Een eenvoudige methode van de Muis van Lung intubatie
21 maart 2013
Dit artikel beschrijft een striaghforward en efficiënte methode van intubatie muizen voor longfunctie metingen of pulmonale instillatie, die het mogelijk maakt de muizen om te herstellen en studeerde worden op latere tijdstippen. Deze procedure houdt een goedkope optische vezel lichtbron die direct verlicht de luchtpijp.
Het algemene doel van deze procedure is om een muis te intuberen om mechanische ventilatie of de installatie van vloeistoffen mogelijk te maken. Dit wordt bereikt door eerst de canule en lichtbron te assembleren. De tweede stap is om de muis verticaal op te hangen aan de bovenste snijtanden.
Nadat het hoofd en lichaam zijn gemanipuleerd om een rechte weg voor intubatie mogelijk te maken, wordt de glasvezelintroducer en canule door de stembanden geïnsert. Uiteindelijk wordt de optische vezel verwijderd en wordt de muis met canule op zijn plaats in een rugligging gelegd voor ventilatie of installatie. Oké, vandaag gaan we een eenvoudige procedure demonstreren om de long van een muis te intuberen.
De visualisatie is belangrijk omdat vaak de positionering van de muis een kritische stap is in termen van het inbrengen van de canule, en dus met een beetje oefening, vergt het een beetje oefening. Het zou voor iedereen mogelijk moeten zijn om dit herhaaldelijk in een relatief korte tijd te doen. De procedure wordt vandaag gedemonstreerd door Dr. Sandy Doss, die een junior faculteitslid is in de afdeling Pulmonologie en de medische school. De eerste stap is voorbereiden.
Bereid de canule voor volwassen muizen voor, er wordt een 20 gauge IV-katheter van één tot 1,5 inch lang gebruikt. Bereid vervolgens de glasvezelkabel voor door een lengte van 0,5 millimeter optische kabel te snijden om de rand glad te maken. Na het snijden, houd de vezel aan het uiteinde vast en maak kleine cirkels zodat de uiteinden een stuk 1000 grit slijppapier raken.
Het andere uiteinde wordt in een siliconenrubberen stop geplaatst die is afgestemd op de opening van de lichtbron. Duw eerst door een 18 gauge naald. Plaats vervolgens de optische vezel door de naaldboring en trek de naald terug.
De rubberen stop wordt vervolgens aangesloten op een 150 watt halogeenlichtbron. Plaats vervolgens de glasvezelkabel door een kort stuk siliconenrubberbuis. Bevestig de buis op zijn plaats terwijl nog steeds toegestaan wordt dat de glasvezelkabel wordt aangepast.
Eenmaal op zijn plaats, steek de siliconenbuis strak in het lokaasuiteinde van de canule. Pas de positie van de glasvezelkabel aan zodat deze door de canule en ongeveer vier millimeter voor de punt uitsteekt. Zodra alles is voorbereid, plaats een verdoofde muis op een verticale steun door het dier voorzichtig op te hangen aan zijn bovenste snijtanden.
Eenmaal vastgezet, trek heel voorzichtig de tong uit en houd deze met de duim en wijsvinger vast. Plaats de middelste vinger tussen de nek en plastic steun en trek met de wijsvinger en duim aan de tong om de intubatiepad te strekken. De middelste vinger wordt gebruikt om de mond te openen en om het intubatiepad recht te trekken.
De hoek van het hoofd wordt aangepast met de middelste vinger achter de nek zoals hier getoond. Bekijk vervolgens de stembanden. Als de snaren niet zichtbaar zijn, trek dan voorzichtig harder aan de tong met de middelste vinger als ondersteuning.
Eenmaal gevisualiseerd, gebruik de glasvezelkabel als zowel lichtbron als introducer en duw deze door de stembanden. Een indicatie dat de canule in de luchtpijp is, is dat de muis naar adem kan happen wanneer de canule voor het eerst wordt ingebracht. Eenmaal ingebracht, breng de canule ongeveer vijf millimeter verder en trek vervolgens, zorgvuldig om de canule niet te bewegen, de glasvezelkabel terug, leg de muis neer en bevestig de canule met een stukje plakband en ondersteun de canulehub op een stuk modelklei.
Een kleine tandspiegel die in de vriezer is bewaard, kan worden gebruikt om te bevestigen dat de canule in de luchtpijp en niet in de slokdarm zit. Plaats de spiegel voor de lokaashub van de katheter. Als de katheter op de juiste positie zit, zal de uitgeademde adem condensatie op de spiegel vormen.
Als de intubatieprocedure alleen wordt uitgevoerd voor aerosolinstallatie van agentia in de long, kan dit worden gedaan terwijl de muis op zijn rug ligt. In deze positie, echter, worden vloeistofinstallaties efficiënter uitgevoerd terwijl de muis nog steeds in de verticale positie is opgehangen, gevolgd door onmiddellijke verwijdering van de canule voor meting van de longfunctie. De geïntubeerde verdoofde muis wordt vervolgens aangesloten op een mechanisch ventilator zoals hier getoond.
De instellingen voor de ventilator moeten worden gedaan voordat de intubatie begint, zodat er geen vertraging in de ventilatie zal zijn. Een record van ventilatiedruk en volume wordt hier voor deze geïntubeerde muis getoond. We hebben het vermogen van de methode om reproduceerbare metingen van luchtwegweerstand gedurende een periode van vijf weken te verkrijgen geëvalueerd.
De gegevens in deze grafiek laten zien dat er geen effect is van het maken van herhaalde metingen omdat de basislijnweerstand relatief constant blijft. In elk van de vier muizen die met wekelijkse tussenpozen werden bestudeerd, hebben we de dichtheid van de afdichting tussen de luchtpijp en de intubatiecanule geëvalueerd door luchtbolussen in de longen te injecteren na het opofferen van de muis. Hoewel er na de stress, relaxatieherstel, een zeer langzame lek kan zijn, lijken de druklekken minimaal te zijn.
Terwijl u deze procedure probeert, is het erg belangrijk om voorzichtig te zijn bij het verwijderen van de muis uit de ondersteunende stand, omdat het heel gemakkelijk is om de canule per ongeluk uit te trekken.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit artikel beschrijft een eenvoudige en efficiënte methode voor het intuberen van muizen voor longfunctiemetingen of pulmonale instillatie. De procedure stelt de muizen in staat om te herstellen en op latere tijdstippen te worden bestudeerd, waarbij gebruik wordt gemaakt van een goedkope glasvezellichtbron die de trachea direct verlicht.
Belangrijkste onderdelen van de studie
Wetenschappelijk gebied
- Neurowetenschappen
- Biologie
Achtergrond
- Intubatie is essentieel voor mechanische ventilatie of de toediening van vloeistoffen in onderzoek.
- De procedure vereist specifieke apparatuur voor een succesvolle uitvoering.
- Een juiste positionering van de muis is cruciaal voor een effectieve intubatie.
- Het herstel van de muis na de procedure maakt latere studie mogelijk.
Doel van de studie
- Het ontwikkelen van een betrouwbare methode voor het intuberen van muizen.
- Het faciliteren van longfunctiemetingen.
- Het mogelijk maken van het toedienen van vloeistoffen voor experimentele doeleinden.
Gebruikte methoden
- Het assembleren van de canule en de lichtbron.
- Het verticaal ophangen van de muis bij de bovenste snijtanden.
- Het manipuleren van de kop en het lichaam van de muis voor een recht intubatiepad.
- Het inbrengen van de glasvezelintroducer en de canule via de stembanden.
Belangrijkste resultaten
- De procedure maakt een succesvolle intubatie van de muis mogelijk.
- Muizen kunnen herstellen en later worden bestudeerd, wat de efficiëntie van de methode aantoont.
- Het gebruik van een glasvezellichtbron verbetert de zichtbaarheid tijdens de intubatie.
- Mechanische ventilatie of vloeistofinstallatie is haalbaar na de intubatie.
Conclusies
- Deze methode biedt een eenvoudige en effectieve aanpak voor de intubatie van muizen.
- Het ondersteunt diverse experimentele procedures binnen het longonderzoek.
- De techniek is kosteneffectief en toegankelijk voor onderzoekers.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie voor Management
Intubatie van de longen van muizen maakt longitudinale pulmonale studies mogelijk met een verminderd aantal dieren en een verhoogde statistische kracht door elk dier als zijn eigen controle te gebruiken. Deze methode ondersteunt targetvalidatie en mechanistische risicoanalyse in modellen van respiratoire aandoeningen door herhaalde functionele beoordelingen over een bepaalde periode toe te staan. De met glasvezel ondersteunde techniek verlaagt de technische drempels, waardoor longitudinale ontwerpen toegankelijk worden voor meer laboratoria.
Strategische toepassingen in biofarmaceutisch R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Wetenschappelijke waarde: Maakt het toetsen van therapeutische hypothesen mogelijk door herhaalde metingen van de longfunctie bij individuele muizen.
- Operationele waarde: Vermindert variabiliteit tussen dieren door het gebruik van longitudinale designs, wat de consistentie van de gegevens over verschillende tijdstippen verbetert.
- Predictieve waarde: Ondersteunt portfolio-triage door reproduceerbare metingen van de luchtwegweerstand over meerdere weken te leveren.
Screening & Assayontwikkeling
- Klaarheid voor assay: Creëert een gestandaardiseerd, reproduceerbaar systeem voor het evalueren van de effecten van verbindingen op de longmechanica.
- Kwantitatieve output: Maakt meting van de luchtwegweerstand en ventilatieparameters mogelijk als farmacodynamische read-outs.
- Schaalbaarheid: Lage kosten en minimale trainingsvereisten ondersteunen een bredere adoptie binnen discovery-teams.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Relevantie voor ziektebeelden: Faciliteert de preklinische evaluatie van pulmonale therapieën in anatomisch relevante muismodellen.
- Mechanische risicoreductie: Maakt beoordeling van target-engagement en padmodulatie mogelijk via seriële longfunctietests.
- Translationele continuïteit: Ondersteunt de progressie van ontdekking naar preklinische validatie door consistente fenotypering mogelijk te maken.
Integratie van Pipeline & Workflow
De methode past binnen het ontdekkingscontinuüm, van vroege target-validatie tot preklinische werkzaamheidstests, in het bijzonder voor respiratoire indicaties waarbij de longfunctie op de lange termijn een belangrijke biomarker is.
- Discovery Biology: Ondersteunt hypothesetesten door herhaalde fysiologische metingen mogelijk te maken om de betrokkenheid van doelpaden te verduidelijken.
- Screening: Levert assay-klare biologische systemen met kwantificeerbare resultaten voor de evaluatie van verbindingen.
- Analytics: Genereert longitudinale gegevens over luchtwegweerstand en ventilatie om experimentele condities te vergelijken.
- Translationeel onderzoek: Verbindt vroege ontdekking van mechanismen met preklinische validatie via consistente fenotypering.
- Enterprise hergebruik: Vestigt een herbruikbaar intubatieplatform dat toepasbaar is op meerdere longonderzoeksprojecten.
Operationele impact & impact op de onderneming
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellend vertrouwen door biologische variabiliteit te verminderen via controles binnen hetzelfde dier.
- Operationele waarde: Verbetert de reproduceerbaarheid en standaardisatie via een glasvezelgeleide intubatietechniek.
- Strategische waarde: Verbetert de kapitaalefficiëntie door het aantal gebruikte dieren te verminderen en de statistische kracht per subject te verhogen.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde beslissingen over verdere ontwikkeling mogelijk op basis van herhaalde functionele readouts.
Overwegingen voor de implementatie
- Vereist een basisopleiding in microschirurgie en ervaring met het hanteren van muizen.
- Vereist een glasvezellichtbron, canule, ventilator en een standaardopstelling voor anesthesie.
- Vereist standaardisatie van de intubatiediepte en de fixatie van de canule tussen verschillende operators.
- Er moet rekening worden gehouden met mogelijke irritatie van de trachea of verslechtering van de afdichting bij herhaald gebruik.
- Beperkt tot non-survival- of herstelprotocollen, afhankelijk van de duur van de canulatie.
