Summary
على الرغم من نموذج معروف، خنزير غينيا يمثل حاليا مكانة في العلوم التجريبية والحيوان هو البيانات المحدود المتاح على تنفيذ معظم الإجراءات. هنا نقدم أربعة أساليب مختلفة لغير محطة في تقنيات أخذ العينات الدموية في الجسم الحي واعية إما مخدرة أو خنازير غينيا.
Abstract
خنازير غينيا تمتلك العديد من أوجه التشابه البيولوجية للإنسان ويتم التحقق من صحة النماذج الحيوانية التجريبية 1-3. ومع ذلك، فإن استخدام خنازير غينيا يمثل حاليا منطقة ضيقة نسبيا من البيانات البحثية وصفية حول منهجية محددة نادرة في المقابل. الميزات التشريحية للخنازير غينيا مختلفة قليلا عن نماذج القوارض الأخرى، وبالتالي تعديل تقنيات أخذ العينات لاستيعاب الاختلافات أنواع محددة، على سبيل المثال، مقارنة مع الفئران والجرذان، ضرورية للحصول على عينات كافية وعالية الجودة. على حد سواء طويلة وقصيرة الأجل في الدراسات المجراة في كثير من الأحيان تتطلب أخذ عينات الدم تتكرر اختيار تقنية ينبغي النظر جيدا من أجل الحد من التوتر وعدم الراحة في الحيوانات ولكن أيضا لضمان بقاء فضلا عن الامتثال مع متطلبات حجم العينة وسهولة الوصول إليها. ويمكن الحصول على عينات من الدم الوريدي في عدد من المواقع في خنازير غينيا على سبيل المثال.، والصافن والوريدالأوردة، كل تقنية تحتوي على كل مزايا وعيوب 4،5. هنا، نقدم أربع تقنيات مختلفة لأخذ عينات الدم إما واعية أو مخدرة خنازير غينيا. الإجراءات يتم توفير جميع الإجراءات غير الطرفية التي أحجام العينة وعدد العينات لا تتجاوز المبادئ التوجيهية لجمع الدم في الحيوانات المختبرية 6. تم اختبارها بدقة كل الأساليب المذكورة وتطبيقها لاخذ عينات من الدم المتكررة في الجسم الحي في الدراسات داخل منشأة أبحاثنا.
Introduction
خنزير غينيا هو نموذج حيوانات التجارب قيما والتحقق من صحتها بسبب وجود عدد من أوجه التشابه البيولوجية للإنسان مثل شرط وجود امدادات الغذائية من فيتامين C، البروتين الدهني البلازما مقارنة تأييض البروتين الدهني الانزيمات وملامح، وكذلك أوجه الشبه المشتركة مع المشيمة البشرية و وضع ما قبل الولادة 1-3،7،8. هذا يجعل خنزير غينيا نموذج جذاب ومناسب لدراسة آثار الأمراض المرتبطة الحمية مثل مرض غير الكحولية الكبد الدهني وأمراض القلب والأوعية الدموية والآثار المفترضة من نقص فيتامين C ولكن أيضا تأثير على سبيل المثال، التدخل الغذائي الأمهات في البلدان النامية ذرية.
وغالبا ما يتطلب أخذ عينات الدم المتكررة في كل من المدى القصير والطويل في الدراسات المجراة. بسبب الاختلافات التشريحية أنواع محددة من تعديل أسلوب أخذ العينات ضروري من أجل الحصول على عينات من الدم في خنازير غينيا بالمقارنة مع نماذج القوارض الأخرى
هنا، نقدم أربع تقنيات مختلفة لأخذ عينات الدم إما واعية أو مخدرة خنازير غينيا. بروكedures يتم توفير جميع الإجراءات غير الطرفية التي أحجام العينة وعدد العينات لا تتجاوز المبادئ التوجيهية لجمع الدم في الحيوانات المختبرية 6. هو في مصلحة العلم الجيد وكذلك الرفق بالحيوان أن الإجهاد يجب أن تبقى إلى أدنى حد ممكن. بالتالي، فقط المدربين تدريبا جيدا والشخصية المختصة أن تؤدي الإجراءات الحيوانية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
تم تنفيذ الإجراءات الموضحة وفقا لبروتوكولات وافق عليها الدنماركية الحيوان التجريب التفتيش تحت إشراف وزارة الأغذية والزراعة ومصايد الأسماك.
1. الدم أخذ العينات من الصافن الجانبي أو عظم الكعب الوريد
- تنفيذ هذا الإجراء دون تخدير ومساعدة من محقق واحد، واحد التعامل مع خنزير غينيا، واحد جمع العينة.
- حلق منطقة الجفن من الساق الخلفية مع ماكينة حلاقة كهربائية حتى عروق مرئية. ضمان مساحة كبيرة بما فيه الكفاية لتجنب التدخل الفراء مع موقع الثقب.
- وضع الساق الخلفية في حمام الماء الفاتر وفرك بلطف الساق، مما يجعل من الأوردة المتوسعة وأكثر وضوحا.
- مسح الساق مع منشفة نظيفة وتطهير الموقع ثقب بشاش أو قطعة من القطن المبلل الكحول 70٪.
- كبح خنزير غينيا وتمديد الساق الخلفية إلى الأسفل أثناء تطبيق ضغط لطيف على الفور فوق الركبة ر مشتركس توفير ركود.
- ثقب الوريد باستخدام إبرة 21 G أو انسيت. جمع مثل الدم، باستخدام مجموعة أو أنبوب شعري. التعامل بلطف الساق للمساعدة في تدفق الدم.
- الافراج عن ركود، بمجرد الحصول على العينة. تطبيق قطعة من الشاش أو القطن والصوف مع ضغط لطيف على الموقع ثقب حتى توقف النزيف.
- عودة الحيوان إلى قفصه ورصد لمدة 5-10 دقيقة لضمان الارقاء.
2. أخذ عينات الدم من الوريد الأذن
- تنفيذ هذا الإجراء دون تخدير إما وحدها أو يفضل مع مساعدة من زميل واحد.
- تطهير السطح الظهري للأذن باستخدام الشاش أو قطعة من القطن المبلل الكحول 70٪.
- تطبيق الضغط الخفيف على قاعدة الأذن لتوفير ركود.
- ثقب الوريد باستخدام إبرة أو مشرط 21 G، وجمع الدم.
- الافراج عن ركود، بمجرد الحصول على العينة، تطبيق قطعة من الشاش أو القطن والصوف مع جنرال الكتريكتوقف الضغط ntle الى موقع ثقب حتى النزيف.
- عودة الحيوان إلى قفصه ورصد لمدة 5-10 دقيقة لضمان الارقاء.
3. الدم أخذ العينات من الوريد الوداجي
- تنفيذ هذا الإجراء باستخدام مساعدة من محقق إضافي واحد؛ التعامل مع الخنازير الغينية واحد وجمع العينة.
- تخدير خنزير غينيا مع مخدر مناسبة لكامل مدة هذا الإجراء. مزيج من تلييتامين (0.93 ملغ / كلغ)، zolazepam (0.93 ملغ / كلغ)، زيلازين (1.49 ملغ / كلغ) وبوتورفانول (0.06 ملغ / كلغ) يمكن استخدامها.
- وضع خنزير غينيا مخدرة على ظهرها وسحب بلطف اليدين نحو caudally.
- يحلق وتطهير (على سبيل المثال، مع 70٪ كحول) الجزء البطني من الرقبة.
- معطف الحقنة مع إما الهيبارين أو EDTA قبل أخذ العينات من أجل الحد من مخاطر تخثر.
- جس الترقوة وإدراج G 25 (أو 23 G) إبرة شنت على 1 مل حقنة ا ف بتقريبية 1 سم الوحشي على خط الوسط على مستوى مفصل الكتف. الحفاظ على حقنة في زاوية تصاعدية وسطي طفيفة أثناء تطبيق ضغط سلبي طفيف. تجنب إتلاف الهياكل ويقع الوريد الوداجي سطحية جدا. إمالة الرقبة من خنزير غينيا إلى الوراء قليلا لتوفير ركود زيادة الوريد.
- الافراج عن الأرجل الأمامية عندما يتم الحصول على عينة من الدم، والتخفيف من حدة الركود قبل سحب الإبرة. استخدام قطعة جافة من الشاش أو القطن والصوف لتطبيق ضغط لطيف على الموقع ثقب.
- عودة الحيوان إلى قفص الانتعاش ورصد لضمان الارقاء والتعافي من التخدير.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
تم عرض أربعة أساليب مختلفة لغير الطرفية في الجسم الحي تقنيات أخذ العينات في الدم إما واعية أو مخدرة خنازير غينيا. ويوضح الشكل 1 مسار الجانبي الصافن والوريد الرصغي في خنزير غينيا ومواقع ثقب الممكنة. ويوضح الأوردة الأذن مرئية على السطح الظهري من الأذن خنزير غينيا في الشكل 2. هذه الأوردة يمكن استخدامها لأخذ عينات الدم عند الحاجة فقط حجم صغير جدا. موقف خنزير غينيا لأخذ عينات الدم الوريد هو تظهر في الشكل 3. ويتضح بالطبع من حبل الوريد بواسطة الأسهم، حيث يشير السهم العلوي في موقع ثقب الموصى بها.
إن الوريد الصافن والرصغي الجانبي في خنزير غينيا. وتوضح صورة شخصية 1. مسار والموقع ثقب لأخذ عينات الدم من الصافن الجانبي (السهم العلوي) أو الوريد الرصغي (السهم السفلي) في خنزير غينيا.
الشكل 2. الأوردة الأذن. توضح هذه الصورة الأوردة الأذن (الأسهم) واضحة على السطح الظهري من الأذن خنزير غينيا. هذه الأوردة يمكن استخدامها لأخذ عينات الدم عند الحاجة فقط حجم صغير جدا.
الرقم 3. موقف خنزير غينيا لأخذ العينات الوريد الوداجي الدم، وهذا يوضح موقف خنزير غينيا وموقع ثقب الوريد لأخذ عينات الدم الوريد. الأسهم تشير إلى مجرى الوريد الوداجي، حيث يشير السهم العلوي نحو الموقع ثقب الموصى بها.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
بالمقارنة مع الفئران والجرذان والخنازير الغينية هي مخيفة بطبيعتها ويجب أن اقتربت بهدوء والتعامل معها بشكل صحيح من أجل الحد من التوتر. من نقطة الرفق بالحيوان نظر، يتصرف بحذر هو بطبيعة الحال على سبيل الأولوية؛ ومع ذلك، وهذا أيضا يقلل من خطر الآثار المصاحبة للقلق على البيانات التي تم جمعها على سبيل المثال، زيادة مستويات الدم من الستيرويدات القشرية والجلوكوز 12. وبالمثل، فإن التعامل اليومي روض الحيوانات لإجراءات العادية ويمكن أن تستخدم للحد من التوتر إلى أبعد من ذلك. يجب أن اكتسبت الخبرة العملية في تقنية اخذ عينات من الدم خاصة من خلال مراقبة أول عامل من ذوي الخبرة والقيام بعد ذلك هذه التقنية تحت إشراف حتى يتم تحقيق الكفاءة. تقنية اختارت أن تقلل بشكل مثالي سواء الإجهاد وعدم الراحة إلى أدنى حد ممكن ولكن أيضا لضمان بقاء فضلا عن الامتثال مع متطلبات حجم العينة وسهولة الوصول إليها. لجميع طرق اخذ عينات من الدم ينبغي أن يكون عرض تقنيات العقيمتستخدم لتقليل خطر العدوى وضمان جمع العينات غير ملوثة.
النهج يتضح لاخذ عينات من الدم تضمن توفير بقاء الحيوان الذي حجم العينة ويتم تحقيق التردد وفقا لمبادئ توجيهية ويمكن أن تطبق جميع لأخذ عينات متكررة في كلتا الدراستين على المدى القصير والطويل 6. وهذا يتيح مراقبة ثابت من الحيوانات الفردية مع مرور الوقت بموجبه خفض التباين وعدد من الحيوانات المدرجة في الامتثال (تخفيض) في 3RS "13،14. التقنيات المعروضة هنا نطاقات مختلفة من حجم العينة يمكن الحصول عليها (بضعة ميكرولتر تصل إلى 1-2 مل) التي ينبغي النظر فيها قبل بدء التجربة. على الرغم من إجراءات لجمع الدم من الوريد الوداجي في الامم المتحدة مخدرة الخنازير الغينية وقد وصفت 12، ونحن نوصي بشدة استخدام التخدير للحد من التوتر وعدم الراحة قدر الإمكان. عند القيام بذلك، ينبغي أن يكون الخيار التخدير متأنذ معالجتها، مشيرا إلى أن الخنازير الغينية هي صعبة المعروف لتخدير وعرض فعالية الاختلاف كبيرة من مخدر فضلا عن حساسية عالية تجاه التنفس التي يسببها الاكتئاب 15،16. كما الوريد الوداجي في خنازير غينيا ليست مرئية ولا أي تخفيض ملموس في ركود / تمدد وريدي قد يزيد الصعوبات أخذ العينات، وبالتالي فمن المستحسن عموما لتجنب تشنجا فازو وكلاء في التخدير مخاليط. وعلاوة على ذلك، والآثار المعروفة للعوامل تخدير معين والتي قد تتداخل مع جمع البيانات المطلوبة على سبيل المثال، آثار القلب والأوعية الدموية و / أو زيادة مستويات السكر في الدم بعد α 2 - الإجراءات ناهض في القوارض ينبغي تقييم 16،17. استخدام تخدير استنشاق مثل الأيزوفلورين قد تكون أيضا خيارا، ولكن كما التنبيب في خنازير غينيا هو يجب أن تؤخذ من الرعاية مهمة صعبة للغاية لتفادي أي تشويش من قبل استنشاق قناع مع موقف رئيس / الرقبة لأن ذلك قد complicأكل الإجراء غير ضروري. معمم مثل التخدير، عن طريق الإستنشاق مطلوب أيضا لثقب في القلب التي قد توفر حجم العينة أكبر. ومع ذلك، ثقب في القلب هو إجراء الطرفية، وبالتالي لا ينطبق على أخذ العينات المتكرر ولن يتم وصف أكثر من ذلك.
الآثار السلبية المحتملة مثل النزف، كدمات، وتخثر الدم، وعدوى قد تحدث الندبات التالية ثقب الوريد. في تجربتنا، وخنزير غينيا لا يحمل خطرا متزايدا من مثل هذه المضاعفات غير المرغوب فيها مقارنة نماذج القوارض الأخرى شريطة أن يتم هذا الإجراء كما هو موضح في مخطوطة الحالية. كما الوريد الوداجي لا يمكن تصور من السطح الخارجي، من المهم جدا للتخفيف من الركود قبل سحب الإبرة، وتوفير الإرقاء كاف من أجل تقليل خطر شبه الوريدية نزيف وكدمات. في حال والآثار السلبية، ينبغي دائما أن سعى العلاج من البيطر مسؤولةnarian. لأسباب الرفق بالحيوان جيدة والعلم، يجب أن تعطى اعتبارات خطيرة إلى التأثير المشترك لحجم العينة وتيرة واختيار أسلوب أخذ العينات. تم اختبارها بدقة كل التقنيات اخذ عينات من الدم وصفها وتطبيقها لاخذ عينات من الدم المتكررة في الجسم الحي في الدراسات داخل منشأة أبحاثنا.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
الكتاب ليس لديهم ما يكشف. تمت الموافقة على جميع الإجراءات بموجب قانون التجارب على الحيوانات من الدنمارك، وهو ما يتفق مع اتفاقية مجلس أوروبا ETS 123.
Acknowledgments
نعترف المساعدة الماهرة من آني B. كريستنسن، إليزابيث V. أندرسن، بليندا B. Bringtoft ومقدمي الرعاية الحيوانية في وزارة الطب التجريبي، كوبنهاجن الحرم الجامعي، كلية الصحة والعلوم الطبية، جامعة كوبنهاغن، الدنمارك. يعقوب Lønholdt وشكره على مساعدته التقنية الممتازة في تصوير إجراءات. وأيد هذه الدراسة في جزء من مركز LIFEPHARM لفي الجسم الحي الصيدلة وجامعة كوبنهاغن.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Electric shaver | Wella (Contura), Denmark | 273207 | Alternative product may be used. Multiple suppliers |
| Syringes | B.Braun-Omnifix-F, Germany | 9161406V | Alternative product may be used. Multiple suppliers |
| Needles | BD Microlance, Spain | 301156 | Alternative product may be used. Multiple suppliers |
| Microvette collection tube | Sarstedt, D-51588Nümbrecht, Germany | 201,288,100 | Alternative product may be used. Multiple suppliers |
| Accu-Check analyzer | Roche A/S Diagnostics, Denmark | Alternative product may be used. Multiple suppliers | |
| Heparin 5000 IE/ml | LEO Pharma, Denmark | Alternative product may be used. Multiple suppliers | |
| Anesthesia | Zoletil 50, Chemvet, Denmark | Alternative product may be used. Multiple suppliers | |
| Anesthesia | Narcoxyl vet 20 mg/ml, Intervet, Denmark | Alternative product may be used. Multiple suppliers | |
| Anesthesia | Torbugesic vet 10 mg/ml, Scanvet, Denmark | Alternative product may be used. Multiple suppliers | |
| Neutral eye ointment | Alternative product may be used. Multiple suppliers | ||
| Gauze or a cotton swab | Alternative product may be used. Multiple suppliers | ||
| Disinfectant (70% alcohol) | Alternative product may be used. Multiple suppliers |
References
- DeOgburn, R., et al. Effects of increased dietary cholesterol with carbohydrate restriction on hepatic lipid metabolism in Guinea pigs. Comp.Med. 62 (2), 109-115 (2012).
- Fernandez, M., Volek, J. S. Guinea pigs a suitable animal model to study lipoprotein metabolism, atherosclerosis and inflammation. Nutr Metab (Lond). 3 (17), (2006).
- Frikke-Schmidt, H., Tveden-Nyborg, P., Birck, M. M., Lykkesfeldt, J. High dietary fat and cholesterol exacerbates chronic vitamin C deficiency in guinea pigs. Br J Nutr. 105 (1), 54-61 (2011).
- Hem, A., Smith, A. J., Solberg, P. Saphenous vein puncture for blood sampling of the mouse, rat, hamster, gerbil, guinea pig, ferret and mink. Lab Anim. 32 (4), 364-368 (1998).
- Parasuraman, S., Raveendran, R., Kesavan, R. Blood sample collection in small laboratory animals. J Pharmacol Pharmacother. 1 (2), 87-93 (2010).
- Guillen, J. FELASA guidelines and recommendations. J Am Assoc Lab Anim Sci. 51 (3), 311-321 (2012).
- Ye, P., Cheah, I. K., Halliwell, B. High fat diets and pathology in the guinea pig Atherosclerosis or liver damage. Biochim Biophys Acta. 1832 (2), 355-364 (2013).
- Tveden-Nyborg, P., et al. Maternal vitamin C deficiency during pregnancy persistently impairs hippocampal neurogenesis in offspring of guinea pigs. PLoS One. 7 (10), 12-18391 (2012).
- Schjoldager, J. G., Tveden-Nyborg, P., Lykkesfeldt, J. Prolonged maternal vitamin C deficiency overrides preferential fetal ascorbate transport but does not influence perinatal survival in guinea pigs. Br J Nutr. 110 (9), 1573-1579 (2013).
- Greulich, S., et al. Secretory products of guinea pig epicardial fat induce insulin resistance and impair primary adult rat cardiomyocyte function. J Cell Mol Med. 15 (11), 2399-2410 (2011).
- Swifka, J., Weiss, J., Addicks, K., Eckel, J., Rosen, P. Epicardial fat from guinea pig a model to study the paracrine network of interactions between epicardial fat and myocardium. Cardiovasc Drugs Ther. 22 (2), 107-114 (2008).
- Pilny, A. A. Clinical hematology of rodent species. Vet.Clin North Am Exot Anim Pract. 11 (3), 523-vii (2008).
- Franco, N. H., Olsson, I. A. Scientists and the 3Rs: attitudes to animal use in biomedical research and the effect of mandatory training in laboratory animal science. Lab Anim. 48 (1), 50-60 (2014).
- Van, L. J., et al. eAssessing the application of the 3Rs a survey among animal welfare officers in The Netherlands. Lab Anim. 47 (3), 210-219 (2013).
- Sloan, R. C., et al. High doses of ketamine-xylazine anesthesia reduce cardiac ischemia-reperfusion injury in guinea pigs. J Am Assoc Lab Anim Sci. 50 (3), 349-354 (2011).
- Jacobson, C. A. A novel anaesthetic regimen for surgical procedures in guinea pigs. Lab Anim. 35 (3), 271-276 (2001).
- Saha, J. K., Xia, J., Grondin, J. M., Engle, S. K., Jakubowski, J. A. Acute hyperglycemia induced by ketamine xylazine anesthesia in rats mechanisms and implications for preclinical models. Exp Biol Med(Maywood). 230 (10), 777-784 (2005).
