Name: Een minimaal invasieve methode voor intratracheale instillatie van geneesmiddelen bij neonatale knaagdieren om longziekte te behandelen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-08-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 21 s
Description: Leer een minimaal invasieve methode voor intratracheale instillatie van geneesmiddelen bij vijf dagen oude neonatale ratten om longziekte te behandelen. Deze techniek verbetert de betrouwbaarheid en overleving.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door R01HD090887-01A1 van NICHD naar AH. De auteurs erkennen ook de faciliteiten die het laboratorium van Dr. Peter Mc Farlane biedt, zoals inhalatie-anesthesie / verwarmingskussensysteem. De waardevolle hulp van mevrouw Catherine Mayer bij het opzetten van het systeem wordt op prijs gesteld. De financierende instantie heeft geen rol gespeeld bij de opzet van de studie, verzameling, analyse en interpretatie van gegevens of bij het schrijven van het manuscript.

Alle experimenten werden goedgekeurd door de Institutional Animal Care and Use Committee (protocol # 2020-0035) aan de Case Western Reserve University. Alle dieren werden behandeld in overeenstemming met de NIH-richtlijnen voor de verzorging en het gebruik van proefdieren.
1. Dieren
<ol><li>Commercieel verkrijgen zwangere Sprague Dawley ratten.</li>
	<li>Houd dieren in een erkende veterinaire faciliteit met een licht-donkercyclus van 14 uur /10 uur en een relatieve vochtigheid van 45-60%.</li>
</ol>2. Bereiding van de teststof
<ol><li>Gebruik Evans blauwe kleurstof als teststof om de werkzaamheid van de intratracheale instillatieprocedure te beoordelen.</li>
	<li>Bereid een 0,25% (w/v) oplossing van de kleurstof in fosfaat-gebufferde zoutoplossing (pH 7,2) en filter steriliseren met behulp van een 0,45 μm spuitfilter.</li>
</ol>3. Toediening van anesthesie
<ol><li>Verdoving rattenjongen met behulp van gasanesthesie (3% isofluraan in 100% zuurstof), met behulp van een aangepast toedieningssysteem dat is aangepast voor pasgeborenen van kleine ratten.</li>
	<li>Controleer op het verlies van staart- en pedaalreflexen en oppervlakkige ademhaling om de juiste diepte van anesthesie te garanderen voor het uitvoeren van de procedure.</li>
</ol>4. Intratracheale instillatie (ITI)
<ol><li>Gebruik rattenjongen op postnatale dag 5 (PN 5) voor de ITI. Het gemiddelde gewicht van een PN 5 rattenjong is 12 gram.</li>
	<li>Houd de verdoofde rattenpup vast op een hellend plat platform met behulp van laboratoriumlabeltape. De pup wordt in rugligging onder een hoek van ongeveer 45° in bedwang gehouden.</li>
	<li>Open de mond van de pasgeborene en trek de tong voorzichtig naar één kant met een stompe tang.</li>
	<li>Gebruik een klein otoscoopspeculum met een diameter van 2 mm verbonden met de otoscoop om de tong zachtjes vast te houden en voor een goede visualisatie van het strottenhoofd.</li>
	<li>Gebruik het keelverlichtingssysteem, d.w.z. de werkende otoscoop en de vergrootglas voor een goede visualisatie van stembanden (figuur 1).</li>
	<li>Plaats de dieren onder een hoek van 45° in een hellend vlak. De bedrade staafdeksels van muizenkooien worden gebruikt (figuur 2). OPMERKING: Het plaatsen van het dier onder een hoek van 45° zorgt voor een betere visualisatie van de tracheale opening zonder de interferentie van de epiglottis.</li>
	<li>Neem een pipetpunt met een lange hoek die wordt gebruikt voor het laden van western blot-gels. Snijd de basis van de pipetpunt met een chirurgisch mes zodat deze goed in de punt van de 1 cc spuit past.</li>
	<li>Gebruik de steriele spuit van 1 ml die in een pipetpunt met lange hoek is geplaatst om 30-50 μL van de stof in de longen af te geven. Keer de spuit om en zuig bijna 0,9 cc lucht op in de spuit van 1 ml die is aangesloten op de pipetpunt, gevolgd door de kleurstof of de af te leveren stof. Hierdoor kan de lucht achter de kleurstof in de luchtpijp worden geduwd nadat de kleurstof is toegediend, zoals weergegeven in figuur 3. De intratracheale toediening wordt bereikt door het larynxlumen (stembanden) te visualiseren en de pipetpunt die op een spuit is gemonteerd in het tracheale lumen in te brengen.</li>
	<li>Gebruik het speculum van de otoscoop om de tong vast te houden en de stembanden bloot te leggen. Speculum dient de rol van het blad van een laryngoscoop. Buig de pipetpunt onder een hoek van 30° om het middel gemakkelijk door het kegelvormige speculum in de tracheale opening te brengen.</li>
	<li>Breng de pipetpunt in de tracheale opening tot ongeveer 2 mm voorbij de stembanden. Duw de zuiger van de spuit om de kleurstof of het geneesmiddel door het speculum van de operatieotoscoop toe te dienen, zoals weergegeven in figuur 3. De introductie van lucht in de longen kort na de toediening van het middel voorkomt dat de stof terugkomt naar de larynxholte.</li>
	<li>Nadat u de pup de kleurstof of normale zoutoplossing hebt toegediend, plaatst u de pups op een geïntegreerd verwarmingskussen voor circulerende vloeistof (38 °C) totdat hun ademhalingsbewegingen regelmatig zijn. Na volledig herstel van de anesthesie, herenig de pups met de moeder.</li>
</ol>5. Karakterisering van ITI-levering
<ol><li>Euthanaseer na ITI de rattenjongen door overmatige anesthesie te geven (Ketamine 100 mg / kg en Xylazine 10 mg / kg) / thiopenton gevolgd door exsanguinatie op een geschikt moment na toediening. Euthanasie werd uitgevoerd als onderdeel van het experiment om longweefsel te verzamelen om de werkzaamheid aan te tonen.</li>
	<li>Zet de geëuthanaseerde rattenjong vast op een dissectieplank en veeg de borst en buik af met 70% ethylalcohol.</li>
	<li>Voor het evalueren van de verdeling van de kleurstof door de longen, verwijdert u de longen van het dier met behulp van steriele techniek en toont u de longen waar nodig voor beeldvorming (figuur 4A, B).</li>
</ol>

<ol><li>Prakash, Y. S. Pulmonary Cell Biology Lab: Neonatal Lung Disease. Mayo Clinic. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.mayo.edu/research/labs/pulmonary-cell-biology/projects/neonatal=lung-disease">https://www.mayo.edu/research/labs/pulmonary-cell-biology/projects/neonatal=lung-disease</a> (2020).</li>
<li>Martínez-Burnes, J., López, A., Lemke, K., Dobbin, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transoral+intratracheal+inoculation+method+for+use+with+neonatal+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Comparative+Medicine%22%5BJournal%5D)">Transoral intratracheal inoculation method for use with neonatal rats.</a> Comparative Medicine. 51 (2), 134-137 (2001).</li>
<li>Pinkerton, K. E., Crapo, J. D. Morphometry of the alveolar region of the lung. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPinkerton%2C+KE+%22Toxicology+of+Inhaled+Materials+Handbook+of+Experimental+Pharmacology%22">Toxicology of Inhaled Materials Handbook of Experimental Pharmacology</a>. Witschi, H., Brain, J. D. 95, Springer, Berlin. 259-285 (1985).</li>
<li>Nardiello, C., Mižíková, I., Morty, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Looking+ahead%3A+where+to+next+for+animal+models+of+bronchopulmonary+dysplasia%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+and+Tissue+Research%22%5BJournal%5D)">Looking ahead: where to next for animal models of bronchopulmonary dysplasia.</a> Cell and Tissue Research. 367 (3), 457-468 (2017).</li>
<li>Sugimoto, M., Ando, M., Senba, H., Tokuomi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lung+defenses+in+neonates%3A+Effects+of+bronchial+lavage+fluids+from+adult+and+neonatal+rabbits+on+superoxide+production+by+their+alveolar+macrophages%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Reticuloendothelial+Society%22%5BJournal%5D)">Lung defenses in neonates: Effects of bronchial lavage fluids from adult and neonatal rabbits on superoxide production by their alveolar macrophages.</a> Journal of the Reticuloendothelial Society. 27 (6), 595-606 (1980).</li>
<li>Grayson, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controls+for+lung+dendritic+cell+maturation+and+migration+during+respiratory+viral+infection%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Immunology%22%5BJournal%5D)">Controls for lung dendritic cell maturation and migration during respiratory viral infection.</a> Journal of Immunology. 179 (3), Baltimore, Md. 1438-1448 (2007).</li>
<li>Moreira, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intranasal+delivery+of+human+umbilical+cord+Wharton%27s+jelly+mesenchymal+stromal+cells+restores+lung+alveolarization+and+vascularization+in+experimental+bronchopulmonary+dysplasia%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Translational+Medicine%22%5BJournal%5D)">Intranasal delivery of human umbilical cord Wharton's jelly mesenchymal stromal cells restores lung alveolarization and vascularization in experimental bronchopulmonary dysplasia.</a> Stem Cells Translational Medicine. 9 (2), 221-234 (2020).</li>
<li>Bar-Haim, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interrelationship+between+dendritic+cell+trafficking+and+Francisella+tularensis+dissemination+following+airway+infection%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Pathogens%22%5BJournal%5D)">Interrelationship between dendritic cell trafficking and Francisella tularensis dissemination following airway infection.</a> PLoS Pathogens. 4 (11), 1000211(2008).</li>
<li>Linderholm, A. L., Franzi, L. M., Bein, K. J., Pinkerton, K. E., Last, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+quantitative+comparison+of+intranasal+and+intratracheal+administration+of+coarse+PM+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Integrative+Pharmacology%2C+Toxicology+and+Genotoxicology%22%5BJournal%5D)">A quantitative comparison of intranasal and intratracheal administration of coarse PM in the mouse.</a> Integrative Pharmacology, Toxicology and Genotoxicology. 1 (1), 5-10 (2015).</li>
<li>Guerra, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intra-tracheal+administration+of+a+naked+plasmid+expressing+stromal+derived+factor-1+improves+lung+structure+in+rodents+with+experimental+bronchopulmonary+dysplasia%5BTitle%5D)+AND+%22Respiratory+Research%22%5BJournal%5D)">Intra-tracheal administration of a naked plasmid expressing stromal derived factor-1 improves lung structure in rodents with experimental bronchopulmonary dysplasia.</a> Respiratory Research. 20 (1), 255(2019).</li>
<li>Thomas, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+particle+size+on+the+pathology+and+efficacy+of+vaccination+in+a+murine+model+of+inhalational+anthrax%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medical+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Influence of particle size on the pathology and efficacy of vaccination in a murine model of inhalational anthrax.</a> Journal of Medical Microbiology. 59, Pt 12 1415-1427 (2010).</li>
<li>Sakurai, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+combination+of+the+aerosolized+PPAR-%CE%B3+agonist+pioglitazone+and+a+synthetic+surfactant+protein+B+peptide+mimic+prevents+hyperoxia-induced+neonatal+lung+injury+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Neonatology%22%5BJournal%5D)">A combination of the aerosolized PPAR-γ agonist pioglitazone and a synthetic surfactant protein B peptide mimic prevents hyperoxia-induced neonatal lung injury in rats.</a> Neonatology. 113 (4), 296-304 (2018).</li>
<li>Rayamajhi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-surgical+intratracheal+instillation+of+mice+with+analysis+of+lungs+and+lung+draining+lymph+nodes+by+flow+cytometry%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Non-surgical intratracheal instillation of mice with analysis of lungs and lung draining lymph nodes by flow cytometry.</a> Journal of Visualized Experiments. (51), e2702(2011).</li>
<li>Brain, J. D., Knudson, D. E., Sorokin, S. P., Davis, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+distribution+of+particles+given+by+intratracheal+instillation+or+by+aerosol+inhalation%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Research%22%5BJournal%5D)">Pulmonary distribution of particles given by intratracheal instillation or by aerosol inhalation.</a> Environmental Research. 11 (1), 13-33 (1976).</li>
<li>Pritchard, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+distribution+of+dust+in+the+rat+lung+following+administration+by+inhalation+and+by+single+intratracheal+instillation%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Research%22%5BJournal%5D)">The distribution of dust in the rat lung following administration by inhalation and by single intratracheal instillation.</a> Environmental Research. 36 (2), 268-297 (1985).</li>
<li>Ruzinski, J. T., Skerrett, S. J., Chi, E. Y., Martin, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deposition+of+particles+in+the+lungs+of+infant+and+adult+rats+after+direct+intratracheal+administration%5BTitle%5D)+AND+%22Laboratory+Animal+Science%22%5BJournal%5D)">Deposition of particles in the lungs of infant and adult rats after direct intratracheal administration.</a> Laboratory Animal Science. 45 (2), 205-210 (1995).</li>
<li>Sun, B., Curstedt, T., Song, G. W., Robertson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surfactant+improves+lung+function+and+morphology+in+newborn+rabbits+with+meconium+aspiration%5BTitle%5D)+AND+%22Biology+of+the+Neonate%22%5BJournal%5D)">Surfactant improves lung function and morphology in newborn rabbits with meconium aspiration.</a> Biology of the Neonate. 63 (2), 96-104 (1993).</li>
<li>Nicholson, J. W., Kinkead, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+device+for+intratracheal+injections+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Laboratory+Animal+Science%22%5BJournal%5D)">A simple device for intratracheal injections in rats.</a> Laboratory Animal Science. 32 (5), 509-510 (1982).</li>
<li>Carlon, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+gene+transfer+into+the+mouse+lung+by+fetal+intratracheal+injection+of+rAAV2%2F6.2%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Therapy%3A+The+Journal+of+the+American+Society+of+Gene+Therapy%22%5BJournal%5D)">Efficient gene transfer into the mouse lung by fetal intratracheal injection of rAAV2/6.2.</a> Molecular Therapy: The Journal of the American Society of Gene Therapy. 18 (12), 2130-2138 (2010).</li>
<li>Chen, C. -M., Chen, Y. -J., Huang, Z. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intratracheal+Instillation+of+Stem+Cells+in+Term+Neonatal+Rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Intratracheal Instillation of Stem Cells in Term Neonatal Rats.</a> Journal of Visualized Experiments. (159), e61117(2020).</li>
<li>Reynolds, R. D. Preventing maternal cannibalism in rats. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aReynolds%2C+RD+%22Science%22">Science</a>. 213 (4512), New York, N.Y. 1146(1981).</li>
<li>Park, C. M., Clegg, K. E., Harvey-Clark, C. J., Hollenberg, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+techniques+for+successful+neonatal+rat+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Laboratory+Animal+Science%22%5BJournal%5D)">Improved techniques for successful neonatal rat surgery.</a> Laboratory Animal Science. 42 (5), 508-513 (1992).</li>
<li>Cleary, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exudative+lung+injury+is+associated+with+decreased+levels+of+surfactant+proteins+in+a+rat+model+of+meconium+aspiration%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatrics%22%5BJournal%5D)">Exudative lung injury is associated with decreased levels of surfactant proteins in a rat model of meconium aspiration.</a> Pediatrics. 100 (6), 998-1003 (1997).</li>
<li>Das, S., MacDonald, K., Chang, H. -Y. S., Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+method+of+mouse+lung+intubation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">A simple method of mouse lung intubation.</a> Journal of Visualized Experiments. (73), e50318(2013).</li>
<li>Oka, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+reliable+method+for+intratracheal+instillation+of+materials+to+the+entire+lung+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Toxicologic+Pathology%22%5BJournal%5D)">A reliable method for intratracheal instillation of materials to the entire lung in rats.</a> Journal of Toxicologic Pathology. 19 (2), 107-109 (2006).</li>
<li>Watanabe, A., Hashimoto, Y., Ochiai, E., Sato, A., Kamei, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+method+for+confirming+correct+endotracheal+intubation+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Laboratory+Animals%22%5BJournal%5D)">A simple method for confirming correct endotracheal intubation in mice.</a> Laboratory Animals. 43 (4), 399-401 (2009).</li>
<li>Kim, J. -S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+automatic+video+instillator+for+intratracheal+instillation+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Laboratory+Animals%22%5BJournal%5D)">An automatic video instillator for intratracheal instillation in the rat.</a> Laboratory Animals. 44 (1), 20-24 (2010).</li>
<li>Lawrenz, M. B., Fodah, R. A., Gutierrez, M. G., Warawa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intubation-mediated+intratracheal+%28IMIT%29+instillation%3A+a+noninvasive%2C+lung-specific+delivery+system%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Intubation-mediated intratracheal (IMIT) instillation: a noninvasive, lung-specific delivery system.</a> Journal of Visualized Experiments. (93), e52261(2014).</li>
<li>Ordodi, V. L., Mic, F. A., Mic, A. A., Sandesc, D., Paunescu, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+device+for+intubation+of+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Animal%22%5BJournal%5D)">A simple device for intubation of rats.</a> Lab Animal. 34 (8), 37-39 (2005).</li>
<li>Cleary, G. M., Wiswell, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Meconium-stained+amniotic+fluid+and+the+meconium+aspiration+syndrome.+An+update%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatric+Clinics+of+North+America%22%5BJournal%5D)">Meconium-stained amniotic fluid and the meconium aspiration syndrome. An update.</a> Pediatric Clinics of North America. 45 (3), 511-529 (1998).</li>
<li>Vandivort, T. C., An, D., Parks, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+improved+method+for+rapid+intubation+of+the+trachea+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">An improved method for rapid intubation of the trachea in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (108), e53771(2016).</li>
<li>Litvin, D. G., Dick, T. E., Smith, C. B., Jacono, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lung-injury+depresses+glutamatergic+synaptic+transmission+in+the+nucleus+tractus+solitarii+via+discrete+age-dependent+mechanisms+in+neonatal+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%2C+Behavior%2C+and+Immunity%22%5BJournal%5D)">Lung-injury depresses glutamatergic synaptic transmission in the nucleus tractus solitarii via discrete age-dependent mechanisms in neonatal rats.</a> Brain, Behavior, and Immunity. 70, 398-422 (2018).</li>
<li>Spoelstra, E. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+and+simple+method+for+endotracheal+intubation+of+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Laboratory+Animals%22%5BJournal%5D)">A novel and simple method for endotracheal intubation of mice.</a> Laboratory Animals. 41 (1), 128-135 (2007).</li>
<li>Kim, Y. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intratracheal+transplantation+of+mesenchymal+stem+cells+simultaneously+attenuates+both+lung+and+brain+injuries+in+hyperoxic+newborn+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatric+Research%22%5BJournal%5D)">Intratracheal transplantation of mesenchymal stem cells simultaneously attenuates both lung and brain injuries in hyperoxic newborn rats.</a> Pediatric Research. 80 (3), 415-424 (2016).</li>
<li>Chang, Y. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intratracheal+transplantation+of+human+umbilical+cord+blood-derived+mesenchymal+stem+cells+dose-dependently+attenuate+hyperoxia-induced+lung+injury+in+neonatal+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Intratracheal transplantation of human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells dose-dependently attenuate hyperoxia-induced lung injury in neonatal rats.</a> Cell Transplantation. 20 (11-12), 1843-1854 (2011).</li>
<li>Chang, Y. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Timing+of+umbilical+cord+blood+derived+mesenchymal+stem+cells+transplantation+determines+therapeutic+efficacy+in+the+neonatal+hyperoxic+lung+injury%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Timing of umbilical cord blood derived mesenchymal stem cells transplantation determines therapeutic efficacy in the neonatal hyperoxic lung injury.</a> PloS One. 8 (1), 52419(2013).</li>
<li>Mowat, V., Alexander, D. J., Pilling, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparison+of+rodent+and+nonrodent+laryngeal+and+tracheal+bifurcation+sensitivities+in+inhalation+toxicity+studies+and+their+relevance+for+human+exposure%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicologic+Pathology%22%5BJournal%5D)">A comparison of rodent and nonrodent laryngeal and tracheal bifurcation sensitivities in inhalation toxicity studies and their relevance for human exposure.</a> Toxicologic Pathology. 45 (1), 216-222 (2017).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Intratracheale instillatie is een uitstekende methode die verschillende voordelen biedt ten opzichte van de bestaande methoden voor respiratoire ziekte-interventies en de ontwikkeling van ziektemodellen. Het is een snelle methode en kan met ervaring worden uitgevoerd met een gemiddelde snelheid van 2-3 minuten per dier. De belangrijkste overwegingen voor een succesvolle intubatie zijn een goede sedatie van het dier, de juiste positionering, vooral het hoofd, evenals een nauwkeurige diepte van plaatsing / grootte van de s...

Pasgeborenen die te vroeg zijn geboren, hebben slecht ontwikkelde longen die veel interventionele therapieën vereisen, zoals langdurige beademing. Deze ingrepen plaatsen de overlevende pasgeborenen op een hoog risico op latere gevolgen1. Experimentele diermodellen dienen als een belangrijk hulpmiddel bij het simuleren van verschillende ziekteomstandigheden, het bestuderen van de pathobiologie van ziekten en het evalueren van therapeutische interventies. Hoewel er een breed scala aan diermodellen beschikbaar is, van muizen, ratten en konijnen tot premature lammeren en varkens, worden muizen en ratten het meest gebruikt. 
Het belangrijkste voordeel van het gebruik van muizen en ratten zijn de relatief korte draagtijd en lagere kosten. Ze zijn ook gemakkelijk verkrijgbaar, gemakkelijk te onderhouden in ziektevrije omgevingen, genetisch homogeen en hebben relatief minder ethische zorg 2,3. Een ander groot voordeel van het knaagdiermodel is dat de neonatale pup zich bij de geboorte in een laat gonaal / vroeg sacculair stadium van longontwikkeling bevindt, wat morfologisch equivalent is aan de long van een 24 weken te vroeg geboren neonatale menselijke zuigeling die bronchopulmonale dysplasieontwikkelt 4. Bovendien, naarmate hun longontwikkeling snel vordert tot voltooiing binnen de eerste 4 weken van het leven, is het mogelijk om de postnatale longrijping binnen een redelijk tijdsbestek tebestuderen 4. Ondanks deze voordelen is de kleine omvang van de muizen en rattenpups een bron van zorg voor verschillende interventies, die de meeste onderzoekers dwingt om volwassen dieren te gebruiken in plaats van pups5. Neonatale longen bevinden zich in een ontwikkelingsstadium en de reactie van een pasgeborene op een opruiend middel verschilt van die van een volwassene. Dit maakt het geschikt om neonatale diermodellen te gebruiken om de aandoeningen van menselijke neonatale aandoeningen te bestuderen.
Er zijn verschillende methoden om medicijnen / biologische agentia aan de longen toe te dienen. Dit omvat intranasale 6,7 of intratracheale 8,9,10 instillatie en aerosolinhalatie11,12. Elke aanpak heeft zijn eigen technische uitdagingen, voordelen en beperkingen13. Intratracheale toedieningsweg van therapeutische middelen heeft de voorkeur om de directe therapeutische impact in het orgaan te bestuderen die de systemische effecten omzeilt. Deze route kan ook worden gebruikt om longpathologie te bestuderen die wordt veroorzaakt door opruiende middelen. Er zijn zowel invasieve als minimaal invasieve technieken om dit te doen en is gemakkelijk uit te voeren bij volwassenen. Bij pups zijn er echter, vanwege de kleine omvang van het dier, technische uitdagingen verbonden aan het intubatieproces. De huidige studie presenteert een eenvoudige, consistente, niet-chirurgische intratracheale instillatie (ITI) -methode bij rattenjongen die kan worden gebruikt om de werkzaamheid van verschillende neonatale therapeutische interventies te bestuderen en om diermodellen te genereren die neonatale ademhalingsziekten simuleren.

<table><tbody><tr><td>Evans Blue kleurstof</td><td>Sigma-Aldrich, St Louis, MO, VS</td><td>314-13-6</td><td>Bevestiging van medicijntoediening in longen</td></tr><tr><td>Ketamine Hydrochloride</td><td>Hospira. Inc, Lake Forest, IL, VS</td><td>Uitgedeeld door Dierenzorg</td><td>Voor sedatie</td></tr><tr><td>Operatieve Otoscoop</td><td>Welch Allyn, Hillrom, Chicago, IL, VS</td><td>21770- 3.5V</td><td>Voor visualisatie van stembanden</td></tr><tr><td>Oplaadbare otoscoopgreep</td><td>Welch Allyn, Hillrom, Chicago, IL, VS</td><td>71050-C</td><td></td></tr><tr><td>Pipettip (Gel laden)</td><td>Fisherbrand</td><td>02-707-139</td><td>Toediening van het medicijn</td></tr><tr><td>Platform voor fixatie (schuine vlak)</td><td>Dierenzorg</td><td>Uitgedeeld door Dierenzorg</td><td>Het bedraad dak van muizenkooi kan worden gebruikt</td></tr><tr><td>3M Micropore chirurgisch wit papier (hechttape)</td><td>3M, St. Paul, MN, VS</td><td>1530-2</td><td></td></tr><tr><td>Luer Lock SpuitSpuiten (1 ml)</td><td>BD Franklin Lakes, NJ, VS</td><td>NBD2515</td><td>Toediening van het medicijn</td></tr><tr><td>Xylacine</td><td>Hospira. Inc, Lake Forest, IL, VS</td><td></td><td>Voor sedatie</td></tr></tbody></table>

een minimaal invasieve methode voor intratracheale instillatie van geneesmiddelen bij neonatale knaagdieren om longziekte te behandelen

A Minimally Invasive Method for Intratracheal Instillation of Drugs in Neonatal Rodents to Treat Lung Disease

Behandeling van neonatale knaagdieren met geneesmiddelen die rechtstreeks in de luchtpijp zijn ingebracht, kan dienen als een waardevol hulpmiddel om de impact van een lokaal toegediend medicijn te bestuderen. Dit heeft een directe translationele impact omdat oppervlakteactieve stoffen en geneesmiddelen lokaal in de longen worden toegediend. Hoewel de literatuur veel publicaties bevat die minimaal invasieve transorale intubatie van volwassen muizen en ratten in therapeutische experimenten beschrijven, ontbreekt deze benadering bij neonatale rattenjongen. De kleine omvang van orotracheale regio / keelholte in de pups maakt visualisatie van larynx lumen (stembanden) moeilijk, wat bijdraagt aan het variabele slagingspercentage van intratracheale medicijnafgifte. We tonen hierbij effectieve orale intubatie van neonatale rattenjong - een techniek die niet-traumatisch en minimaal invasief is, zodat deze kan worden gebruikt voor seriële toediening van geneesmiddelen. We gebruikten een werkende otoscoop met een verlichtingssysteem en een vergrootglas om de tracheale opening van de ratten neonaten te visualiseren. Het medicijn wordt vervolgens ingebracht met behulp van een spuit van 1 ml die is aangesloten op een pipetpunt. De nauwkeurigheid van de toedieningsmethode werd aangetoond met behulp van Evans blue dye-toediening. Deze methode is gemakkelijk te trainen en kan dienen als een effectieve manier om medicijnen in de luchtpijp te brengen. Deze methode kan ook worden gebruikt voor toediening van entmateriaal of agentia om ziekteomstandigheden bij dieren te simuleren en ook voor celgebaseerde behandelingsstrategieën voor verschillende longziekten.

De instillatie van Evans blauw onthulde multifocale verdeling van de kleurstof waarbij alle longlobben betrokken waren (figuur 4A,B). Ons resultaat zoals weergegeven in figuur 4 toont de werkzaamheid van distributie naar alle lobben. De foto is genomen direct na ITI van de kleurstof in de luchtpijp. 100% werkzaamheid werd bereikt bij het inbrengen van de kleurstof in de luchtpijp, gevolgd door de verspreiding ervan in alle lobben aan beide zijde...

Deze techniek om geneesmiddelen rechtstreeks in de luchtpijp van neonatale knaagdieren in te brengen, is belangrijk bij het bestuderen van de impact van lokaal toegediende geneesmiddelen of biologicals op neonatale longziekten. Bovendien kan deze methode ook worden gebruikt voor het induceren van longletsel in diermodellen.

Een minimaal invasieve methode voor intratracheale instillatie van geneesmiddelen bij neonatale knaagdieren om longziekte te behandelen

Treatment of neonatal rodent with drugs instilled directly into the trachea could serve as a valuable tool to study the impact of a locally administered ...

Dit protocol toont aan dat het mogelijk is om onderzoeksmateriaal in de luchtpijp van neonatale rattenjongen, vijf dagen oud, in te brengen door directe visualisatie. Deze methode verbetert de betrouwbaarheid van toediening van onderzoeksmateriaal of medicijn in de luchtpijp door directe visualisatie. Door injectie in de luchtpijp te vermijden, vermindert deze methode pijn en, nog belangrijker, bloeden in de luchtpijp, waardoor een betere overleving mogelijk is.De ontwikkeling van fijne vaardigheden is vereist om dit protocol uit te voeren, inclusief de juiste positionering van het dier, correct gebruik van de operatieautoscoop om de stembanden te visualiseren en de werkzaamheid van toediening in de longen. Tara Sudhadevi, een postdoctoraal fellow uit mijn laboratorium, en Alison Ha, een afgestudeerde student, demonstreren de procedure. Bevestig voordat u met het experiment begint een verlies van staart- en pedaalreflex bij een verdoofde vijf dagen oude rattenjong en gebruik laboratoriumlabeltape om de pup in rugligging op een plat platform met een helling van 45 graden te houden.Gebruik een stompe tang om de tong voorzichtig naar één kant te trekken en houd met behulp van een otoscoopspeculum met een diameter van twee millimeter de tong voorzichtig op zijn plaats zodat het strottenhoofd zichtbaar is. Gebruik de operatieotoscoop met de juiste maat speculum om de stembanden te lokaliseren door de vergrootglas van de otoscoop. Voor intratracheale instillatie laadt u een spuit van één milliliter uitgerust met een lange hoekige, gelladen pipetpunt met 0,9 kubieke centimeter lucht, gevolgd door 30 tot 50 microliter van de betreffende stof.Buig de pipetpunt in een hoek van 30 graden en steek de geladen pipetpunt door het speculum tot ongeveer twee millimeter voorbij de stembanden. Duw de zuiger van de spuit om de substantie van belang en de lucht door het speculum in de stembanden toe te dienen. Wanneer alle substantie is afgeleverd, plaatst u de pup op een geïntegreerd circulerend vloeistofverwarmingskussen van 38 graden Celsius met bewaking tot regelmatige ademhaling, voordat u de pup herenigt met de moeder.Om de verdeling van de stof in een longweefselmonster te evalueren, veegt u de borst en buik van de geëuthanaseerde rattenjongen af met 70% ethylalcohol en gebruikt u een steriele techniek om de longen te verwijderen volgens standaardprotocollen voor hun visuele beoordeling. In deze studie werd de werkzaamheid van de intra-tracheale instillatietechniek beoordeeld door visueel onderzoek van het longweefsel dat werd verzameld van een vijf dagen oude rattenjong die was ingeprent met Evans blauwe kleurstof. De instillatie was bijna 100% efficiënt, omdat de kleurstof zich onmiddellijk na toediening in de longen verspreidde en over alle lobben van het longweefsel werd verdeeld.De kleurstof werd niet waargenomen in weefsels buiten de longen, wat het vermogen van de techniek bevestigt om te worden gebruikt voor de selectieve afgifte van een therapeutisch middel dat van belang is voor de longen. Het in eerste instantie in de juiste hoek plaatsen over een stevig oppervlak is essentieel voor het succes van de volgende stap van het visualiseren van de stembanden met behulp van de bedieningsautoscoop.

a-minimally-invasive-method-for-intratracheal-instillation-drugs

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Intratracheale instillaties leveren opgeloste stoffen direct in de longen. Deze procedure richt zich op de levering van de instillate in het distale gebieden van de long, en is daarom vaak opgenomen in studies gericht op het bestuderen van longblaasjes. Wij bieden een uitgebreide survival protocol voor het uitvoeren van intratracheale instillaties bij muizen.

Directe Tracheale Instillatie van opgeloste stoffen in de muis Lung

We hebben een nieuwe chirurgische aanpak voor intratracheale toediening van bioactieve stoffen in de muis foetus. De levering route is efficiënter in het foetale richten muizenlongen dan de gebruikelijke intra-amniotische injectie. Deze procedure is tot op heden niet beschreven in een muismodel.

A Novel chirurgische benadering voor intratracheale toediening van bioactieve stoffen in een Foetale Muis Model

This video demonstrates the establishment of lung infection in an immunocompetent rodent model via intubation and installation of bacterial suspensions into lung lobes. This model enables antibacterial efficacy studies in immunocompetent animals.

Intrabronchial Instillation of Streptococcus pneumoniae in Immunocompetent Rodent Models

Het gebruik van een model dat de toestand van longziekten bij mensen nabootst is kritiek voor het bestuderen van de pathofysiologie en / of etiologie van een bepaalde ziekte en ontwikkelen van therapeutische interventie. Hier een niet-invasieve intratracheaal intubatie methode die direct exogene materialen kunnen leveren aan muizenlongen wordt gepresenteerd.

Niet-invasieve Intratracheaal intubatie om te studeren de Pathologie en Fysiologie van Mouse Lung

Intratracheale intubatie-gemedieerde (IMIT) instillatie van reagentia is een uitstekend invasieve methode voor het bestuderen ademhalingsziekte, alsmede een werkwijze voor het indruppelen therapeutische reagentia direct in de longen. Het is een snelle en zeer reproduceerbare werkwijze die geschikt is voor preklinische proeven.

Intubatie-gemedieerde Intratracheaal (IMIT) Blaasinstillatie: een niet-invasieve, Lung-specifieke Delivery System

Dit artikel presenteert een snelle en eenvoudige methode voor het toedienen van bleomycine rechtstreeks in de muis luchtpijp via intubatie. Belangrijkste voordelen van deze werkwijze zijn dat het zeer reproduceerbaar, gemakkelijk onder de knie, en vereist geen gespecialiseerde apparatuur of lange hersteltijden.

Een verbeterde werkwijze voor snelle intubatie van de trachea in muizen

Het doel van dit artikel is het beschrijven van een verfijnde methode van intubatie van de laboratoriummuis. De methode is niet-invasief en daarom ideaal voor studies die seriële controle van de ademhalingsfunctie en/of instillatie van behandelingen in de long vereisen.

Herhaalde Orotracheale intubatie bij muizen

Beschreven is een protocol voor het uitvoeren van intratracheale transplantatie van mesenchymale stromale cellen (MSC's) door intratracheale injectie in term neonatale ratten. Deze techniek is een klinisch haalbare optie voor de levering van stamcellen en geneesmiddelen in neonatale rattenlongen om hun werkzaamheid te evalueren.

Intratracheale instillatie van stamcellen in term neonatale ratten

Dit protocol laat zien hoe het optimaal positioneren van een muis en het transoraal inbrengen van een op camera's gebaseerde otoscoop visualisatie van de glottis, snelle intubatie met minimaal weefseltrauma en consistente vloeistofafgifte aan de longen mogelijk maakt.

Verbeterde methodologie voor vloeistofafgifte aan de muizenlong: intubatie met behulp van een consumentenotoscoop

In deze studie is aangetoond dat een niet-invasieve endotracheale installatietechniek ALI bij ratten ontwikkelt met behulp van een basislaryngoscoop om een precieze LPS-afgifte aan de longen te garanderen. De LPS wordt toegediend via een endotracheale buis met behulp van een laryngoscoop. De omvang van het longletsel wordt op meerdere tijdstippen beoordeeld.

Niet-invasieve endotracheale toediening van lipopolysaccharide om acute longschade bij knaagdieren te induceren

Leer een minimaal invasieve methode voor intratracheale instillatie van geneesmiddelen bij vijf dagen oude neonatale ratten om longziekte te behandelen. Deze techniek verbetert de betrouwbaarheid en overleving.

Een minimaal invasieve methode voor intratracheale instillatie van geneesmiddelen bij neonatale knaagdieren om longziekte te behandelen (Video) | JoVE Journal

Een minimaal invasieve methode voor intratracheale instillatie van geneesmiddelen bij neonatale knaagdieren om longziekte te behandelen

Meer video's verkennen