1. Krwawienie zaoczodołowe

Rysunek 1. Wsteczne oczodołowe wycofanie krwi u myszy.
2. Procedury krwawienia z ogona: obcinanie ogona i nacięcie ogona
3. Pobieranie krwi sercowej

Rysunek 2. Pobranie krwi z serca za pomocą myszy trzymanej pionowo.

Rysunek 3. Pobranie krwi z serca u myszy w pozycji grzbietowej.
4. Pobranie krwi z żyły głównej tylnej

Rysunek 4. Pobranie krwi z żyły głównej tylnej.
Źródło: Kay Stewart, RVT, RLATG, CMAR; Valerie A. Schroeder, RVT, RLATG. Uniwersytet Notre Dame, IN
Pobieranie krwi jest powszechnym wymogiem w badani…
1. Krwawienie zaoczodołowe

Rysunek 1. Wsteczne oczodołowe wycofanie krwi u myszy.
2. Procedury krwawienia z ogona: obcinanie ogona i nacięcie ogona
3. Pobieranie krwi sercowej

Rysunek 2. Pobranie krwi z serca za pomocą myszy trzymanej pionowo.

Rysunek 3. Pobranie krwi z serca u myszy w pozycji grzbietowej.
4. Pobranie krwi z żyły głównej tylnej

Rysunek 4. Pobranie krwi z żyły głównej tylnej.
Pobieranie krwi jest powszechnym wymogiem w kilku badaniach naukowych, które obejmują myszy i szczury. Wybór metody pobierania krwi u tych zwierząt zależy od wielu czynników, takich jak potrzebna ilość krwi, częstotliwość pobierania próbek, stan zdrowia zwierzęcia, które ma być wykrwawione, oraz poziom umiejętności technika.
W tym miejscu dokonamy przeglądu tych rozważań i przedstawimy procedury pobierania krwi, w tym krwawienie z oka za oczodołowym, obcięcie ogona i nacięcia, a także pobieranie krwi wewnątrzsercowej. Aby zapoznać się z innymi metodami, zobacz drugi film z tej serii.
Zanim zagłębimy się w protokoły pobierania krwi, przyjrzyjmy się najpierw kilku ogólnym rozważaniom, w tym rodzajowi próbki, doborowi igły i maksymalnej objętości krwi, którą można pobrać. Przed pobraniem krwi od myszy lub szczura należy określić wymagany rodzaj próbki krwi. Procedury eksperymentalne mogą wymagać pełnej krwi, osocza lub surowicy.
W przypadku pobierania krwi pełnej do próbki należy dodać antykoagulant, aby zapobiec krzepnięciu. Powszechnie stosowane leki przeciwzakrzepowe obejmują heparynę, cytrynian sodu i kwas etylenodiaminotetraoctowy, w skrócie EDTA. Antykoagulanty można umieścić bezpośrednio w strzykawce w celu pokrycia powierzchni. Pozwala to na bezpośredni kontakt antykoagulantu podczas pobierania krwi, co pomaga w zapobieganiu krzepnięciom. Ponieważ krew gryzoni szybko krzepnie, ważne jest, aby stosować prawidłowy stosunek antykoagulantu do krwi. Pobranie osocza wymaga odwirowania krwi pełnej z antykoagulantem. Po wirowaniu półprzezroczysta ciecz powyżej warstwy WBC i płytek krwi jest osoczem. Zawiera fibrynogen i inne czynniki krzepnięcia. Z drugiej strony, surowica jest pobierana z próbki krwi pełnej BEZ antykoagulantów. A ponieważ próbka zakrzepła, surowica, która jest głównym graczem, nie zawiera fibrynogenu ani innych czynników krzepnięcia.
Wybór igły zależy od wielkości zwierzęcia i miejsca wkłucia dożylnego. Ogólnie rzecz biorąc, igły o dużym otworze powodują mniejsze uszkodzenia komórek krwi i umożliwiają szybsze pobieranie krwi; ale z większym prawdopodobieństwem spowodują uszkodzenie statku. Należy również wziąć pod uwagę długość igły. Jeśli igła jest zbyt długa, może być niewygodna w użyciu lub krew może zacząć krzepnąć, gdy jest jeszcze wewnątrz igły. Wybór rozmiarów waha się od 18 do 29 rozmiarów i od 0,5 do 1,5 cala długości. Odpowiedni rozmiar igły dla każdej metody zostanie omówiony w sekcji procedury.
Wreszcie, ze względu na niewielkie rozmiary gryzoni, istnieje maksymalna ilość krwi, jaką można pobrać z jednego pobrania krwi, co nie spowoduje poważnych szkód dla organizmu. Pobranie krwi może odbywać się bez lub z wymianą płynów - zwykle odbywa się to przy użyciu 0,9% soli fizjologicznej. Górna granica w każdym przypadku jest wymieniona w poniższym protokole tekstowym. Co więcej, niektóre eksperymenty wymagają wielokrotnego pobierania próbek i w takich przypadkach wraz z wymianą płynów zwierzę będzie potrzebowało czasu między nimi, aby uzupełnić komórki krwi. Ponownie, istnieje maksymalna ilość, którą można zebrać podczas zbiorczej zbiórki, a górne limity są wymienione w poniższym protokole.
Po zapoznaniu się z kilkoma ogólnymi rozważaniami, przejdźmy do konkretnych technik pobierania krwi, zaczynając od krwawienia zaoczodołowego - techniki stosowanej przez naukowców do pobierania małych objętości z naczyń w pobliżu oka. Należy zauważyć, że budowa anatomiczna obszaru oczodołu jest inna u myszy i szczura. Szczury mają splot naczyń krwionośnych, które przepływają za okiem, podczas gdy mysz ma zbiór naczyń, które tworzą zatokę zaoczodołową, co ułatwia wykonanie tej procedury u myszy.
Zacznij od złapania probówki do pobrania krwi. Preferowane są mikrorurki hematokrytologiczne o pojemności 50-75 mikrolitrów. Połóż kilka ręczników papierowych lub innych materiałów izolacyjnych na powierzchni roboczej. Ma to na celu utrzymanie ciepła ciała zwierzęcia podczas zabiegu. Teraz znieczulij zwierzę za pomocą wziewnego środka znieczulającego, takiego jak izofluran. Gdy zwierzę zostanie w pełni znieczulone, wyjmij je z komory i połóż na boku, który znajduje się w pozycji bocznej leżącej. Następnie połóż palec na czubku głowy i wzdłuż linii żuchwy i pociągnij skórę do tyłu i w dół, aby wywołać wysunięcie oka. Unikaj wywierania nacisku na tchawicę, ponieważ może to spowodować śmierć przez uduszenie. Następnie umieść rurkę mikrohematokrytową w przyśrodkowej kancie oka i skieruj ją doogonowo pod kątem od 30 do 45 stopni od płaszczyzny nosa. Wywieraj nacisk, delikatnie obracając rurkę. Spowoduje to przecięcie błon spojówek i pęknięcie splotu ocznego lub zatoki. Krew wpłynie do rurki hematokrytu w wyniku działania kapilarycznego. Unikaj wciskania rurki tak głęboko, aby uderzyć w kość z tyłu jamy oka. Gdy krew zacznie płynąć, utrzymuj ciśnienie, aby oko było wysunięte. Aby zatamować krwawienie, należy rozluźnić skórę i pozwolić oku powrócić do normalnej pozycji. Wywieraj nacisk, aby promować hemostazę. W przypadku wielokrotnego pobierania próbki należy odczekać co najmniej 10 dni między krwawieniami. Daje to tkankom trochę czasu na zagojenie.
Chociaż krwawienie zaoczodołowe jest powszechną procedurą, istnieje wiele obaw co do jego humanitarnego charakteru. Należą do nich obrzęk spowodowany nadmiernym ruchem rurki hematokrytu. To z kolei może spowodować wysunięcie gałki ocznej i utrudnić zamknięcie powieki, powodując wysuszenie rogówki, uszkodzenie i ból, co może wywołać drapanie i samookaleczenie. Niewłaściwe umieszczenie rurki hematokrytu może przeciąć nerw wzrokowy, powodując ślepotę. Innym możliwym powikłaniem jest to, że oko może zostać wypchnięte z orbity, co pozwala powiekom opaść za gałkę oczną. Ponadto mogą pojawić się problemy ze złamaniem delikatnych kości oczodołu, penetracją gałki ocznej powodującą utratę ciała szklistego lub powstaniem krwiaka za okiem, który może powodować silny ból. Pomimo tych wszystkich obaw, jeśli zabieg wykonuje wykwalifikowany technik, a zwierzę jest w pełni znieczulone, krwawienie zaoczodołowe jest skuteczną metodą pobierania krwi u gryzoni.
Przyjrzyjmy się teraz rozważaniom i procedurom dotyczącym krwawienia z ogona, które umożliwia pobieranie seryjnych próbek o małych objętościach. Sprzęt potrzebny do tego zabiegu to sterylny skalpel numer 11. Nie należy używać nożyczek, ponieważ cięcie wykonane nożyczkami jest miażdżące, co może sprzyjać krzepnięciu i zmniejszać przepływ krwi. Inne instrumenty to rurka krępująca, która umożliwia dostęp do ogona zwierzęcia; chłonne ręczniki papierowe; Probówki do zbierania lub hematokrytu i proszek ściągający - aby pomóc w hemostazie.
Zacznij od zamocowania zwierzęcia w rurze przytrzymującej. Następnie wytrzyj ogon ciepłą wodą, aby usunąć zanieczyszczenia i spowodować lekkie rozszerzenie naczyń krwionośnych. NIE WOLNO używać gorącej wody. Wysuń ogon i za pomocą ostrza skalpela odetnij sam koniec ogona, aby zebrać krew za pomocą hematokrytu lub probówek do pobierania krwi. Ogon można głaskać lub "doić" od zadu do końca, aby pobudzić przepływ krwi. Spowoduje to jednak obniżenie jakości próbki.
Aby zatrzymać krwawienie, uciskaj końcówkę ogona gazikiem. Proszek ściągający może być stosowany do uzyskania hemostazy. Sprawdzaj zwierzęta co 5 do 10 minut, aby upewnić się, że osiągnięto hemostazę, która może być opóźniona po wielokrotnym pobraniu próbek. Próbka pobrana z wycinka ogona może zawierać zarówno krew tętniczą, jak i żylną, a także zanieczyszczenie produktem tkankowym. Jednak ta procedura pobierania krwi pozwala na seryjne pobieranie poprzez przerwanie strupa lub skrzepu oryginalnego cięcia na końcu ogona.
Alternatywną metodą pobierania krwi niż wycinanie ogona jest nacięcie naczynia ogonowego, które jest stosunkowo mniej inwazyjne. W tym celu, używając tego samego ostrza skalpela, wykonaj małe nacięcie bezpośrednio nad boczną żyłą ogonową, około dwóch trzecich odległości od zadu. Podobnie jak w przypadku nożyc ogonowych, krew można zbierać w probówkach zbiorczych lub hematokrytowych. Konieczne jest zapewnienie hemostazy poprzez wywieranie nacisku na miejsce i ponowne sprawdzanie zwierzęcia co 5-10 minut. Jednak, podobnie jak w przypadku wycinka ogonowego, próbki mogą być zanieczyszczone produktami tkankowymi.
Często badania, które wymagają dużej próbki krwi, która nie daje szansy na przeżycie, co odbywa się poprzez wykrwawienie przez krwawienie do serca lub żyły głównej ogonowej.
Do metody dosercowej u myszy potrzebna jest strzykawka o pojemności 3 cm3 z igłą o rozmiarze 22 -25 o średnicy 1 cala. A dla szczurów preferowana jest strzykawka o pojemności 10-12 cm3 z igłą o rozmiarze 18 i średnicy 1,5 cala. Zapoznaj się z poniższym protokołem, aby zrozumieć, dlaczego te potrzeby i strzykawki są idealne.
Zacznij od eutanazji zwierzęcia za pomocą dwutlenku węgla. Po eutanazji trzymaj gryzonia za kark z ciałem zwisającym pionowo. To ograniczenie ma kluczowe znaczenie, ponieważ ciało powinno być wyprostowane, aby zapobiec skrzypieniu serca lub skręceniu klatki piersiowej. Zwróć uwagę, że serce znajduje się mniej więcej na poziomie łokcia. Strona wprowadzająca znajduje się w wcięciu po lewej stronie mieczykowatego, równolegle do kręgosłupa i pod żebrami.
Wbij igłę, skos do góry, do klatki piersiowej i nakłuj serce. Zastosować lekkie przeciwciśnienie za pomocą strzykawki. Jeśli igła znajduje się w sercu, krew zacznie napływać do strzykawki. Poczekaj, aż krew wypełni beczkę, zanim dodasz dodatkowe przeciwciśnienie. Około połowa całkowitej objętości krwi może zostać pobrana od myszy lub szczura przez nakłucie serca. Odpowiada to około 1 ml krwi od przeciętnej myszy i około 10 ml krwi od przeciętnego szczura
Alternatywną pozycją jest leżenie grzbietowe przy użyciu dostępu bocznego. W takim przypadku umieść igłę między żebrami po lewej stronie zwierzęcia. Punkt wejścia mierzy się w stosunku do punktu łokcia na ścianie klatki piersiowej. Włóż igłę, skos do góry, prostopadle do płaszczyzny stołu w punkcie w połowie długości ściany klatki piersiowej. Zastosować lekki nacisk wsteczny za pomocą strzykawki. Jeśli igła znajduje się w sercu, krew wpłynie do strzykawki. Ponownie poczekaj, aż krew wypełni beczkę, zanim dodasz dodatkowe przeciwciśnienie. Należy pamiętać, że w każdej pozycji nadmierne ciśnienie wsteczne może spowodować zapadnięcie się serca, zasłaniając skos igły i zatrzymując przepływ krwi do strzykawki.
Inną metodą pobierania krwi sercowej jest żyła główna ogona. Sprzęt potrzebny do tej procedury to odpowiednia strzykawka z dołączoną igłą o odpowiednim rozmiarze; nożyczki do otwierania jamy brzusznej, małe atraumatyczne kleszcze do kciuków i gąbka z gazy. Technika ta wymaga, aby zwierzę było głęboko znieczulone i utrzymywane w znieczuleniu przez cały czas trwania zabiegu. Narkoza CO2 nie wchodzi w grę, ponieważ serce zwierzęcia musi bić podczas tej procedury. Umieść zwierzę w pozycji leżącej grzbietowej i przymocuj kończyny do platformy. Kończyny powinny być wysunięte z dala od ciała.
Teraz podnieś skórę kleszczami i użyj nożyczek, aby wykonać małe poprzeczne nacięcie przez skórę tuż nad miednicą u kobiet lub napletek u mężczyzn. Następnie umieść czubek nożyczek w nacięciu i wykonaj nacięcie w linii środkowej przez skórę od miednicy lub napletka do mieczyka. Mając skórę odbitą bocznie, unieś mięsień i wykonaj małe poprzeczne cięcie przez mięsień, tuż nad przecięciem skóry.
Umieść czubek nożyczek w jamie brzusznej i wykonaj nacięcie w linii środkowej przez mięsień do mieczykowatego. Pamiętaj, aby ustawić nożyczki pod kątem do góry, aby zapobiec przecięciu jakichkolwiek narządów. Wytnij poprzecznie wzdłuż krzywizny żeber z każdej strony. Uważaj, aby nie przebić wątroby. Delikatnie przesuń jelita w lewo zwierzęcia, aby odsłonić tylną żyłę główną. Umieść gazik na wątrobie i oprzyj na nim palec wskazujący i środkowy. Drugą ręką wbij igłę, skośnie w górę do żyły głównej, w połowie drogi między połączeniem naczyń nerkowych a rozwidleniem biodrowym. Powoli wycofaj krew, wywierając nacisk na wątrobę.
Unikaj ruchów rąk, ponieważ może to spowodować pęknięcie naczynia. Również zbyt szybkie pobranie krwi może spowodować zapadnięcie się naczynia na skos, zamykając otwór i uniemożliwiając gromadzenie się krwi. Główną zaletą tej techniki jest możliwość pobrania sterylnej próbki, ponieważ igła nie przechodzi przez skórę.
Na koniec przyjrzyjmy się niektórym zastosowaniom tych technik pobierania krwi. Immunoonkologia to rozwijająca się dziedzina, a naukowcy w tej dziedzinie często pobierają krew w celu zbadania komórek odpornościowych na różnych etapach rozwoju raka. Na przykład tutaj naukowcy pobrali krew sercową od myszy z rakiem, aby wyizolować i określić ilościowo neutrofile po dziesięciu, dwudziestu i trzydziestu dniach po wszczepieniu guza.
Z drugiej strony skład krwi jest również często badany przez fizjologów. Podobnie jak w tym badaniu, naukowcy byli zainteresowani oceną funkcji nerek u zwierząt z cukrzycą. Aby tego dokonać, naukowcy najpierw wstrzyknęli barwnik do zwierzęcego modelu cukrzycy. Następnie użyli metody wycinka ogona, aby pobrać krew w kilku punktach czasowych w celu oceny stężenia barwnika we krwi, która ostatecznie została wykorzystana do obliczenia szybkości filtracji kłębuszkowej, która podkreśliła różnicę w funkcji nerek po indukcji cukrzycy.
Wreszcie, naukowcy zajmujący się komórkami macierzystymi wykorzystują próbki krwi do oceny powodzenia włączenia komórek dawcy do organizmu biorcy. W tym przypadku badacze najpierw przeszczepili komórki szpiku kostnego od samca myszy do dzikiego i genetycznie zmodyfikowanego zwierzęcia poprzez wstrzyknięcie żyły ogonowej. Następnie pobrali krew z zatoki zaoczodołowej myszy biorcy, aby zbadać genomowe DNA komórek krwi za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy. W ten sposób uzyskano odsetek wszczepionych komórek dawcy u dwóch typów zwierząt.
Właśnie obejrzałeś pierwszą część JoVE na temat technik pobierania krwi. Zapoznaj się z następnym filmem z serii, aby dowiedzieć się, jak wykonywać inne powszechnie stosowane techniki pobierania krwi u zwierząt laboratoryjnych. Jak zawsze, dziękujemy za oglądanie!
Q1: What factors determine which blood withdrawal method to use in mice and rats?
Blood withdrawal method selection depends on four key factors: the volume of blood needed, frequency of sampling, the animal's health status, and the technician's skill level. These considerations ensure the procedure is safe, effective, and appropriate for the specific research requirements. Different methods—retro-orbital, tail snip, and intracardiac—suit different experimental needs.
Q2: What is the difference between plasma and serum in blood samples?
Plasma is collected from whole blood with anticoagulant and contains fibrinogen and clotting factors. Serum is collected from whole blood without anticoagulant; after clotting, the top layer lacks fibrinogen and clotting factors. The choice depends on experimental requirements, as each sample type has distinct biochemical properties and applications.
Q3: Why is needle selection important for blood collection in rodents?
Needle selection depends on animal size and venipuncture site. Large bore needles cause less blood cell damage and enable rapid collection but risk vessel damage. Needle length matters too—if too long, blood may clot inside the needle. Appropriate sizes range from 18 to 29 gauge and 0.5 to 1.5 inches, with specific sizes recommended for each collection method.
Q4: How is the retro-orbital bleeding technique performed in mice?
After anesthetizing the animal with inhalation anesthetic, place it in lateral recumbency. Pull skin back along the jaw to induce eye protrusion. Insert a micro-hematocrit tube into the medial canthus at 30-45 degrees, rotating gently to rupture the ocular sinus. Blood flows by capillary action. Release skin to stop bleeding and allow minimum 10 days between repeated collections for tissue healing.
Q5: What are the main complications associated with retro-orbital bleeding?
Complications include excessive swelling causing eye protrusion and corneal drying, improper tube placement severing the optic nerve causing blindness, eyeball displacement, orbital bone fracturing, eye globe penetration, and hematoma formation. Despite these risks, when performed by a skilled technician on a fully anesthetized animal, retro-orbital bleeding remains an effective collection method.
Q6: How does tail snip collection differ from tail vessel nick collection?
Tail snip uses a sterile scalpel to cut the tail tip, allowing serial collections by disrupting the original scab. Tail vessel nick is less invasive, making a small cut over the lateral tail vein two-thirds from the rump. Both methods may contain tissue product contamination. Tail snips produce arterial and venous blood, while nicks target venous blood specifically.
Q7: What is the procedure for intracardiac blood collection and how much blood can be collected?
After euthanizing with carbon dioxide, hold the rodent by the scruff with body hanging vertically. Insert the needle bevel-up into the chest at the notch left of the xiphoid, parallel to the spine. Apply slight backpressure; blood flows if needle is in heart. Approximately half the total blood volume can be collected—about 1 mL from mice and 10 mL from rats using anesthesia induction and maintenance protocols.
Chapters in this video
0:00
Overview
0:56
General Considerations for Blood Withdrawal
4:00
Tail Vein Bleed
5:11
Tail Snip
5:56
Cardiac Blood Collection
8:23
Retro-Orbital Bleed
10:38
Applications
Videos from this collection: