절한 투여 경로를 선택하는 것은 훌륭한 과학적 연구이자 올바른 동물 복지입니다.
본 논문은 연구용 설치류, 특히 마우스와 랫드의 안전한 취급 및 보정법에 관한 필수 기술을 제공합니다. 또한 이러한 동물들에게 화합물을 투여할 때 인도적인 처치 방식의 중요성을 강조합니다.
적절한 동물 핸들링과 화합물 투여는 전임상 연구의 신뢰할 수 있는 in vivo 연구를 위한 기초가 됩니다. 이러한 기술을 숙달하면 변동성을 줄이고 동물의 복지를 지원하며, 신약 발견 워크플로우 전반에서 데이터 재현성을 높일 수 있습니다.
이러한 기술들은 초기 발견 단계부터 전임상 개발 단계까지 적용 가능하며, 가설 검증, 화합물 스크리닝 및 안전성 평가를 지원합니다.