Het introduceren van experimentele agentia in de muis

Veel experimenten zijn afhankelijk van het toedienen van stoffen aan muizen. Vaak worden deze stoffen geïntroduceerd om hun effect op een biologisch proces te testen. Stoffen kunnen ook een belangrijke rol spelen bij het voorbereiden van dieren voor experimenten. In deze video bespreken we belangrijke overwegingen voor het toedienen van experimentele stoffen, hulpmiddelen voor de toediening, enkele specifieke toedieningswegen en toepassingen van deze essentiële technieken.

Welke factoren moeten dus in overweging worden genomen bij het plannen van de toediening van een experimentele stof?

De eerste factor is de juiste dosis. Het toedienen van de correcte dosis van een stof is cruciaal en wordt gewoonlijk berekend in relatie tot het gewicht van het dier.

Ook de toedieningsroute is een belangrijk aandachtspunt. Eigenschappen zoals de smaak van de stof, de viscositeit, de te toedienen hoeveelheid, het doelveweefsel en de gewenste verspreidingssnelheid bepalen welke van de vele beschikbare toedieningsroutes u moet kiezen. In deze video richten we ons op injectie, wat een van de meest efficiënte methoden is voor de toediening van een stof.

Voordat we bespreken hoe een injectie moet worden uitgevoerd, maken we eerst kennis met de belangrijkste hulpmiddelen voor deze techniek.

We beginnen met de spuit. Vloeistoffen worden vastgehouden in de cilinder, die is voorzien van markeringen voor nauwkeurige volumemetingen. De zuiger past in de cilinder en wordt gebruikt om de inhoud te verplaatsen. Ten slotte is de punt van de spuit de plek waar de naaldhouder wordt bevestigd. Aan het opposite uiteinde van de naaldschacht bevindt zich een schuine punt. Wees voorzichtig, deze is zeer scherp!

Naaldhouders zijn kleurgecodeerd om hun grootte, of "gauge", aan te geven, waarbij hogere gauge-nummers duiden op kleinere naalden. De gauge wordt gekozen op basis van de gewenste toedieningsroute: hoe kleiner of gevoeliger het gebied, hoe kleiner de benodigde naal is.

Nadat u de juiste naald en spuit voor uw experiment heeft geselecteerd, trekt u de stof in de cilinder door aan de zuiger te trekken. Luchtbellen die samen met de stof worden geïnjecteerd, kunnen weefsels beschadigen en het proefdier schaden. Keer daarom de spuit om en tik voorzichtig tegen de cilinder, zodat eventuele bellen naar de punt bewegen en ontsnappen. Verwijder indien mogelijk een kleine hoeveelheid overtollige stof om er zeker van te zijn dat de bellen volledig zijn verwijderd.

Nu uw spuit is gevuld en vergrendeld, bent u bijna klaar om een injectie uit te voeren!

Voordat u begint, is het belangrijk om uzelf uit te rusten met de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen, waaronder handschoenen. Een correcte omgang met de dieren is ook essentieel en varieert enigszins afhankelijk van de gebruikte injectieplaats.

Voor subcutane injecties, die vaak gericht zijn op de zone onder de dermis van de nek van het dier, worden muizen vastgehouden door middel van "scruffing". Houd het dier eerst bij de staart vast en laat het zich vastklampen aan het kagedeksel. Pak vervolgens stevig de nekvel vast, zodanig dat er een plooi huid over de schouders van het dier ontstaat.

De naald moet worden ingebracht aan de basis van de huidplooi, waarna de stof met een stevige, consistente druk op de zuiger wordt toegedient. De geïnjecteerde vloeistof zal langzaam in de bloedbaan worden opgenomen.

Intraperitoneale injecties in de lichaamsholte worden in een tempo opgenomen dat vergelijkbaar is met orale inname. Om bij de buikholte te komen, draait u het vastgepakte dier om en klemt u de staart stevig onder uw pink.

Verdeel vervolgens de buik van het dier mentaal in 4 kwadranten en breng de naald in het linker- of rechteronderkwadrant in. Oefen een stevige, consistente druk uit op de zuiger om tot enkele honderden µL van de stof toe toe te dienen. Als alternatief maken intraveneuze injecties een efficiëntere, systemische toediening van de experimentele stof mogelijk.

IV-injecties worden meestal uitgevoerd in de staartvenen. Eerst worden de muizen enkele minuten onder een warmtelamp verwarmd, waardoor de venen uitzetten en de naaldinbrenging gemakkelijker wordt. Om de muis tijdens de injectie stabiel te houden, plaatst u deze in een plastic fixatiehouder, waarbij de staart door een speciaal gat aan de achterzijde wordt gestoken.

Het identificeren van het juiste vat is cruciaal voor succesvolle intraveneuze injecties. Zorg ervoor dat u een van de twee caudale venen aan weerszijden van de staart vindt, en niet de arterie aan de onderzijde van de staart.

Breng de naald in de vene in met de schuine zijde (bevel) naar boven gericht. Als de naald correct is geplaatst, zal de injectie ervoor zorgen dat de kleur van de vene verandert van donkerblauw naar bleekwit terwijl de stof door het vat beweegt.

Gooi na elke injectie de naald zonder deze opnieuw af te sluiten weg in een container voor biologisch gevaarlijk scherp afval. Gebruik de naald nooit opnieuw, aangezien de punten bot kunnen worden en letsel bij de muis kunnen veroorzaken.

Nu u bekend bent met veelvoorkomende injectiemethoden, kijken we naar enkele praktische toepassingen van de experimentele toediening van stoffen.

In veel experimenten worden muizen geïnfecteerd met een specifiek pathogeen om zowel de ziekteprogressie als gastheer-pathogeeninteracties te bestuderen. Zo veroorzaken subcutane injecties van antibioticaresistente bacteriën laesies waarvan de grootte een maat is voor de virulentie van het pathogeen. Alternatief kunnen injecties in de voetzool worden gebruikt voor live-imaging van de rekrutering van immuuncellen naar de infectieplaats.

Muismodellen zijn ook nuttig voor de studie van kankerprogressie en therapeutica. Om deze modellen te genereren, kunnen injecties worden gebruikt om snel en efficiënt maligne groeitjes bij muizen te induceren, zowel door de toediening van carcinogene verbindingen als door de implantatie van kankercellen in gastheerreweefsels.

Injectie is echter niet altijd vereist voor de toediening van stoffen. Intranasale inoculatie kan bijvoorbeeld worden gebruikt om een stof van belang toe te dienen aan de longen om de progressie van respiratoire ziekten na te bootsen en te bestuderen. Een andere route, gavage, maakt de directe toediening van een stof aan de maag mogelijk om een precieze en nauwkeurige dosering te waarborgen die niet haalbaar is via behandeling via voedsel of water.

U heeft zojuist het overzicht van JoVE bekeken over het introduceren van experimentele middelen in de muis. In deze video hebben we de factoren besproken die belangrijk zijn bij de keuze van een experimenteel middel, de instrumenten en strategieën voor injecties bij muizen, en enkele toepassingen van deze kritieke technieken. Bedankt voor het kijken!