Obecny protokół opisuje prostą i efektywną metodę dynamicznego pobierania krwi z serca szczura w czasie rzeczywistym za pomocą techniki mikrodializy.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Obecny protokół opisuje prostą i efektywną metodę dynamicznego pobierania krwi z serca szczura w czasie rzeczywistym za pomocą techniki mikrodializy.
Dynamiczna analiza składników krwi ma ogromne znaczenie w zrozumieniu chorób sercowo-naczyniowych i chorób pokrewnych, takich jak zawał mięśnia sercowego, arytmia, miażdżyca, kardiogenny obrzęk płuc, zatorowość płucna i zatorowość mózgowa. Jednocześnie pilne jest przełamanie techniki ciągłego pobierania próbek krwi serca u żywych szczurów, aby ocenić skuteczność charakterystycznej terapii medycyny etnicznej. W tym badaniu sonda do mikrodializy krwi została wszczepiona do prawej żyły szyjnej szczurów w precyzyjnym i nieinwazyjnym zabiegu chirurgicznym. Próbki krwi serca pobrano następnie z szybkością od 2,87 nL/min do 2,98 ml/min, podłączając się do internetowego systemu pobierania próbek mikrodializy. Jeszcze ważniejsze jest to, że pobrane próbki krwi mogą być tymczasowo przechowywane w pojemnikach do mikrodializy w temperaturze 4 °C. Oparty na mikrodializach internetowy program ciągłego pobierania krwi z serca szczura w znacznym stopniu zagwarantował jakość próbek krwi, rozwijając i ożywiając naukową racjonalność badań nad układowymi chorobami sercowo-naczyniowymi oraz oceniając terapię etnomedyczną z perspektywy hematologii.
Wraz z przyspieszeniem tempa życia i wzrostem ciśnienia psychicznego, choroby sercowo-naczyniowe (CVD) występują zwykle u osób młodych, w średnim wieku i starszych1,2. Zachorowalność i śmiertelność z powodu chorób układu krążenia jest wysoka, z cechami ostrego początku, szybkiej progresji i długiego przebiegu choroby, co poważnie wpływa na bezpieczeństwo pacjentów3. Występowanie chorób układu krążenia może być ściśle związane ze zmianami w niektórych składnikach krwi, takich jak cholesterol, stężenie lipidów w surowicy, stężenie glukozy we krwi, enzymy mięśnia sercowego i kinaza białkowa K4,5,6. Z sytuacją pacjenta można sobie poradzić najszybciej, analizując rutynowe badania krwi. W związku z tym jakość próbek krwi decyduje o dokładności wyników testów. Jednak konwencjonalne metody pobierania krwi mają pewne nieuniknione wady, które poważnie wpływają na wyniki eksperymentalne, takie jak duży obszar urazu, mała objętość pobierania krwi, wysokie wymagania dla operatorów, niemożność odzwierciedlenia zmian leków w czasie rzeczywistym, uciążliwe wstępne traktowanie próbek krwi, duże spożycie zwierząt doświadczalnych i niespełnienie wymagań etycznych zwierząt7,8,9. Wraz z ciągłym postępem w technologii medycznej, jakość pobierania krwi również postawiła wyższe wymagania. Dlatego pilne jest opracowanie nowej technologii pobierania krwi, aby przezwyciężyć powyższe niedociągnięcia.
Mikrodializa to technika pobierania próbek in vivo oparta na zasadach dializy10. W warunkach nierównowagi związki, które mają być mierzone, są dyfundowane i perfundowane z tkanki wzdłuż gradientu stężeń do sondy mikrodializacyjnej osadzonej w tkance do dializatu, który jest w sposób ciągły usuwany wraz z dializatem, osiągając cel pobierania próbek z żywej tkanki11,12. W porównaniu z tradycyjnymi metodami pobierania próbek, technika mikrodializy ma wspaniałe zalety w następujących aspektach13,14,15: ciągłe śledzenie w czasie rzeczywistym zmian różnych związków we krwi; pobieranie próbek nie wymaga żmudnego przetwarzania wstępnego i może rzeczywiście odzwierciedlać stężenie związku docelowego w miejscu pobierania próbek; Sondy mogą być wszczepiane do różnych części ciała w celu zbadania wchłaniania, dystrybucji, metabolizmu, wydalania i toksyczności związków docelowych; pobrana próbka nie zawiera makrocząsteczek biologicznych (>20 kD). Dlatego wyższej jakości próbki krwi zapewniają lepszą interpretację chorób układu krążenia i mechanizmu leczonego przez medycynę etniczną.
Systemy pobierania próbek mikrodializy zazwyczaj składają się z pomp do mikroiniekcji, rurek łączących, zbiorników do ruchu wolnego od zwierząt, sond do mikrodializy i kolektorów próbek16. Jako najbardziej krytyczna część urządzenia systemu mikrodializy, popularne sondy mikrodializacyjne składają się z sond koncentrycznych, sond elastycznych, sond liniowych i sondy bocznikowej17. Wśród nich elastyczne sondy to miękkie i niemetalowe sondy, używane głównie do pobierania próbek z naczyń krwionośnych i tkanek obwodowych, takich jak serce, mięśnie, skóra i tłuszcz przytomnych i swobodnie poruszających się lub znieczulonych zwierząt13. W kontakcie z naczyniami krwionośnymi lub tkankami sondę można elastycznie wygiąć, unikając w ten sposób nieodwracalnego uszkodzenia sondy lub miejsca pobierania próbek. Wraz z ciągłym rozwojem technologii sond pogłębia się również zastosowanie technologii mikrodializy w różnych dziedzinach. W tym artykule krew z serca szczura była dynamicznie i w sposób ciągły pozyskiwana za pomocą nieinwazyjnej technologii mikrodializy za pomocą elastycznej sondy przeznaczonej do pobierania krwi.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół dla zwierząt został zatwierdzony przez Komitet Administracyjny Uniwersytetu Tradycyjnej Medycyny Chińskiej w Chengdu (numer rekordu: 2021-11). Określone wolne od patogenów samce szczurów Sprague Dawley (SD) (8-10 tygodni, 260-300 g) były hodowane w niezależnych klatkach wentylacyjnych, utrzymując środowisko laboratoryjne na poziomie 22 °C i wilgotności względnej 65% i zostały wykorzystane w niniejszym badaniu. Zwierzęta zostały pozyskane ze źródła komercyjnego (patrz tabela materiałów). Wszystkie szczury były przyzwyczajone do karmienia adaptacyjnego przez 1 tydzień z darmową wodą i dietą w tym okresie.
1. Przygotowanie eksperymentalne
2. Kontrola drożności systemu rurociągów do mikrodializy
3. Implantacja sondy do mikrodializy
4. Pobieranie próbek z mikrodializy
5. Operacja po próbkowaniu
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Niniejszy protokół pozwolił na pobranie krwi z serca świadomych szczurów zgodnie z parametrami próbkowania ustawionymi w urządzeniu do mikrodializy. Normalne próbki krwi powinny mieć jasnoczerwony kolor, natomiast u zwierząt z hipoksją, potencjalnymi skrzepami krwi lub chorobą anemiczną mogą być one ciemnofioletowe lub ciemnoczerwone. Próbki pobrane techniką mikrodializy krwi są bezbarwne, klarowne i przezroczyste, co umożliwia analizę markerów surowiczych różnych chorób oraz dystrybucji leków i ich metabolitów we krwi p...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Choroby układu krążenia są powszechną chorobą przewlekłą w klinikach, której częstość występowania stopniowo wzrasta w Chinach, a wiek ich wystąpienia jest zwykle młodszy, co powoduje niepokój i panikę u większości pacjentów 20,21. Choroby układu krążenia, będące główną przyczyną zgonów na świecie, mogą wywoływać zawał mózgu i inne choroby o wysokiej śmiertelności, poważnie zagrażając zdrowemu życiu pacjentów22. Choroby układu krążenia, w ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Ta praca była wspierana przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (82104533), Chińską Fundację Nauk Podoktoranckich (2020M683273), Departament Nauki i Technologii prowincji Syczuan (2021YJ0175) oraz Kluczowy projekt badawczo-rozwojowy Planu Nauki i Technologii Prowincji Syczuan (2022YFS0438). Autorzy pragną podziękować panu Yuncheng Hong, starszemu inżynierowi ds. sprzętu w TRI-ANGELS D&H TRADING PTE. LTD. (miasto Singapur, Singapur), za świadczenie usług technicznych w zakresie technik mikrodializy.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| System znieczulenia dla zwierząt | Rayward Life Technology Co., Ltd | R500IE | |
| Utrzymuje temperaturę zwierząt | Rayward Life Technology Co., Ltd | 69020 | |
| Sonda do mikrodializy krwi | Cewnik CMA Microdialysis AB | T55347 | |
| CMA Microdialysis AB | T55347 | ||
| Cytrynian | Merck Chemical Technology (Shanghai) Co., Ltd | 251275 | |
| Golarka elektryczna | Rayward Life Technology Co., Ltd | CP-5200 | |
| Rurki Fep | CMA Microdialysis AB | 3409501 | |
| Zbiornik o swobodnym ruchu dla zwierząt | CMA Microdialysis AB | CMA120 | |
| Glukoza | Merck Chemical Technology (Shanghai) Co., Ltd | G8270 | |
| Kleszcze hemostatyczne | Rayward Life Technology Co., Ltd | F21020-16 | |
| Isofluran | Rayward Life Technology Co., Ltd | R510-22 | |
| Mikronożyczki | Beyotime Biotechnology Co., Ltd | FS221 | |
| Mikrodializa Tuba zbiorcza | CMA Microdialysis AB | 7431100 | |
| Kolektor do mikrodializy | CMA Microdialysis AB | CMA4004 | |
| Mikrodializa in vitro stanowisko | CMA Microdialysis AB | CMA130 | |
| Pompa mikroiniekcyjna do mikrodializy | CMA Microdialysis AB | 788130 | |
| Strzykawka do mikrodializy (1,0 ml) | CMA Microdialysis AB | 8309020 | |
| Adapter rurki do mikrodializy | CMA Microdialysis AB | 3409500 | |
| Mikroporowata membrana filtracyjna | Merck Millipore Ltd. | ||
| Niewchłanialne szwy chirurgiczne | Shanghai Tianqing Biological Materials Co., Ltd | S19004 | |
| Stół operacyjny | Yuyan Scientific Instrument Co., Ltd | 30153 | |
| Kleszcze okulistyczne | Rayward Life Technology Co., Ltd | F12016-15 | |
| Cytrynian sodu | Merck Chemical Technology (Shanghai) Co., Ltd | 1613859 | |
| Sprague Dawley (SD) szczury | Chengdu Dossy Experimental Animals Co., Ltd | SYXK( )2019-049 | |
| Nożyczki chirurgiczne | Rayward Life Technology Co., Ltd | S14014-15 | |
| Nożyczki chirurgiczne | Shanghai Bingyu Fluid technology Co., Ltd | BY-103 | |
| Igła do strzykawki | CMA Microdialysis AB | T55347 | |
| Myjka ultradźwiękowa | Guangdong Goote Ultrasonic Co., Ltd | KMH1-240W8101 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.