Модель заживления ожоговых ран мышей на основе цифрового нагревательного устройства
27 декабря 2024 г.
Представлен оптимизированный протокол для создания модели заживления ожоговых ран у мышей с использованием цифрового нагревательного устройства. Созданные на коже экспериментальные участки, похожие на шахматную доску, облегчают дальнейший функциональный анализ для анализа заживления ран.
Мы разработали простую, экономичную и удобную в использовании модель животного для создания последовательных ожогов на всю толщину. Это исследование предоставит исследователям необходимые инструменты для содействия разработке новых методов лечения ожоговых травм. Методы, используемые для получения ожоговых поверхностей, различаются в зависимости от экспериментальных моделей на животных.
Тем не менее, техника нанесения ожога и глубина полученного ожога также противоречивы и плохо описаны в предыдущих исследованиях, что имеет решающее значение при определении тяжести ожога и методов лечения ожогов. В этом протоколе мы использовали удобное цифровое нагревательное устройство, чтобы создать ожоговую рану, похожую на шахматную доску, на спинке мыши. Он обеспечивает точный контроль температуры, повышая безопасность и воспроизводимость по сравнению с другими вариативными методами, что сводит к минимуму использование животных и позволяет проводить надежные исследования заживления ран.
Для начала отрегулируйте температуру цифрового нагревательного прибора до 97 градусов по Цельсию. Как только мышь будет глубоко обезболиваена, перенесите ее на нагревательную подушку в положении лежа. Employ имеет стерилизованный наконечник пипетки объемом один миллилитр диаметром девять миллиметров для точного определения желаемых мест ранения.
Накройте кожу предварительно обрезанной стерильной простыней, оставив операционную область открытой. Наденьте термостойкие перчатки и проверьте температуру цифрового нагревательного прибора. Затем приложите наконечник нагревательного прибора к центру расположенных мест раны на 10 секунд при температуре 97 градусов Цельсия, чтобы создать шесть круглых ран, каждая диаметром четыре миллиметра.
Затем приложите лед к ожоговой ране, чтобы справиться с потенциальной болью. Поместите мышь в клетку для восстановления, затем размягчите несколько гранул пищи пятью-10 каплями питьевой воды и положите их на пол клетки, чтобы облегчить кормление. Через 24 часа после индукции ожога очистите все раны стерильной марлей, смоченной в физрастворе.
Промокните кожу марлей, и нанесите небольшое количество гидрогелевого антибактериального геля TKH с помощью шприца, чтобы закрыть ожоговые раны. В определенные дни после индукции ожога отметьте рану кончиком стерильного наконечника пипетки объемом один миллилитр и сделайте снимок с помощью цифровой камеры. После усыпления животного с помощью ножниц изолируйте место раны и окружающую кожу, включая нижележащую мускулатуру, размером один на один сантиметр.
Микроскопический анализ показал полное разрушение эпидермиса и повреждение кожи на всю толщину, распространяющееся на подкожно-жировые и мышечные слои. К третьему дню раны находились в воспалительной стадии с вазодилатацией и значительной инфильтрацией воспалительных клеток. К седьмому дню наблюдалось заметное уменьшение площади раны, а на 14-й день образовалась грануляционная ткань с плотным отложением коллагена, отмечающая стадию ремоделирования.
Способность к заживлению ран значительно улучшилась в ранах, обработанных пептидным гидрогелем TKH, о чем свидетельствуют меньшие площади раны на седьмой, 10-й и 14-й дни по сравнению с необработанными ранами.
Обзор
В данном исследовании представлен оптимизированный протокол создания модели заживления ожоговых ран у мышей с использованием цифрового нагревательного устройства. Данный метод позволяет создавать однородные полнослойные ожоги, что обеспечивает надежный функциональный анализ процесса заживления ран.
Основные компоненты исследования
Область исследований
- Ожоговые травмы и их лечение
- Механизмы заживления ран
- Разработка моделей на животных
Теоретическая база
- Проблемы существующих моделей ожогов включают несоответствие глубины ожогов и используемых методов их нанесения.
- Необходимость в надежных моделях для изучения заживления ран и эффективности лечения.
- Данное исследование направлено на решение потребности в экономичном и удобном в использовании подходе.
Используемые методы
- Использование цифрового нагревательного устройства для создания ожоговых ран.
- Мышиная модель для изучения заживления ран.
- Применение гидрогеля TKH для оценки лечения ран.
Основные результаты
- Наблюдалось полное разрушение эпидермиса и полнослойное повреждение дермы.
- К 14-му дню в обработанных ранах наблюдалось улучшение заживления по сравнению с необработанными ранами.
- Значимые различия в показателях площади раны были подтверждены с помощью микроскопического анализа.
Выводы
- В исследовании успешно продемонстрирована воспроизводимая модель для изучения заживления ожоговых ран.
- Данная модель актуальна для разработки новых методов лечения ожогов и понимания процессов заживления.
Часто задаваемые вопросы
Значимость для промышленности
Стабильные и воспроизводимые модели ожогов in vivo имеют решающее значение для доклинической оценки терапевтических средств заживления ран и механистических исследований восстановления тканей. Модель ожогов у мышей с шахматным рисунком, создаваемая с помощью цифрового нагревательного устройства, устраняет вариабельность глубины и площади ожога, обеспечивая надежную валидацию мишеней и трансляционную преемственность в исследованиях заживления ран. Данная модель позволяет биофармацевтическим группам получать количественные стандартизированные данные для скрининга кандидатов и снижения механистических рисков на ранних этапах разработки препаратов.
Стратегические области применения в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишени
- Обеспечивает возможность строгого изучения путей заживления ран и терапевтических гипотез в контролируемой системе in vivo.
- Поддерживает функциональную валидацию мишеней, обеспечивая воспроизводимые конечные точки повреждения и заживления.
- Повышает прогностическую достоверность при отборе кандидатов за счет стандартизированного индуцирования повреждения и оценки заживления.
Скрининг и разработка анализа
- Позволяет подготавливать валидированные модели животных для последующего скрининга соединений и биоматериалов, способствующих заживлению ран.
- Обеспечивает стандартизацию и воспроизводимость анализа за счет контроля размера, глубины и локализации ожога.
- Позволяет получать количественные показатели, такие как сокращение площади раны и гистологические индексы, для достоверной оценки соединений.
Трансляционные и доклинические исследования
- Соответствует клинически значимым конечным точкам за счет моделирования полнослойных ожогов и фаз ремоделирования тканей.
- Обеспечивает преемственность от этапа поиска до доклинической валидации, позволяя получать гистологические и функциональные показатели.
- Позволяет снизить механистические риски для терапевтических кандидатов, воздействующих на воспаление, реэпителизацию и формирование грануляционной ткани.
Интеграция в конвейер и рабочий процесс
Данная модель вписывается в континуум от раннего поиска до доклинической валидации, обеспечивая возможность проверки гипотез, идентификации перспективных соединений и трансляционной оценки методов лечения ран.
- Открытия в биологии: способствует проверке гипотез и уточнению путей заживления ран и воспаления.
- Скрининг: обеспечивает воспроизводимые количественные показатели заживления ран для отбора соединений.
- Аналитика: предоставляет стандартизированные измерения площади раны, гистологических признаков и кинетики заживления.
- Трансляционные исследования: связывает фазы открытия и доклинических исследований путем моделирования клинически значимых ожоговых повреждений и их восстановления.
- Корпоративное использование: предлагает многократно используемую стандартизированную платформу для оценки различных методов и способов лечения ран.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает прогностическую достоверность и снижает механистическую неоднозначность в исследованиях заживления ран.
- Операционная ценность: улучшает стандартизацию, воспроизводимость и масштабируемость моделей ожогов in vivo.
- Стратегическая ценность: оптимизирует принятие решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) и повышает эффективность использования капитала за счет предоставления надежных доклинических данных.
- Влияние на портфель: обеспечивает приоритизацию с учетом рисков и продвижение перспективных кандидатов для лечения ран.
Особенности реализации
- Требуется опыт работы с лабораторными животными, проведение анестезии и процедур по уходу за ранами.
- Необходим доступ к цифровому нагревательному устройству с точным контролем температуры и инфраструктуре визуализации для оценки состояния раны.
- Требуется межгрупповая стандартизация протоколов индукции ожога и оценки заживления.
- Может потребоваться адаптация метода для различных линий мышей или других конечных точек заживления ран.
- Ограничения включают межвидовые различия моделей и необходимость гистологического подтверждения глубины повреждения.
