Name: Minimalnie inwazyjna metoda dotchawniczego wkraplania leków u nowonarodzonych gryzoni w leczeniu chorób płuc (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-08-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 21 s
Description: Poznaj minimalnie inwazyjną metodę dotchawicznego wkraplania leków u nowonarodzonych szczurów. Technika z wykorzystaniem autoskopu operacyjnego zapewnia precyzyjne podanie substancji bez bólu i krwawienia, poprawiając przeżycie zwierząt.

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

Ta praca była częściowo wspierana przez R01HD090887-01A1 od NICHD do AH. Autorzy doceniają również udogodnienia zapewnione przez laboratorium dr Petera Mc Farlane'a, takie jak znieczulenie wziewne / system poduszek grzewczych. Doceniamy cenną pomoc Pani Catherine Mayer w tworzeniu systemu. Organ finansujący nie odegrał żadnej roli w projektowaniu badania, gromadzeniu, analizie i interpretacji danych ani w pisaniu manuskryptu.

Wszystkie eksperymenty zostały zatwierdzone przez Institutional Animal Care and Use Committee (protokół # 2020-0035) na Uniwersytecie Case Western Reserve. Wszystkie zwierzęta były leczone zgodnie z wytycznymi NIH dotyczącymi opieki i wykorzystania zwierząt laboratoryjnych.
1. Zwierzęta
<ol>
	<li>Pozyskaj komercyjnie ciężarne szczury Sprague Dawley.</li>
	<li>Utrzymuj zwierzęta w zatwierdzonej placówce weterynaryjnej z cyklem 14 godzin/10 godzin światła i ciemności 45-60% wilgotności względnej.</li>
</ol>
2. Przygotowanie badanego związku
<ol>
	<li>Użyj niebieskiego barwnika Evansa jako związku testowego, aby ocenić skuteczność procedury wkraplania dotchawiczego.</li>
	<li>Przygotować 0,25% (w/v) roztwór barwnika w buforze fosforanowym soli fizjologicznej (pH 7,2) i wysterylizować filtrem za pomocą filtra strzykawkowego 0,45 μm.</li>
</ol>
3. Podawanie znieczulenia
<ol>
	<li>Znieczulenie szczeniąt szczurów za pomocą znieczulenia gazowego (3% izofluranu w 100% tlenu), przy użyciu zmodyfikowanego systemu dostarczania dostosowanego dla małych noworodków szczurów.</li>
	<li>Sprawdź, czy nie doszło do utraty odruchów ogona i pedałów oraz płytkiego oddechu, aby zapewnić odpowiednią głębokość znieczulenia do przeprowadzenia zabiegu.</li>
</ol>
4. Wkraplanie dotchawicze (ITI)
<ol>
	<li>Do ITI należy użyć młodych szczurów w 5. dniu po urodzeniu (PN 5). Średnia waga szczeniaka szczura PN 5 wynosi 12 gramów.</li>
	<li>Unieruchomić znieczulone szczenię szczura na pochyłej płaskiej platformie za pomocą laboratoryjnej taśmy do etykietowania. Szczenię jest unieruchomione pod kątem około 45° w pozycji leżącej.</li>
	<li>Otwórz usta noworodka i delikatnie wyciągnij język na bok za pomocą kleszczy.</li>
	<li>Użyj małego wziernika otoskopowego o średnicy 2 mm połączonego z otoskopem, aby delikatnie przytrzymać język i zapewnić prawidłową wizualizację krtani.</li>
	<li>Użyj systemu oświetlacza gardła, tj. otoskopu operacyjnego i soczewki powiększającej, aby prawidłowo uwidocznić struny głosowe (<silna klasa="xfig">Rysunek 1).</li>
	<li>Ustaw zwierzęta pod kątem 45° w nachylonej płaszczyźnie. Używane są druciane pokrywy klatek dla myszy (<silna klasa="xfig">Rysunek 2). 
	UWAGA: Ustawienie zwierzęcia pod kątem 45° zapewnia lepszą wizualizację otworu tchawicy bez ingerencji nagłośni</li>.
	<li>Weź długokątną końcówkę do pipety, która służy do ładowania żeli Western blot. Odciąć podstawę końcówki pipety za pomocą ostrza chirurgicznego tak, aby dobrze pasowała do końcówki strzykawki o pojemności 1 cm3.</li>
	<li>Użyj sterylnej strzykawki o pojemności 1 ml umieszczonej w końcówce pipety o długim kącie nachylenia, aby wprowadzić 30-50 μl substancji do płuc. Odwrócić strzykawkę i zassać prawie 0,9 ml powietrza do strzykawki o pojemności 1 ml podłączonej do końcówki pipety, a następnie barwnika lub substancji, która ma być podawana. Pozwala to na wepchnięcie powietrza za barwnikiem do tchawicy po podaniu barwnika, jak pokazano na <silna klasa="xfig">Rysunek 3. Podanie dotchawicze uzyskuje się poprzez uwidocznienie światła krtani (strun głosowych) i wprowadzenie końcówki pipety dopasowanej do strzykawki do światła tchawicy.</li>
	<li>Użyj wziernika otoskopu, aby przytrzymać język i odsłonić struny głosowe. Wziernik pełni rolę ostrza laryngoskopu. Zegnij końcówkę pipety pod kątem 30°, aby ułatwić wprowadzenie środka przez wziernik w kształcie stożka do otworu tchawicy.</li>
	<li>Wprowadzić końcówkę pipety do otworu tchawicy w odległości około 2 mm poza struny głosowe. Popchnij tłok strzykawki, aby podać barwnik lub lek przez wziernik otoskopu operacyjnego, jak pokazano na Rysunek 3. Wprowadzenie powietrza do płuc wkrótce po podaniu środka zapobiega powrotowi substancji do jamy krtaniowej.</li>
	<li>Po podaniu szczeniakowi barwnika lub soli fizjologicznej, umieść szczenięta na zintegrowanej poduszce grzewczej z płynem krążącym (38°C), aż ich ruchy oddechowe będą regularne. Po całkowitym wyzdrowieniu ze znieczulenia połącz młode z matką.</li>
</ol>
5. Charakterystyka dostarczania ITI
<ol>
	<li>Po ITI należy poddać eutanazji młode szczurów, podając im nadmierne znieczulenie (ketamina 100 mg/kg i ksylazyna 10 mg/kg) / tiopenton, a następnie wykrwawienie w odpowiednim czasie po podaniu. Eutanazja została przeprowadzona w ramach eksperymentu mającego na celu pobranie tkanki płucnej w celu wykazania skuteczności.</li>
	<li>Zabezpiecz uśpione szczenię szczura na desce sekcyjnej i przetrzyj klatkę piersiową i brzuch 70% alkoholem etylowym.</li>
	<li>Aby ocenić rozmieszczenie barwnika w płucach, należy usunąć płuca zwierzęcia za pomocą sterylnej techniki i wyświetlić płuca zgodnie z odpowiednimi do obrazowania (<silna klasa = "xfig">Rysunek 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>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Wkraplanie dotchawicze jest doskonałą metodą, która ma kilka zalet w porównaniu z istniejącymi metodami interwencji w chorobach układu oddechowego, a także opracowywaniem modelu choroby. Jest to szybka metoda i przy doświadczeniu może być wykonywana ze średnią prędkością 2-3 minut na zwierzę. Kluczowymi czynnikami wpływającymi na udaną intubację są prawidłowe uspokojenie zwierzęcia, jego prawidłowe ułożenie, zwłaszcza głowy, a także dokładna głębokość umieszczenia/rozmiar wzierników w jamie ustnej gardła. Właściwa sedacj...

Noworodki urodzone przedwcześnie mają słabo rozwinięte płuca, które wymagają wielu terapii interwencyjnych, takich jak długotrwała wentylacja. Interwencje te narażają noworodki, które przeżyły, na wysokie ryzyko późniejszych następstw e1. Eksperymentalne modele zwierzęce służą jako ważne narzędzie w symulowaniu różnych stanów chorobowych, badaniu patobiologii chorób i ocenie interwencji terapeutycznych. Mimo że dostępna jest szeroka gama modeli zwierzęcych, od myszy, szczurów i królików po wcześniaki i świnie, myszy i szczury są najczęściej używane. 
Główną zaletą korzystania z myszy i szczurów jest stosunkowo krótki okres ciąży i niższe koszty. Są również łatwo dostępne, łatwe w utrzymaniu w środowiskach wolnych od chorób, genetycznie jednorodne i mają stosunkowo mniej problemów etycznych2,3. Inną ważną zaletą modelu gryzonia jest to, że w momencie narodzin nowonarodzone szczenię znajduje się w późnym kanalikowym/wczesnym torkowatym stadium rozwoju płuc, co jest morfologicznie równoważne płucom 24-tygodniowego wcześniaka, u którego rozwija się dysplazja oskrzelowo-płucna4. Ponadto, ponieważ rozwój płuc szybko postępuje do zakończenia w ciągu pierwszych 4 tygodni życia, możliwe jest zbadanie dojrzewania płuc po urodzeniu w rozsądnym przedziale czasowym4. Pomimo tych zalet, mały rozmiar myszy i szczeniąt szczurów jest źródłem obaw dla różnych interwencji, co zmusza większość badaczy do używania dorosłych zwierząt, a nie pups5. Płuca noworodków znajdują się w fazie rozwoju, a reakcja noworodka na czynnik podżegający różni się od reakcji osoby dorosłej. To sprawia, że właściwe jest wykorzystanie noworodków na modelach zwierzęcych do badania stanów chorobowych u noworodków.
Istnieją różne metody podawania leków/czynników biologicznych do płuc. Obejmuje to inflację donosową6,7 lub intratchheal8,9,10 wkraplanie11,12. Każde podejście ma swoje własne wyzwania techniczne, zalety, a także ograniczenia13. Preferowana jest dotchawcza droga podawania środków terapeutycznych w celu zbadania bezpośredniego wpływu terapeutycznego na narząd, z pominięciem skutków ogólnoustrojowych. Ta trasa może być również wykorzystana do badania patologii płuc wywoływanej przez czynniki podżegające. Istnieją zarówno inwazyjne, jak i minimalnie inwazyjne techniki, które można wykonać i są łatwe do wykonania u dorosłych. Jednak u szczeniąt, ze względu na mały rozmiar zwierzęcia, istnieją wyzwania techniczne związane z procesem intubacji. Obecne badanie przedstawia prostą, spójną, niechirurgiczną metodę wkraplania dotchawiczego (ITI) u młodych szczurów, która może być wykorzystana do badania skuteczności różnych interwencji terapeutycznych noworodków, a także do generowania modeli zwierzęcych symulujących choroby układu oddechowego noworodków.

<table><tbody><tr><td>Evans Blue dye</td><td>Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA</td><td>314-13-6</td><td>Potwierdzenie podania leku do płuc</td></tr><tr><td>Chlorowodorek ketaminy</td><td>Hospira. Inc, Lake Forest, IL, USA</td><td>Wydawane z placówki opieki nad zwierzętami</td><td>Do sedacji</td></tr><tr><td>Otoskop operacyjny</td><td>Welch Allyn, Hillrom, Chicago, IL, USA</td><td>21770-3.5V</td><td>Do wizualizacji strun głosowych</td></tr><tr><td>Otoskop Uchwyt akumulatorowy</td><td>Welch Allyn, Hillrom, Chicago, IL, USA</td><td>71050-C</td><td></td></tr><tr><td>Końcówka do pipety (ładowanie żelu)</td><td>Fisherbrand</td><td>02-707-139</td><td>Podawanie leku</td></tr><tr><td>Platforma do krępowania (płaszczyzna nachylona)</td><td>Placówka opieki nad</td><td>zwierzętami Wydawana z placówki opieki nad zwierzętami</td><td>Można użyć przewodowego dachu klatki dla myszy</td></tr><tr><td>Biała księga chirurgiczna 3M Micropore (taśma klejąca)</td><td>3M, St. Paul, MN, USA</td><td>1530-2</td><td></td></tr><tr><td>Strzykawka Luer Lock (1 ml)</td><td>BD Franklin Lakes, NJ, USA</td><td>NBD2515</td><td>Podawanie leku</td></tr><tr><td>Xylazine</td><td>Hospira. Inc, Lake Forest, IL, USA</td><td></td><td>Do sedacji</td></tr></tbody></table>

minimalnie inwazyjna metoda dotchawniczego wkraplania leków u nowonarodzonych gryzoni w leczeniu chorób płuc

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

Leczenie noworodków gryzoni lekami podawanymi bezpośrednio do tchawicy może służyć jako cenne narzędzie do badania wpływu lokalnie podawanego leku. Ma to bezpośredni wpływ translacyjny, ponieważ środki powierzchniowo czynne i leki są podawane miejscowo do płuc. Chociaż w literaturze znajduje się wiele publikacji opisujących minimalnie inwazyjną intubację przezustną dorosłych myszy i szczurów w eksperymentach terapeutycznych, brakuje tego podejścia u nowonarodzonych szczeniąt szczurów. Mały rozmiar okolicy ustno-tchawiczej/gardła u młodych utrudnia wizualizację światła krtani (strun głosowych), przyczyniając się do zmiennego wskaźnika powodzenia podawania leków do tchawicy. Niniejszym demonstrujemy skuteczną doustną intubację nowonarodzonego szczeniaka szczura - technikę, która jest nietraumatyczna i minimalnie inwazyjna, dzięki czemu może być stosowana do seryjnego podawania leków. Użyliśmy otoskopu operacyjnego z systemem oświetlenia i soczewką powiększającą, aby uwidocznić otwór tchawicy noworodków szczurów. Lek jest następnie wkraplany za pomocą strzykawki o pojemności 1 ml podłączonej do końcówki pipety. Dokładność metody podawania została zademonstrowana przy użyciu podawania niebieskiego barwnika Evans. Ta metoda jest łatwa do przeszkolenia i może służyć jako skuteczny sposób wkraplania leków do tchawicy. Metoda ta może być również stosowana do podawania inokulum lub środków symulujących stany chorobowe u zwierząt, a także do opartych na komórkach strategii leczenia różnych chorób płuc.

Instylacja błękitu Evansa ujawniła wieloogniskowy rozkład barwnika obejmujący wszystkie płaty płuc (Rycina 4A,B). Wynik przedstawiony na Rycini 4 wykazuje skuteczność dystrybucji do wszystkich płatów. Zdjęcie wykonano bezpośrednio po ITI barwnika do tchawicy. Osiągnięto 100% skuteczności w instylacji barwnika do tchawicy, po której nastąpiło jego rozprzestrzenienie się na wszystkie płaty po obu stronach. Przewiduje się, że barwnik rozprzestrzeni...

Ta technika bezpośredniego wstrzykiwania leków do tchawicy noworodków gryzoni jest ważna w badaniu wpływu lokalnie podawanych leków lub leków biologicznych na choroby płuc u noworodków. Dodatkowo metoda ta może być również stosowana do wywoływania uszkodzenia płuc w modelach zwierzęcych.

Minimalnie inwazyjna metoda dotchawniczego wkraplania leków u nowonarodzonych gryzoni w leczeniu chorób płuc

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 ...

Protokół ten pokazuje, że możliwe jest wszczepienie materiału badawczego do tchawicy nowonarodzonych młodych szczurów w wieku pięciu dni poprzez bezpośrednią wizualizację. Metoda ta poprawia niezawodność podawania materiału badawczego lub leku do tchawicy poprzez bezpośrednią wizualizację. Unikając wstrzykiwania do tchawicy, metoda ta zmniejsza ból, a co ważniejsze, krwawienie do tchawicy, co pozwala na poprawę przeżycia.Do wykonania tego protokołu wymagany jest rozwój doskonałych umiejętności, w tym odpowiedniego ułożenia zwierzęcia, prawidłowego użycia autoskopu operacyjnego do wizualizacji strun głosowych oraz skuteczności podania do płuc. Procedurę zademonstrują Tara Sudhadevi, doktor habilitowany z mojego laboratorium, oraz Alison Ha, doktorantka. Przed rozpoczęciem eksperymentu potwierdź utratę odruchu ogona i pedału u znieczulonego pięciodniowego szczeniaka szczura i użyj laboratoryjnej taśmy do etykietowania, aby przytrzymać szczenię w pozycji leżącej na płaskiej platformie nachylonej pod kątem 45 stopni.Użyj kleszczy, aby delikatnie odciągnąć język na bok, a za pomocą wziernika otoskopowego o średnicy dwóch milimetrów delikatnie przytrzymaj język na miejscu, tak aby krtań była widoczna. Używając otoskopu operacyjnego z wziernikiem o odpowiedniej wielkości, zlokalizuj struny głosowe przez soczewkę powiększającą otoskopu. Do wkraplania dotchawiczego należy załadować jednomililitrową strzykawkę wyposażoną w długokątną, żelową końcówkę pipety z 0,9 centymetra sześciennego powietrza, a następnie od 30 do 50 mikrolitrów interesującej substancji.Zegnij końcówkę pipety pod kątem 30 stopni i włóż obciążoną końcówkę pipety przez wziernik do około dwóch milimetrów poza struny głosowe. Wciśnij tłok strzykawki, aby podać substancję będącą przedmiotem zainteresowania i powietrze przez wziernik do strun głosowych. Kiedy cała substancja zostanie dostarczona, umieść szczenię na zintegrowanej poduszce grzewczej z płynem obiegowym o temperaturze 38 stopni Celsjusza z monitorowaniem do czasu regularnego oddychania, zanim ponownie połączysz szczenię z zaporą.Aby ocenić rozmieszczenie substancji w próbce tkanki płucnej, należy przetrzeć klatkę piersiową i brzuch uśpionych młodych szczurów 70% alkoholem etylowym i użyć sterylnej techniki w celu usunięcia płuc zgodnie ze standardowymi protokołami ich oceny wizualnej. W tym badaniu skuteczność techniki wkraplania dotchawiczego oceniano na podstawie wizualnego badania tkanki płucnej pobranej od pięciodniowego szczeniaka szczura, któremu wpojono niebieski barwnik Evansa. Wkraplanie było prawie w 100% skuteczne, ponieważ barwnik rozprzestrzeniał się do płuc natychmiast po podaniu i rozprowadzał się po wszystkich płatach tkanki płucnej.Barwnika nie zaobserwowano w żadnych tkankach poza płucami, co potwierdza zdolność techniki do selektywnego dostarczania do płuc środka terapeutycznego będącego przedmiotem zainteresowania. Umieszczenie zwierzęcia początkowo pod odpowiednim kątem na twardej powierzchni ma zasadnicze znaczenie dla powodzenia następnego etapu, jakim jest wizualizacja strun głosowych za pomocą autoskopu operacyjnego.

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

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Instylacje wewnątrzkrtaniowe pozwalają na dostarczanie substancji bezpośrednio do płuc. Procedura ta umożliwia wprowadzenie instylatu do dystalnych obszarów płuc, dlatego jest często stosowana w badaniach nad pęcherzykami pęcherzykowymi. Przedstawiamy szczegółowy protokół dla zwierząt przeżywalnych dotyczący wykonywania instylacji wewnątrzkrtaniowych u myszy.

Bezpośrednia instylacja substancji rozpuszczonych do tchawicy myszy w celu podania do płuc

Opracowaliśmy nową metodę chirurgiczną podawania czynników bioaktywnych drogą wewnątrz tchawiczną do płodu myszy. Ta droga podania jest bardziej efektywna w celowaniu w płuca płodu myszy niż powszechnie stosowane wstrzyknięcia do jamniówki. Procedura ta nie była dotychczas opisana w modelu mysim.

Nowatorskie podejście chirurgiczne do wewnątrztrachealnego podawania substancji bioaktywnych w płodowym modelu mysim

Ten film pokazuje proces powstawania infekcji płuc u immunokompetentnego modelu gryzoni poprzez intubację i instalację zawiesin bakteryjnych w płatach płuc. Model ten umożliwia badania skuteczności przeciwbakteryjnej u zwierząt immunokompetentnych.

Wkraplanie dooskrzelowe Streptococcus pneumoniae w immunokompetentnych modelach gryzoni

Użycie modelu, który naśladuje stan chorób płuc u ludzi, jest kluczowe dla badania patofizjologii i/lub etiologii danej choroby oraz dla opracowania interwencji terapeutycznej. W artykule przedstawiono nieinwazyjną metodę intubacji dotchawiczej, która może bezpośrednio dostarczać materiały egzogenne do płuc myszy.

Nieinwazyjna intubacja dotchawicza w celu zbadania patologii i fizjologii płuc myszy

Intubacja-intubacja dotchawicza (IMIT) jest doskonałą, nieinwazyjną metodą badania chorób układu oddechowego, jak również metodą wkraplania odczynników terapeutycznych bezpośrednio do płuc. Jest to szybka i wysoce powtarzalna metoda, która nadaje się do badań przedklinicznych.

Wkraplanie dotchawicze za pośrednictwem intubacji (IMIT): nieinwazyjny, specyficzny dla płuc system dostarczania

Ten artykuł przedstawia szybką i prostą metodę podawania bleomycyny bezpośrednio do tchawicy myszy poprzez intubację. Kluczowymi zaletami tej metody jest to, że jest wysoce powtarzalna, łatwa do opanowania i nie wymaga specjalistycznego sprzętu ani długiego czasu rekonwalescencji.

Ulepszona metoda szybkiej intubacji tchawicy u myszy

Celem tego artykułu jest opisanie wyrafinowanej metody intubacji myszy laboratoryjnej. Metoda jest nieinwazyjna i dlatego idealnie nadaje się do badań, które wymagają seryjnego monitorowania funkcji oddechowych i/lub wkraplania leków do płuc.

Wielokrotna intubacja jamy ustnej i tchawicy u myszy

Opisany jest protokół do wykonywania dotchawniczego przeszczepu mezenchymalnych komórek zrębu (MSC) poprzez wstrzyknięcie dotchawicze u noworodków szczurów donoszonych. Technika ta jest klinicznie realną opcją dostarczania komórek macierzystych i leków do płuc noworodków szczurów w celu oceny ich skuteczności.

Wkraplanie dotchawicze komórek macierzystych u nowonarodzonych szczurów donoszonych

Ten protokół pokazuje, jak optymalne ustawienie myszy i transoralne wprowadzenie otoskopu opartego na kamerze umożliwia wizualizację głośni, szybką intubację przy minimalnym uszkodzeniu tkanek i stałe dostarczanie płynu do płuc.

Ulepszona metodologia dostarczania płynu do płuc myszy: intubacja przy użyciu otoskopu konsumenckiego

W tym badaniu wykazano, że nieinwazyjna technika instylacji tchawicy pozwala na rozwój ALI u szczurów za pomocą podstawowego laryngoskopu, aby zapewnić precyzyjne dostarczanie LPS do płuc. LPS jest wprowadzany za pomocą rurki tchawicowej za pomocą laryngoskopu. Skala uszkodzenia płuc jest oceniana w wielu punktach czasowych.

Nieinwazyjne podanie lipopolisacharydu przez endotchawicę w celu wywołania ostrego uszkodzenia płuc u gryzoni

Poznaj minimalnie inwazyjną metodę dotchawicznego wkraplania leków u nowonarodzonych szczurów. Technika z wykorzystaniem autoskopu operacyjnego zapewnia precyzyjne podanie substancji bez bólu i krwawienia, poprawiając przeżycie zwierząt.

Minimalnie inwazyjna metoda dotchawniczego wkraplania leków u nowonarodzonych gryzoni w leczeniu chorób płuc

Przeglądaj więcej filmów