Dit protocol beschrijft een nieuwe methode voor handmatige fixatie om muizen te immobiliseren tijdens injecties of bloedafname, waardoor stress wordt verminderd en het welzijn tijdens de procedures wordt verbeterd.
Methodenartikel
Dit protocol beschrijft een nieuwe methode voor handmatige fixatie om muizen te immobiliseren tijdens injecties of bloedafname, waardoor stress wordt verminderd en het welzijn tijdens de procedures wordt verbeterd.
Dierproeven blijven essentieel in biomedisch onderzoek en dragen aanzienlijk bij aan het begrijpen van ziektemechanismen en het evalueren van de werkzaamheid en veiligheid van geneesmiddelen en chemische stoffen, waarbij knaagdieren tot de meest gebruikte laboratoriumdieren behoren. Tot de meest voorkomende interventies in de laboratoriumpraktijk behoren het hanteren en immobiliseren tijdens procedures zoals injecties en bloedafname, die routinematig worden uitgevoerd bij bewuste muizen zonder sedatie of anesthesie. Een juiste fixatie is noodzakelijk om de veiligheid van zowel het dier als de hanteerder te waarborgen. Traditionele fixatiemethoden, zoals handmatige fixatie of fixatiebuizen, staan er echter om bekend dat ze acute stressreacties bij muizen opwekken, wat het dierenwelzijn negatief beïnvloedt en potentieel de experimentele resultaten kan beïnvloeden. Om verfijning (refinement) binnen het kader van het 3V-principe te bevorderen en het dierenwelzijn te verbeteren, beschrijft dit protocol het gebruik van een nieuw ontwikkelde applicatietunnel voor injecties en bloedafname bij muizen. De tunnel biedt een minder belastende, maar nog steeds veilige methode van fixatie in vergelijking met conventionele technieken. Deze welzijnsgeoriënteerde fixatiemethode kan eenvoudig worden geïmplementeerd voor standaardprocedures, zoals intraperitoneale en intraveneuze injecties en bloedafname, terwijl stress wordt geminimaliseerd en de hanteercondities voor laboratoriummuizen worden verbeterd.
Dierproeven blijven een centrale rol spelen in biomedisch onderzoek en dragen aanzienlijk bij aan het begrip van ziektheidmechanismen en aan de evaluatie van de effectiviteit en veiligheid van geneesmiddelen en chemische stoffen. Knaagdieren zijn de meest gebruikte laboratoriumdiersoorten; in de Europese Unie werden in 2023 ongeveer 3,5 miljoen muizen en 0,5 miljoen ratten voor wetenschappelijke doeleinden gebruikt1. Een toenemend maatschappelijk bewustzijn van het lijden dat wordt veroorzaakt door experimentele procedures heeft geleid tot wettelijke vereisten om het dierenwelzijn in onderzoeksstudies te verbeteren, conform het 3V-principe2,3. Aangezien de volledige vervanging van dierproeven door alternatieve methoden nog niet mogelijk is, is het optimaliseren van bestaande experimentele procedures bijzonder belangrijk om het lijden van dieren te verminderen. Hantering, inclusief immobiliserende fixatie tijdens procedures zoals injecties, is een van de meest voorkomende interventies waaraan laboratoriumdieren worden onderworpen, zowel bij de routineverzorging als tijdens experimenten.
Traditionele fixatie voor intraperitoneale injecties houdt in dat de huid en vacht in de nek stevig met de duim en wijsvinger worden vastgegrepen, de staart wordt vastgezet en de dieren worden omgedraaid om de buik vrij te maken voor injecties. Deze positie is onnatuurlijk en kan leiden tot ademhalingsmoeilijkheden, wat angst bij de dieren opwekt4. Verschillende verfijnde fixatietechnieken zijn reeds beschreven, waaronder bijvoorbeeld de zogenaamde 3-vingermethode, waarbij de druk op het nekgebied is verminderd in vergelijking met klassieke nekgreeptechnieken4. Een andere methode vermijdt grotendeels volledige immobilisatie: hierbij kunnen de dieren zich vasthouden aan een gaaswerk terwijl de staart en achterpoten gefixeerd worden om toegang tot de onderbuik voor injecties mogelijk te maken5. Desondanks hebben beide procedures beperkingen. Bij de 3-vingermethode moeten de dieren nog steeds worden opgetild en in een onnatuurlijke positie worden geplaatst, wat potentieel stressreacties kan uitlokken. De alternatieve techniek biedt daarentegen onvoldoende bescherming tegen beten van gestreste of defensieve dieren en kan de beschikbare tijd voor het uitvoeren van injecties beperken. Naast potentiële beetwonden is er ook een verhoogd risico op onjuiste fixatie of accidentele prikaccidenten met de naald. Immobilisatie voor intraveneuze injecties of bloedafname uit de staartvene vereist het gebruik van fixatiebuizen die de dieren immobiliseren zonder dat ze vastgehouden hoeven te worden, zodat de handen vrij zijn voor de procedures. Fixatiebuizen zijn over het algemeen buizen van helder acryl, voorzien van een gesloten uiteinde met toegangssleuven of gaten voor de staart en een open uiteinde voor het inbrengen van de muizen, die met verstelbare pluggen kunnen worden vastgezet. Dit vereist dat de dieren bij de staart worden opgepakt en met de achterkant eerst in de fixatiebuis worden getrokken, zodat de staart door de toegangssleuven kan worden geregen. Dit is een stressvolle procedure die wordt verergerd door de vrij smalle diameter van de fixatiebuizen die nodig is om te voorkomen dat de muizen zich tijdens de procedures omdraaien, wat tot letsel zou kunnen leiden6,7.
Dit protocol beschrijft het gebruik van een nieuw ontwikkelde applicatietunnel voor injecties en bloedafname bij muizen, die een minder belastende maar toch veilige fixatie mogelijk maakt. De tunnel bestaat uit een star buitenframe en een verwijderbare pluche binnenvoering, waardoor een zachte, donkere ruimte ontstaat die lijkt op een hol. In vergelijking met conventionele fixatiehulpmiddelen is de tunnel bewust ontworpen met grotere afmetingen om een op maat gesneden Vetbed Isobed-inlegvel te kunnen accommoderen; dit zorgt voor een zachte, comfortabele binnenvoering die het veiligheidsgevoel van de dieren vergroot terwijl er voldoende fixatie behouden blijft (Figuur 1A–B). Beide uiteinden van de tunnel zijn open, zodat muizen eenvoudig via de voorkant naar binnen kunnen lopen en via de achterkant kunnen verlaten. Eenmaal in de tunnel kunnen de dieren zich niet omdraaien, terwijl de staart toegankelijk blijft voor intraveneuze injecties of bloedafname (Figuur 1C). Voor intraperitoneale injecties kan de caudale abdominale regio worden bereikt door de tunnel in een hoek te plaatsen (Figuur 1D) en de staart van het dier bij de basis vast te houden terwijl er zachte druk op het sacrale gebied wordt uitgeoefend, waardoor het achterste uiteinde van de muis omhoog wordt gebogen (Figuur 1C). Deze methode is minder stressvol voor zowel de muizen als de experimentatoren, aangezien handmatige fixatie niet vereist is.
Een eerdere studie heeft aangetoond dat het gebruik van de tunnel voor intraperitoneale injecties het stressniveau duurzaam verlaagt en het welzijn van muizen verbetert, zelfs in experimentele modellen met frequente intraperitoneale injecties8. In deze studie is de applicatietunnel ook succesvol getest voor intraveneuze injecties en bloedafname uit de staartvene bij zowel mannelijke als vrouwelijke muizen.
Alle procedures die in dit protocol worden beschreven, zijn beoordeeld en goedgekeurd door de bevoegde lokale autoriteit (State Office for Health and Social Affairs of Berlin (LAGeSo); goedkeuringsnummer 2022-077-G) en zijn uitgevoerd in overeenstemming met de ARRIVE 2.0-richtlijnen. Alle materialen die in deze studie zijn gebruikt, staan vermeld in de Tabel met materialen.
1. Intraveneuze toediening
OPMERKING: Deze methode beschrijft een welzijngeoriënteerde benadering van handmatige fixatie voor intraveneuze toediening bij muizen. Intraveneuze injecties mogen uitsluitend worden uitgevoerd door getraind personeel, in overeenstemming met institutionele richtlijnen en vastgestelde veiligheids- en hygiëneprocedures.
2. Intraperitoneale toediening
OPMERKING: Deze methode beschrijft een welzijnsgeoriënteerde handmatige fixatietechniek voor intraperitonele toediening bij muizen. Intraperitonele injecties mogen uitsluitend worden uitgevoerd door getraind personeel, in overeenstemming met de institutionele richtlijnen en conform de vastgestelde veiligheids- en hygiëneprocedures. Om een betere toegang tot het injectiegebied te faciliteren, wordt de applicatietunnel gebruikt in combinatie met een schuin platform (wig), waardoor de achterzijde van de muizen omhoog wordt gebracht.
3. Bloedafname uit de staartvene
OPMERKING: Deze methode beschrijft een welzijnsgeoriënteerde benadering voor handmatige fixatie bij bloedafname uit de staartvene van muizen. Alle procedures moeten worden uitgevoerd door getraind personeel in overeenstemming met institutionele richtlijnen en vastgestelde veiligheids- en hygiëneprotocollen.
Om de invloed van de nieuwe fixatietechniek op het welzijn van de muizen te beoordelen, werden bloedafname uit de staartvene en intraveneuze injecties uitgevoerd volgens het beschreven protocol. Mannelijke en vrouwelijke wildtype C57BL/6 muizen werden aan de procedures onderworpen, ofwel in de applicatietunnel of in een conventionele fixatiehouder, en beoordeeld op tekenen van pijn en stress. De mouse grimace scale (MGS) werd gebruikt om het stressniveau van de muizen na bloedafname uit de staartvene te bepalen. De MGS is een veelgebruikt scoresysteem dat de expressie van de gezichtsspieren analyseert als reactie op pijn of stressvolle procedures9,10. Om de scores te bepalen, werden direct na het vrijlaten van de muizen uit de fixatiehouder of tunnel foto's gemaakt (representatieve afbeeldingen zijn te zien in Figuur 2). Twee waarnemers met ervaring in het beoordelen van muisgedrag evalueerden drie parameters van de gezichtsuitdrukking (te zien op de schematische tekeningen in Figuur 2C): orbital tightening (sluiten van het ooglid en vernauwing van het orbitale gebied; een rimpel kan rond het oog zichtbaar zijn), nose bulge (uitstulping op de neusbrug en verticale rimpels aan de zijkant van de neus kunnen verschijnen) en ear position (oren draaien naar buiten en/of naar achteren weg van het gezicht en kunnen zich vouwen tot een 'gepointeerde' vorm; de ruimte tussen de oren neemt toe). De positie van de snorharen en de wanguitstulping werden niet beoordeeld, omdat de donkere vachtkleur van de muizen een betrouwbare evaluatie bemoeilijkte. Elke parameter werd gescoord met een driepuntsschaal van 0 tot 2 (0 = niet aanwezig, 1 = matig aanwezig, 2 = duidelijk aanwezig), en de drie gezichtsparameters werden gemiddeld om één gemiddelde MGS-score per dier te verkrijgen. Om de betrouwbaarheid te waarborgen, werd elk dier onafhankelijk en geblindeerd door beide waarnemers gescoord, waarna de twee MGS-scores werden gemiddeld om een definitieve MGS-score per dier te genereren. Zowel vrouwelijke als mannelijke muizen vertoonden een significante afname van de MGS-score wanneer de bloedafname in de applicatietunnel werd uitgevoerd in vergelijking met de conventionele fixatiehouder (Figuur 2A–B).
Een aparte groep muizen kreeg een intraveneuze injectie van 100 µL 0,9% natriumchloride (NaCl), waarbij het voorkomen van hoorbare vocalisaties evenals pogingen om zich om te draaien in het fixatieapparaat werden geregistreerd. Muizen maken hoorbare piepgeluiden als teken van ernstige stress, vooral bij pijn of angst en tijdens defensief gedrag11,12,13. Daarnaast reageren muizen van nature op fysieke fixatie met paniek, wat resulteert in een vluchtreactie om aan de beperkte ruimte te ontsnappen. Daarom werden pogingen om 180 graden te draaien in het fixatieapparaat beschouwd als tekenen van angst. Bij zowel vrouwelijke als mannelijke muizen kon een hogere incidentie van hoorbare vocalisaties en pogingen om zich om te draaien worden waargenomen wanneer intraveneuze injecties in een fixatieapparaat werden uitgevoerd in vergelijking met de applicatietunnel (Figuur 3).

Figuur 1: Nieuwe applicatietunnel. (A) Representatieve afbeeldingen die het verschil in grootte illustreren tussen een conventionele fixatiebuis en de nieuwe applicatietunnel. (B) De binnenvoering van de tunnel bestaat uit een op maat gesneden stuk opgerolde Vetbed, wat zorgt voor een zachte, ondersteunende en donkere omgeving. Als muizen te klein zijn en de neiging hebben om zich om te draaien, kan de opgerolde voering worden aangetrokken om de beschikbare ruimte te verkleinen. (C) Verschillende handelingen binnen de applicatietunnel, inclusief entree en exit, veilige en comfortabele fixatie, en toegang tot de buik en de staart. (D) Een aanvullende wig voor het uitvoeren van intraperitoneale injecties binnen de tunnel. De wig vergroot de hoek van de tunnel ten opzichte van de hanteerder, waardoor de toegang tot de abdominale regio wordt vergemakkelijkt. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2: Grimasschaal voor muizen na bloedafname uit de staartvene. Mannelijke of vrouwelijke muizen ondergingen bloedafname ofwel in de applicatietunnel of in een conventionele fixatiehouder. Foto's voor de beoordeling van de grimasschaal voor muizen werden direct genomen nadat de dieren de fixatiehouder of tunnel verlieten en werden later onafhankelijk gescoord door twee ervaren experimentatoren, die geblinderd waren voor de groepsindeling van de muizen, waarbij zij het samenknijpen van de oogleden, het opbollen van de neus en de positie van de oren beoordeelden. Per dier werd een gemiddelde score berekend op basis van de twee scores. (A) Vrouwelijke muizen (tunnel n = 5; fixatiehouder n = 8). (B) Mannelijke muizen (tunnel n = 11; fixatiehouder n = 11). Deze grafiek is aangepast van Schlutt et al., 2026, PLOS ONE. De oorspronkelijke gegevens, gepubliceerd als staafdiagram onder een CC BY 4.0-licentie, zijn hier gewijzigd en opnieuw uitgezet als boxplot. (C) Schematische illustratie van de gelaatsexpressie-eenheden, gemaakt op basis van een door de auteur ontwikkelde tekstprompt met ChatGPT Image 2 (OpenAI; beschikbaar via https://chatgpt.com/); de uiteindelijke afbeelding is door de auteurs gecontroleerd en goedgekeurd op wetenschappelijke nauwkeurigheid. Gegevens worden weergegeven als boxplots (min tot max); de lijn geeft het gemiddelde aan. Mann-Whitney-toets, p-waarden < 0.05 werden als significant beschouwd. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 3: Hoorbare vocalisaties en pogingen tot omdraaien na intraveneuze injectie. Mannelijke of vrouwelijke muizen kregen een intraveneuze injectie van 100 µL 0.9% NaCl, óf in de applicatietunnel óf in een conventionele fixatiehouder. Incidenten van hoorbare vocalisatie en pogingen tot omdraaien binnen het fixatieapparaat werden tijdens de procedure geregistreerd (ja/nee). Alle groepen n = 10. Gegevens worden gepresenteerd als gestapelde staafdiagrammen voor contingentie. De exacte toets van Fisher, p-waarden < 0.05 werden als significant beschouwd. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Aanvullende figuur 1: Intraperitoneale injectie bij ratten met gebruik van een grotere versie van de applicatietunnel.Een applicatietunnel met een diameter van 15 cm werd gebruikt voor intraperitonele injectie bij ratten. De procedure werd uitgevoerd volgens hetzelfde protocol als beschreven voor muizen. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Deze fixatietechniek is ontwikkeld voor de toediening van stoffen en bloedafname om een best-practicebenadering voor dierenwelzijn te ondersteunen. Sommige wetenschappelijke gemeenschappen zijn nog steeds terughoudend met het adopteren van verfijnde hanterings- en fixatiemethoden die afwijken van langvastgestelde gestandaardiseerde procedures, vooral wanneer deze extra tijd en inspanning vereisen. Het verminderen van stress bij laboratoriumdieren is echter niet alleen wenselijk vanuit het perspectief van dierenwelzijn, maar draagt ook aanzienlijk bij aan het experimentele succes door de variabiliteit van gegevens te verminderen, stress-geïnduceerde fysiologische veranderingen te minimaliseren en het aantal mislukte pogingen en uitval van dieren te verlagen. Dit protocol presenteert een eenvoudig te implementeren methode die het dierenwelzijn aanzienlijk verbetert, terwijl het nog steeds een veilige fixatie en handenvrije toegang biedt voor veilige applicatie- en afnameprocedures.
Een kritische stap in het protocol is het waarborgen van een succesvolle toegang tot en een stabiele positionering binnen de applicatietunnel. Voor vrijwillige toegang worden twee mogelijke benaderingen aanbevolen: ofwel directe toegang vanuit de overdrachtsbuis naar de tunnel, of het eerst plaatsen van de muizen vanuit de overdrachtsbuis op de vooraf geplaatste zachte voering, van waaruit zij de tunnel kunnen betreden. De optimale benadering hangt af van het gedrag van de dieren, en beide methoden moeten worden geëvalueerd. De voorkeur gaat uit naar de variant waarbij de muizen het snelst en met de minste aarzeling de tunnel betreden. Indien muizen aarzelen om de tunnel te betreden, moeten verschillende factoren in overweging worden genomen: (1) de ingang kan te nauw zijn, in welk geval de voering licht kan worden samengedrukt om de opening te vergroten; (2) geursignalen van de binnenvoering kunnen de acceptatie beïnvloeden, daarom moeten voeringen bij voorkeur de bekende kooigeur behouden, terwijl scheiding tussen experimentele groepen, kooien en geslachten gewaarborgd moet worden en vervuild materiaal vervangen moet worden om verstorende geuren te voorkomen; (3) het is aangetoond dat muizen zich veiliger voelen op oppervlakken met kleuren die lijken op hun vachtkleur14, daarom kan het gunstig zijn om de kleur van de voering af te stemmen op de vacht van de dieren; en (4) het positioneren van de tunnelopening richting de kooiwand kan de toegang stimuleren omdat de muizen de thuiskooi en kooigenoten nog steeds kunnen zien. Een potentiële beperking van de applicatietunnel is dat deze afhankelijk is van de vrijwillige toegang door het dier, wat kan worden opgevat als het introduceren van een korte vertraging voor de behandeling of bemonstering. In deze studie betraden de muizen de tunnel echter snel en consistent, doorgaans binnen 2–10 s, waardoor procedures binnen een nauw en reproduceerbaar tijdsbestek konden worden uitgevoerd. Hoewel deze benadering mogelijk iets meer tijd in beslag neemt dan conventionele fixatie via de nekvelhuid (scruff restraint), moet de geringe toename in hanteertijd worden afgewogen tegen de aanzienlijke verbetering van het dierenwelzijn die wordt bereikt door het verminderen van hanteergerelateerde stress. Bovendien is het plaatsen in conventionele fixatiehulpmiddelen ook geassocieerd met hanteertijd, aangezien muizen zich vaak verzetten tegen plaatsing, waardoor er geen relevant verschil is. In minder dan 5% van de gevallen betraden de muizen de tunnel niet vrijwillig. Hoewel de hierboven beschreven maatregelen over het algemeen voldoende waren om de toegang te stimuleren, konden dieren indien nodig ook voorzichtig in de tunnel worden geholpen. Zelfs in deze gevallen biedt de zachte binnenvoering een welzijnsvoordeel ten opzichte van conventionele fixatiehulpmiddelen.
Zodra ze zich in de tunnel bevinden, kunnen de muizen de binnenvoering stevig vastgrijpen. Dit is zeer gunstig vanuit het perspectief van dierenwelzijn, aangezien is aangetoond dat vastgezette muizen lagere stressniveaus vertonen wanneer ze een oppervlak kunnen vastgrijpen tijdens de hantering4. Tegelijkertijd kan de hanteerder de basis van de staart stevig vasthouden zonder dat de muis probeert zich om te draaien. Het is essentieel dat de binnenvoering het dier strak omsluit. Als muizen te klein zijn en de neiging hebben om in de tunnel te draaien, kunnen snelle aanpassingen worden gedaan door de opgerolde voering strakker aan te trekken of een extra laag toe te voegen. Voor experimenten met dieren van verschillende grootte (bijv. door verschillen in leeftijd, geslacht, dieet) kunnen ook tunnels met variërende diameters worden gebruikt (zie printsjablonen8).
Injecties en bloedafnames moeten altijd worden uitgevoerd door getraind personeel. Desondanks bleek de applicatietunnel effectief voor zowel zeer ervaren personeel als voor minder ervaren gebruikers. In het bijzonder rapporteerden onervaren medewerkers minder mislukte pogingen, waardoor herhaald handelen en verlengde procedures werden verminderd. Gebruikers gaven ook aan zich comfortabeler en zekerder te voelen bij het fixeren van muizen in de tunnel vergeleken met het aanleren van conventionele handmatige fixatietechnieken. Dit vormt een aanzienlijk voordeel voor laboratoria met een frequent personeelsverloop, aangezien de methode eenvoudig te adopteren is en zowel de dieren als de experimentator ten goede komt. Deze waarnemingen zijn in lijn met eerder gerapporteerde verbeteringen in het hanteercomfort en het zelfvertrouwen van technici in verband met verfijnde hanteertechnieken, zoals het gebruik van tunnels en bekers15.
Belangrijk is dat de hier beschreven methode ook effectief is bij ongetrainde muizen, en alle gepresenteerde resultaten zijn behaald met dieren zonder voorafgaande habituatie. Eerdere studies hebben aangetoond dat habituatie en medische training van de dieren stressreacties bij muizen kunnen verminderen door hen te laten wennen aan de geplande procedures16,17. Een trainingsprotocol waarin de applicatietunnel is opgenomen, kan daarom het stressniveau verder verlagen, vooral wanneer frequente interventies noodzakelijk zijn, die anders negatieve associaties met de tunnel kunnen opwekken. Een dergelijk trainingsprogramma is succesvol toegepast in een eerdere studie, waardoor we de tunnel gedurende vele weken konden gebruiken voor herhaalde intraperitoneale injecties8. Vooral in studies waarbij herhaalde injecties vereist zijn, kan de tunnel een belangrijke verfijning vormen. Verfijnde hanteertechnieken met gebruik van transfersbuizen en verminderde fixatie hebben aangetoond dat positieve effecten behouden blijven, zelfs na herhaalde fixatie in de nek of intraperitoneale injecties, waaronder een verhoogde bereidheid om met hanteerders te interageren en verminderd angstachtig gedrag in standaard gedragstests18,19. Evenzo leidden herhaalde injecties die in de tunnel werden uitgevoerd niet tot een toename van stressgerelateerde parameters bij muizen8.
In lijn hiermee is aangetoond dat voedselbeloningen habituatie vergemakkelijken via positieve bekrachtiging, een goed vastgesteld principe in de training van dieren. Daarom wordt aanbevolen om aan het einde van elke hanteersessie een klein traktatie als beloning aan te bieden. Bij het testen van de tunnel waren zeer kleine hoeveelheden, zoals een enkel haverkorrel, voldoende en is het onwaarschijnlijk dat deze de normale voeding van de dieren beïnvloeden. Indien de voedselinname een zorgpunt is, bijvoorbeeld bij metabole studies, zijn er ook smaakvolle traktaties beschikbaar die compatibel zijn met gespecialiseerde diëten (bijv. ketogene diëten). Belangrijk is dat traktaties moeten worden beschouwd als een aanvullende verfijningsmaatregel die de habituatie verbetert, en niet als een vereiste voor het succesvolle gebruik van de applicatietunnel. Zodra ze bekend waren met het systeem, gingen muizen ook herhaaldelijk vrijwillig de applicatietunnel in zonder een voedselbeloning te ontvangen.
De hier beschreven methode heeft bepaalde beperkingen met betrekking tot de toegang tot specifieke lichaamsregio's. Hoewel de staart gemakkelijk en veilig toegankelijk is voor intraveneuze injecties en bloedafname, en de caudale abdominale regio geschikt is voor intraperitoneale injecties, is de toegang tot de laterale lichaamsregio's voor subcutane applicaties beperkt. Orale toediening moet ook zorgvuldig worden overwogen. Conventionele orale gavage is niet compatibel met dit systeem omdat de vereiste nekextensie niet kan worden bereikt. Echter, meer verfijnde methoden voor orale toediening, waarbij muizen vrijwillig stoffen consumeren vanuit een pipetpunt (bijv. gemengd met gecondenseerde melk)20, kunnen haalbaar zijn via de open zijde van de tunnel. In dergelijke gevallen moet worden gewaarborgd dat de kop duidelijk zichtbaar blijft en dat de muis niet te diep in de voering of tunnel is gepositioneerd om de volledige inname van de stof te kunnen bevestigen.
Vergeleken met bestaande fixatietunnels biedt de hier beschreven applicatietunnel duidelijke voordelen voor het dierenwelzijn. Hoewel fixatie vaak noodzakelijk is voor veilige applicatie- en bemonsteringsprocedures, wordt het ook erkend als een van de grootste stressfactoren die knaagdieren ervaren tijdens experimentele procedures7,21,22. Eerdere studies hebben reeds aangetoond dat het vervangen van traditioneel hanteren aan de staart en fixatie door verfijnde methoden, zoals tunnel- of bekerhantering, het dierenwelzijn aanzienlijk verbetert. Muizen die met deze verfijnde benaderingen worden gehanteerd, vertonen minder angst en een grotere bereidheid om met de verzorgers te interageren dan muizen die bij de staart worden opgetild23,24. Het gebruik van de applicatietunnel, die door de muizen vrijwillig wordt betreden, is een consistente uitbreiding van tunnelhantering. De grimace-schaal van muizen die de applicatietunnel verlaten, geeft aan dat de dieren zich niet gefixeerd of opgesloten voelen. Hoewel de methode van intraperitoneale injectie waarbij de muizen zich aan het kooitras vasthouden lijkt op het beschreven optillen bij het bekkengebied5, is dat laatste gebaseerd op de poging van de dieren om te ontsnappen. Op een rooster houden muizen zich met hun poten vast en trekken ze naar voren, weg van de grip van de verzorgers, wat leidt tot fixatie en daarmee tot stress. Bovendien verhoogt dit type fixatie de tonus van de buikspieren, wat vervolgens de pijn bij de naaldpunctie kan versterken. In tegenstelling hiermee is de applicatietunnel een verfijnde fixatiemethode, en de resultaten wijzen op verminderde stressgerelateerde parameters, waaronder lagere grimace-scores, minder hoorbare vocalisaties en een behouden bereidheid om met de verzorgers te interageren811,12,13. Hoewel ultrasone vocalisaties (USV's) in toenemende mate worden erkend als ethologisch relevante communicatiesignalen, blijft het gebruik ervan als stressmarkers bij volwassen muizen onderwerp van onderzoek, aangezien USV's sterk contextafhankelijk zijn en ook voorkomen tijdens normaal fysiologisch gedrag25.
Niettemin suggereert recent bewijs dat USV-registraties een veelbelovende, niet-invasieve en reproduceerbare aanpak kunnen vormen om gedragsreacties op fixatie te beoordelen26. Het opnemen van USV-registraties in toekomstige studies zou daarom een aanvullende objectieve maatstaf kunnen bieden om stress en emotionele reacties verder te karakteriseren. Samen geven deze bevindingen aan dat de applicatietunnel een veiligere en minder stressvolle fixatieprocedure mogelijk maakt voor routinematige toepassingen en bemonstering in vergelijking met conventionele fixatiehulpmiddelen. Belangrijk is dat, in tegenstelling tot doorzichtige acryl fixatiehulpmiddelen, de zachte binnenvoering het mogelijk maakt voor muizen om het oppervlak stevig vast te grijpen, wat wordt beschouwd als een belangrijke verbetering van het welzijn volgens de aanbevelingen van NC3Rs27. Er werden aanzienlijk minder pogingen waargenomen om zich om te draaien in de tunnel, wat zowel het welzijn als de veiligheid bij het hanteren verbetert. Bij conventionele plastic fixatiehulpmiddelen gaan pogingen om zich om te draaien vaak gepaard met urineren, waarbij de resulterende natte vacht het comfort verder verslechtert. Dit probleem werd grotendeels geëlimineerd met de applicatietunnel.
De potentiële toepassingen van deze methode zijn uitgebreid. Opmerkelijk is dat de verbeterde fixatiemethode niet beperkt is tot muizen, maar ook kan worden toegepast op ratten door gebruik te maken van een tunnel met een grotere diameter (Aanvullende Figuur 1). Knaagdieren zijn de meest gebruikte laboratoriumdiersoorten in diverse wetenschappelijke disciplines, en fixatie voor de toediening van stoffen en bemonstering is een routineprocedure in veel laboratoria. Het is echter aangetoond dat fixatiestress niet alleen het dierenwelzijn verslechtert, maar ook de wetenschappelijke resultaten aanzienlijk beïnvloedt, waaronder de gedragsreacties.28,29 en fysiologische mechanismen zoals de immuunfunctie30Daarom is het minimaliseren van stressgerelateerde variabiliteit essentieel voor zowel de wetenschappelijke validiteit als de ethische overwegingen bij dierproeven. Door stress geassocieerd met fixatie te verminderen, terwijl een veilige en praktische hantering behouden blijft, kan de applicatietunnel de experimentele kwaliteit en reproduceerbaarheid aanzienlijk verbeteren en tegelijkertijd het dierenwelzijn verhogen.
A.S., J.K.U. en L.H. zijn eigenaar van een gebruiksmodel voor de injectietunnel in Duitsland (Registratienummer 20 2024 100 448). Alle overige auteurs verklaren dat er geen belangenverstrengeling is.
Wij danken het personeel van de dierfaciliteit van de Charité en de functionarissen voor dierenwelzijn, in het bijzonder Dr. André Dülsner, voor hun ondersteuning; Charité 3R voor de financiële steun bij het verspreiden van de applicatietunnel; en alle leden van de Charité 3R Refinement Taskforce voor de nuttige discussies.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Allergielancetten, steriel | Heinz Herenz Medizinalbedarf GmbH, Hamburg, Duitsland | 1110106 | |
| Applicatietunnel met optionele wig | In-house 3D-geprinte tunnel | print-sjablonen zijn beschikbaar op https://osf.io/vsjnb. | |
| Bloedafnamebuizen: Microvette 100 EDTA K3E, 100 µL | SARSTEDT AG & Co. KG, Nümbrecht, Duitsland | 20.1278.100 | |
| Transparante monsterbuis | Datesand Group, Stockport, VK | GZCHTUBE-100 | afmeting: 50 x 3 x 100 mm |
| Ethanol, ≥70% | Carl Roth GmbH + Co. KG, Karlsruhe, Duitsland | T913.1 | |
| Inject-F eenmalig gebruikbare precisiespuit 1 mL | B.Braun Deutschland GmbH & Co. KG, Melsungen, Duitsland | 9166017V | |
| Haver | Schapfen Mühle GmbH Co.KG, Ulm, Duitsland | W100197 | geautoclaveerd |
| Sanitas SIL 06 infraroodlamp | Beurer Europe GmbH, Ulm, Duitsland | 61424 | |
| Zachte binnenvoering: Original Vetbed Isobed SL | Vetbed Deutschland, Mudersbach, Duitsland | 1999981 | knip op de vereiste afmetingen |
| Softasept ISO 70% desinfectiespray | B.Braun Deutschland GmbH & Co. KG, Melsungen, Duitsland | 19905 | |
| Sterican 27 G x ¾ steriele hypodermische naalden voor eenmalig gebruik | B.Braun Deutschland GmbH & Co. KG, Melsungen, Duitsland | 4657705B | afmetingen: 0,40 mm x 20 mm |
| Wattenstaafjes: FIWA app medische applicatoren | Fink & Walter GmbH, Merchweiler, Duitsland | 329012 |
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen