26 juli 2017
Interne longoppervlakte (ISA) is een kritisch criterium voor de beoordeling van longmorfologie en fysiologie bij longziekten en schade-geïnduceerde alveolaire regeneratie. We beschrijven hier een gestandaardiseerde methode die de metafora voor ISA kan minimaliseren in zowel longpneumonectomy als protes implantatie muis modellen.
Het algemene doel van deze procedure is om het interne oppervlak van een muizenlong nauwkeurig te meten na pneumonektomie en prothese-implantatie. Deze methode helpt om de morfologische en fysiologische functies van de long in mechanische kracht-geïnduceerde regeneratie van de volwassen long te analyseren. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is om het interne oppervlak van de long nauwkeurig te kwantificeren, wat belooft de betrouwbaarheid en de reproduceerbaarheid van de longfunctiestatus te verhogen.
Bereid de muis voor op een operatie op een intubatieplatform met zijn ventrale zijde toegankelijk. Trek vervolgens de tong uit en inspecteer de stembanden met een kleine dier-laryngoscoop die compatibel is met geleidecatheters. Breng vervolgens voorzichtig een intraveneuze intubatiecanule van 20 gauge in de luchtpijp in een binnenhoek in.
Plaats de muis vervolgens in een rechterzijligging en sluit de canule aan op een mechanisch beademingsapparaat. Observeer de borst om de inbreng van de canule in de luchtpijp te beoordelen. Stel de inspiratiedruk in op 12 centimeter water en stel de ademhalingssnelheid in op 120 ademhalingen per minuut.
Reinigt nu de blootgestelde huid met ten minste drie wisselende scrubs van Betadine en 70%ethanol. Begin vervolgens de operatie met een posterolaterale thoracotomie-incisie van twee tot drie centimeter in de vijfde intercostale ruimte. Doorboor de musculatuur met Noyes-veerschaar.
Maak vervolgens een 1,5 centimeter incisie om de linkerlong bloot te leggen. Gebruik indien nodig tijdens de operatie een hoge temperatuur cauterizer om het bloeden te stoppen. Til vervolgens 1/3 van de linkerlongkwab van de borstkas met een stompe pincet en gebruik een wattenstaafje om de hele linkerlong eruit te trekken.
Identificeer nu de longslagader en de bronchiën van de linkerlongkwab, en bind de bronchiën en vaten strak vast bij de hilum met een gedrenkte chirurgische hechting. Snijd vervolgens de linkerlongkwab drie tot vier millimeter van de ligatie af, zorg ervoor dat u de hechting niet afsnijdt, wat pneumothorax kan veroorzaken. Sluit vervolgens de borstwand met één hechting.
Naai vervolgens de spierlaag en de huidlaag achtereenvolgens, met vijf tot zes onderbroken hechtingen met drie tot vier millimeter openingen. Zorg ervoor dat de chirurgische hechtingsnaald uit de buurt van het hart blijft. Hartpunctie is dodelijk.
Desinfecteer ten slotte het operatiegebied met povidon-jodium. Plaats vervolgens de muis op een thermische pad van 38 graden Celsius. Blijf het beademingsapparaat gebruiken totdat de spontane ademhaling terugkeert.
Voer de eerder beschreven operatie uit, maar net nadat de long is verwijderd, bereid u voor om de prothese in te brengen. Grijp met stompe pincetten het midden van de ellipsvormige siliconen prothese. Terwijl u de rib met pincetten vasthoudt om de borstholte bloot te leggen, brengt u de prothese heel voorzichtig in.
Ga op een hoek van 45 graden tussen het voorste vlak van de prothese en het borstoppervlak. Zorg er met stompe pincetten voor dat de prothese volledig in de lege linker borstholte is. Sluit nu de borst en controleer de muis zoals eerder beschreven.
Voor deze procedure bouwt u een aangepaste inflatiebuis die bestaat uit een plunjer die is verwijderd uit een 10 milliliter serologische pipet, een flexibele buis van 40 centimeter lang met een naaldadapter, een snelheidsregelklep en een naald van 18 gauge. Zodra geassembleerd, bevestigt u de pipet aan een zijbord met tape. De afstand tussen de bovenkant van de pipet en de werkbank moet minimaal 30 centimeter zijn.
Na het euthanaseren van de muis door anesthesie-injectie, bevestigt u deze aan een gesteriliseerde plaat en opent u voorzichtig de borst om het borstbeen weg te snijden en de longkwabben bloot te leggen. Blootstel vervolgens de luchtpijp. Vul vervolgens de inflatiebuis met vers gemaakte 4%PFA en verwijder alle luchtbellen uit de buis.
Breng vervolgens de naald in de luchtpijp in. Om lekkage te voorkomen, klemt u de luchtpijp af met vatklemmen. Blaas nu de long op met fixeermiddel bij een constante transpulmonale druk van 25 centimeter water.
Incubeer de longen bij kamertemperatuur gedurende twee uur voor volledige expansie. Noteer na de inflatie de volumeverplaatsing van fixeermiddel. Ligeer nu de luchtpijp af en verwijder voorzichtig de longen intact uit het omringende bindweefsel.
Gebruik een schaar en wees heel voorzichtig. Incubeer vervolgens de longen in een kegelvormige buis van 50 milliliter gevuld met 4%PFA gedurende 12 uur bij vier graden Celsius met voorzichtig schudden op een shaker. Ga dan verder met verwerking en kleuring zoals beschreven in het tekstprotocol.
Gebruik voor het kwantificeren van de MLI beelden van het middel dat wordt gebruikt in secties die zijn verzameld onder helder veld bij 20x vergroting. Selecteer willekeurig een totaal van 15 niet-overlappende weergaven, elk ongeveer een vierkante millimeter, uit drie verschillende longsecties en vent ze vervolgens. Gebruik alleen gebieden zonder slagaders en aders, grote luchtwegen of alveolaire geleiders.
Voor de analyse, tekent u een raster van 10 bij 10 over elk geselecteerd gebied met behulp van een liniaal. De rasterlijnen zijn dus ongeveer 100 micron uit elkaar. Zoek vervolgens een onderschepping langs de lijn als de lengte tussen twee aangrenzende alveolaire epithelia.
De dubbele pijlen illustreren bijvoorbeeld de lengtes. Tel al deze lengtes langs elke rasterlijn, en de MLI is de gemiddelde waarde van de onderscheppingslengtes. Met behulp van de beschreven protocollen, werden PNX-behandelde muizen vergeleken met muizen met een prothese-implantatie.
De gebruikte muizen waren acht weken oude CD-1 mannetjes, en hun linkerlongkwabben werden verwijderd. De prothese bootst de grootte en vorm van de linkerlongkwab na en werd in de borst ingebracht nadat de linkerlongkwab was verwijderd. 14 dagen na de operatie werd een op maat gemaakte inflatiebuis gebruikt om het interne volume van de resterende rechterlong te bepalen.
Het gemiddelde volume van de
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel presenteert een gestandaardiseerde methode voor het meten van het interne longoppervlak (ISA) in muismodellen na pneumonectomie en prothese-implantatie. Nauwkeurige kwantificering van ISA is essentieel voor het begrijpen van longmorfologie en -fysiologie, met name in de context van longziekten en regeneratie.
Accurate quantification of internal lung surface area (ISA) is critical for assessing respiratory function in pulmonary disease models and regeneration studies. This standardized method reduces observer bias in morphometric measurements, improving reliability and reproducibility in preclinical lung research. Enhanced measurement confidence supports mechanistic de-risking and predictive value in target validation for respiratory therapeutics.
The method integrates into discovery biology workflows by providing quantitative morphometric data that informs lead identification and preclinical advancement decisions in respiratory research.