2012년 12월 8일
정맥자가 관리 (IVSA) 패러다임은 동물의 학대 약물의 강화 속성을 검사의 황금 표준으로 간주됩니다. 이 원고는 신뢰할 수있는 IVSA 데이터를 얻기 위해 필요한 실험 절차와 수술 기법을 설명합니다. 특히, 세심한 카테 테르 주입 및 유지 관리가 강조 표시됩니다.
안녕하세요, 저는 McGill University Health Center 중독 치료 부문의 Katherine Gill 박사님 연구실 소속 Elizabeth Kotick입니다. 오늘은 정맥 내 자가 투여 연구를 수행하는 데 필요한 카테터 삽입 수술 방법을 보여드리겠습니다. 카테터를 삽입하는 방법과 더불어 카테터의 개통성을 유지하기 위한 몇 가지 팁을 알려드리겠습니다.
니코틴 정맥 내 자가 투여 세션 동안, 동물들은 플라스틱 튜브를 통해 Tai에 연결되며, 부착된 주입 펌프에 의해 니코틴 주입이 이루어집니다. 조작 상자는 med associates에서 구입하였습니다. 각 상자에는 두 개의 초민감 마우스 레버가 장착되어 있습니다.
정맥에 카테터를 삽입하기 위해서는 수술 전 몇 가지 준비 항목이 필요합니다. 튜브를 정맥 안으로 밀어 넣기 위해 20 gauge 바늘을 개조해야 합니다. 바늘 축의 상단 부분 약 2cm를 깎아내어 카테터 튜브를 정맥으로 안내하는 통로를 만듭니다.
다음으로, 카테터를 세척하고 확인하기 위한 시린지를 준비합니다. 12 cm 길이의 튜브 한쪽 끝은 시린지의 26 gauge 바늘에 연결하고, 다른 쪽 끝은 23 gauge 바늘에 끼워 늘려줍니다. 튜브를 카테터 캐뉼라에 더 쉽게 부착하려면, 이와 같이 heparinized T carcin 용액이 채워진 시린지 하나와 식염수가 채워진 시린지 하나, 총 두 개의 시린지가 필요합니다.
마지막으로 카테터 캐뉼라 캡을 준비합니다. 이물질의 유입을 방지하기 위해 카테터 캐뉼라의 끝을 캡으로 막아야 합니다. 이 캡은 23 gauge 바늘 위에 플라스틱 튜브를 늘려 씌워 제작합니다.
튜브를 바늘 끝에서 1cm 지점에서 자르고, 개방된 끝부분을 녹여 튜브를 밀봉합니다. 생리식염수를 바늘을 통해 밀어 넣어 캡에 누설이 없는지 확인합니다. 마우스 카테터는 영국 Cam Cs에서 구입하였습니다. 카테터 벌브 끝에서 1.2cm가 남도록 카테터의 여분 튜브를 잘라냅니다.
다음으로, 생리식염수가 담긴 주사기를 카테터의 외부 금속 캐뉼라에 연결하고 플러싱하여 누출 여부를 확인합니다. 마우스는 산소와 혼합된 isof fluorine 가스로 마취하며, 수술 전 과정 동안 마취 상태를 유지합니다. 호흡관을 사용하여 동물 체중에 따라 산소와 isof fluorine의 농도를 설정하고, 수술 중 필요에 따라 이를 조절합니다. 포셉으로 뒷다리를 집어 동물이 적절히 마취되었는지 확인하고, 수술 내내 마우스의 호흡 곤란 여부와 마취 깊이를 모니터링하십시오.
수술 시간이 20분에서 30분 정도 소요되므로, 양쪽 눈에 안구 윤활제를 도포합니다. 수술 전 마우스의 털을 제모합니다. 동물의 등에 카테터 베이스를 설치할 공간을 마련합니다.
동물의 등 쪽 피부를 부드럽게 들어 올린 후, 견갑골 중앙에 약 2cm 길이의 작은 세로 절개를 가합니다. 절개 부위는 등의 중간 지점에서 시작하여 목 바로 아래까지 연장합니다. 결합 조직을 강제로 벌려 카테터 베이스가 들어갈 공간을 확보하고, 절개 부위에 식염수를 도포합니다.
절개 부위 양측의 피부를 부드럽게 당겨 모으고 동물을 뒤집습니다. 우측 경정맥(tegular vein)은 목 피부 아래 표층에서 찾을 수 있으며, 얕게 절개하여 노출시킬 수 있습니다. 우측 쇄골 부근에서 동물의 턱 방향으로 위쪽을 향해 약 1~2 cm 길이의 대각선 절개를 실시합니다.
카테터 하단의 튜빙을 정맥 삽입이 가능하도록 목의 복측 절개창을 통해 끌어와야 합니다. 포셉을 어깨 피부 아래로 안내하여 결합 조직을 뚫고 나옵니다. 등 쪽의 절개창에 도달하려면, 튜빙을 피부를 통해 동물의 목 주변 복측 개구부로 끌어당기십시오.
동맥 겸자로 튜브의 끝단을 잡고 동물의 우측면에 고정해 둡니다. 절개 부위에 식염수를 도포하고 우측 경정맥을 분리합니다. 시야를 가릴 수 있는 결합 조직과 지방 조직을 매우 조심스럽게 제거하여 정맥의 위치를 찾습니다.
정맥 상단 주변을 부드럽게 들어 올리고 곡선 핀셋을 사용하여 정맥 주변과 아래의 지방 조직 및 결합 조직을 분리합니다. 곡선 핀셋을 정맥 아래에 배치하고 다른 한 손으로 핀셋을 엽니다. 정맥 아래로 멸균 플라스틱 바를 통과시킵니다.
정맥을 들어 올린 후, 정맥이 명확하고 가려짐 없이 보이도록 지방을 적절히 제거합니다. 노출된 정맥이 마르지 않도록 주기적으로 식염수를 떨어뜨려 줍니다. 카테터 튜브가 경정맥 위치에 삽입된 후 이를 고정할 수 있도록 정맥 주변에 봉합 매듭을 준비합니다.
정맥의 양 끝단 아래에 봉합사를 배치하고, 각 끝에 매우 느슨한 단일 오픈 매듭을 만듭니다. 카테터 튜브를 상단 매듭에 통과시킨 후, 봉합사 위로 루프를 만들어 오른쪽 어깨 너머로 나머지 부분을 넘깁니다. 카테터에 식염수를 주입하여 튜브의 무게를 늘린 후, 카테터 튜브를 경정맥에 삽입합니다.
변형된 20 gauge 바늘을 사용하여 정맥을 천자하며, 삽입 시 마찰을 줄이기 위해 정맥과 삽입 바늘 모두에 식염수를 적십니다. 플라스틱 바를 조심스럽게 뒤로 당기면서 정맥의 하단부에 가깝게 바늘을 삽입합니다. 바늘이 0.5 cm 정도 들어갈 정도로만 삽입하십시오. 카테터 튜브를 바늘을 따라 정맥 내부로 밀어 넣습니다.
저항이 느껴지지 않아야 합니다. 저항이 느껴진다면 결합 조직 내에 있는 것입니다. 정맥 내에 정확히 위치했는지 확인하려면 카테터 주사기를 뒤로 당겨 혈액이 흡인되는지 확인하십시오.
튜브를 배치한 후, 바늘을 제거하고 카테터 벌브(bulb)를 삽입 지점까지 밀어 넣으십시오. 아래쪽 매듭을 묶고, 벌브 바로 위에 두 번째 매듭을 묶기 전 카테터 튜브가 바에 완전히 밀착되었는지 확인하십시오. 이렇게 하면 카테터가 제자리에 고정됩니다.
바를 제거하고 양 끝에 두 번째 매듭을 만듭니다. 봉합하기 전, 카테터 튜브와 봉합사를 피부 아래로 밀어 넣습니다. 동맥 집게를 사용하여 봉합 바늘을 피부를 통해 통과시켜 절개 부위를 폐쇄합니다.
봉합 횟수는 절개 부위의 크기에 따라 달라집니다. 동물을 엎드린 자세로 둡니다. 카테터 베이스를 동물의 등에 배치합니다. 절개 부위에 식염수를 바르고 카테터 베이스를 피부 아래로 밀어 넣습니다.
튜브가 뚫릴 가능성을 최소화하기 위해 튜브 루프를 최소한으로 만들고 베이스 아래로 배치하십시오. 카테터 베이스 주변의 피부를 봉합합니다. 봉합 횟수는 절개창의 크기에 따라 달라집니다.
일반적으로 3~4바늘이면 충분합니다. 카테터에서 혈액이 여전히 채취되는지 확인하십시오. 마지막으로, 감염과 혈전 형성을 방지하기 위해 헤파린 처리된 용액으로 카테터를 플러싱하십시오.
카테터 캐뉼라에 연결된 튜브를 풉니다. 다음으로, 식염수 튜브를 제거하고 헤파린 처리된 T Carin 용액이 들어 있는 주사기 튜브로 빠르게 교체합니다. 0.03 to 0.05 ccs의 용액으로 카테터를 플러싱합니다.
다시 한번 캐뉼라에 연결된 튜브를 느슨하게 합니다. 포셉으로 카테터 캡을 잡고, 한 번의 동작으로 캐뉼라에서 튜브를 제거한 뒤 카테터 캡으로 교체합니다. 이 단계는 혈액이 역류하는 것을 방지하기 위해 신속하게 수행해야 합니다.
흰색 카테터 커버를 돌려 끼우되, 캐뉼라 팁을 찌르지 않으면서 커버가 확실히 고정되었는지 확인합니다. 마우스에 진통제와 항생제를 피하 주사합니다. 진통제인 ketoprofen을 한쪽에 5 mg/kg 용량으로 주사하고, 항생제인 amikacin을 반대쪽에 10 mg/kg 용량으로 주사합니다.
마취를 중단한 후, 마우스가 먹이와 물을 쉽게 섭취할 수 있는 깨끗한 케이지에서 회복되도록 합니다. 이 영상에서 제시된 기술을 따르면 신뢰할 수 있는 정맥 자가 투여 데이터를 얻을 수 있습니다. 다만, 카테터의 개통성을 유지하는 것이 중요합니다.
이는 카테터를 우심방에 주의 깊게 배치하고, 매일 실험 전후로 카테터를 세척하며, 이물질 유입을 방지하기 위해 카테터 캐뉼라의 캡을 항상 닫아둠으로써 달성됩니다.
본 논문은 설치류의 약물 강화 연구를 위한 표준 방법인 정맥 내 자가 투여(intravenous self-administration, IVSA) 패러다임을 상세히 다룹니다. 특히 카테터 삽입 및 유지 관리에 중점을 두어, 신뢰할 수 있는 IVSA 데이터를 얻는 데 필요한 수술 기법과 절차를 강조합니다.
마우스 모델을 이용한 정맥 내 자가 투여(IVSA)는 화합물의 강화 특성을 평가하기 위한 중요한 전임상 플랫폼을 제공하며, 중독 및 신경정신과 약물 발견 과정에서 타겟 검증을 가능하게 합니다. 동물이 시험 물질을 스스로 투여하도록 함으로써, 이 방법은 실험자의 편향을 줄이고 약물 섭취 패턴에 대한 정량적 데이터를 생성하여 초기 단계 타겟 평가에서 기전적 리스크 감소와 예측 신뢰도를 높여줍니다. 이러한 접근 방식은 타겟 결합부터 행동 결과까지의 중개 연속성을 촉진하며, 중추신경계(CNS) 치료제 포트폴리오 우선순위 결정을 위한 진행/중단(go/no-go) 판단에 중요한 정보를 제공합니다.
IVSA는 타겟 검증부터 리드 화합물 발굴, 전임상 평가에 이르는 발견 연속체에 통합되어, in vitro 및 in vivo 약동학 프로파일링을 보완하는 강화 부작용에 대한 기능적 분석법으로 활용됩니다.