Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Immunology and Infection

Komma till den ljus sidan: In Vivo övervakning av Pseudomonas aeruginosa Biofilm infektioner i kroniska sår i en diabetiker hårlösa murina modell

Published: October 10, 2017 doi: 10.3791/55991

Summary

Här beskriver vi en roman diabetiker murina modell utnyttja hårlösa möss för realtid, icke-invasiv, övervakning av biofilm sårinfektioner av självlysande Pseudomonas aeruginosa. Denna metod kan anpassas till utvärdera infektion i andra bakteriearter och genetiskt modifierade mikroorganismer, inklusive flera arter biofilmer, och testa effekten av antimikrobiella strategier.

Abstract

Förekomst av bakterier som strukturerade biofilmer i kroniska sår, särskilt hos patienter med diabetes, är tänkt att förhindra sårläkning och upplösning. Kroniska sår musmodeller har använts att förstå underliggande samspelet mellan mikroorganismer och värden. De modeller som utvecklats hittills är beroende av användningen av haired djur och terminal samling av såret vävnad för bestämning av livskraftiga bakterier. Medan betydande insikt har vunnits med dessa modeller, denna experimentella förfarandet kräver ett stort antal djur och provtagning är tidskrävande. Vi har utvecklat en roman murina modell som innefattar flera optimala innovationer för att utvärdera biofilm progression i kroniska sår: en) använder det hårlösa möss, vilket eliminerar behovet av hårborttagning; (b) gäller förformad biofilmer de sår som möjliggör omedelbar utvärdering av beständighet och effekten av dessa samhällen på värd. (c) övervakar biofilm progression av kvantifiering lätt produktion av en genetiskt modifierade självlysande stam av Pseudomonas aeruginosa, möjliggör realtidsövervakning av infektionen vilket minskar antalet djur som krävs per studie. I denna modell, ett enda full-djup sår produceras på baksidan av STZ-inducerad diabetes hårlösa möss och inokuleras med biofilmer av P. aeruginosa självlysande stammen Xen 41. Ljusflöde från såren registreras dagligen i en in-vivo imaging system, vilket möjliggör i vivo och i situ snabba biofilm visualisering och lokalisering av biofilm bakterier i såren. Denna nya metod är flexibel eftersom den kan användas för att studera andra mikroorganismer, inklusive genetiskt modifierade arter och flera arter biofilmer, och kan vara av speciellt värde i anti-biofilm testningsstrategier inklusive antimikrobiella ocklusionsförband.

Introduction

Biofilmer är komplexa samhällen av mikroorganismer inbäddat i en matris av Polymera substanser som har lyfts fram som en bidragande faktor för kroniska sår1dålig upplösning. Studien av dessa mycket organiserade, ihållande mikrobiella populationer är särskilt viktigt för patienter med diabetes där dålig cirkulation på armar och ben och förändrad perifera sensoriska mekanismer leder till oupptäckta lesioner2. I Förenta staterna uppskattas det att 15% av patienter med diabetes kommer att utveckla minst ett sår under sina liv. Detta innebär att en ekonomisk förbrukning av omkring 28 miljarder dollar i behandling3,4, för att inte nämna de immensurable känslomässiga och sociala påfrestningarna. Förstå de faktorer som gör att mikrobiella samhällen att kvarstå i såret sängen och den inverkan som dessa biofilmer har i helande händelserna är absolut nödvändigt att driva bättre vård för drabbade patienter och driva utvecklingen av nya behandlingsmetoder. Inrättandet av reproducerbara och översättningsbara i vivo modeller för att utforska bakteriell-host interaktioner är därför avgörande.

Murina modeller har utvecklats framgångsrikt för att studera effekterna av biofilmer i kroniska sår. Dessa modeller, men ofta utnyttja haired arter och utvärdera biofilm clearance av plattan räknas för livskraftiga bakterieceller exciderad vävnad från offrade djur, vilket gör dem tidskrävande och kostsamma.

En biophotonic alternativ till slutpunkten provtagning av djur i utvärdera infektion föreslogs först av Contag et al. (1995) 5 , som utvecklat en metod att fånga luminiscens från konstitutivt självlysande Salmonella typhimurium att mäta antibiotikabehandling effekt. Andra studier utnyttjar Mareld-avger bakterier följt. Exempelvis Rochetta et al. (2001) 6 valideras en infektion modell för att studera Escherichia coli låret infektioner hos möss genom att mäta luminescence med en intensifierad kostnad – tillsammans enhet och senare, Kadurugamuwa et al. (2003) 7 drog fördel av fotonen avger egenskaperna för en konstruerad stammar av Staphylococcus aureus att undersöka effekten av flera antibiotika i katetern såret modell hos möss.

Metoden kännetecknas här presenterar ett enkelt protokoll för att inducera diabetes hos hårlösa möss, producera och Inokulera sår med förformad självlysande biofilmer av P. aeruginosa, och genomföra biophotonic övervakning av infektionen använda en in-vivo imaging system. Det erbjuder en direkt, snabb, i situ, icke-invasiv och kvantitativ process för att utvärdera biofilmer i kroniska sår och dessutom möjliggör ytterligare analys såsom mikroskopbilder av läka sår, intermittent blodinsamling för cytokin mätningar och terminal vävnad insamling för histologi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

djurförsök godkändes av den institutionella djur vård och användning kommittén av Michigan State University.

1. beredning av ocklusionsförband och silikon distanser

  1. skär den transparenta täckförbandet att göra rutor ca 1 cm x 1 cm med en sax.
  2. Skär 10 mm cirklar på en 0,5 mm tjockt silikon ark med ett 10 mm biopsi punch. Center en 5 mm biopsi punch i mitten av de 10 mm cirkeln och tryck ordentligt för att skapa ett hål att bilda en " munk "-som skiva som kommer att användas som en splint.

2. försöksdjur

  1. användning 8 veckor gamla (22-26 g) hanmöss SKH-1 från en kommersiell uppfödare. Hålla möss i standardvillkor för 21 ° C och en 12 h ljus-mörker cykel med fri tillgång till mat och vatten.
  2. För att inducera diabetes, injicera möss intraperitonially med 13 mg/ml streptozotocin (STZ) solutionand 25% glukos (250 µl per / mus) på 5 dagar.
    1. Göra STZ lösningen genom att späda 65 µg STZ i 5 µL av 100 mM citronsyra, pH 4.5.
    2. Justera den injicerade volymen för varje mus till en slutlig massa 65 mg STZ per 1 kg kroppsvikt mus. Injicera kontroll möss med 100 mM citronsyra lösning pH 4.5 på samma dagar.
  3. Bekräfta hyperglykemi genom blodglukoskontroll med en Glukometer 14 dagar efter den sista STZ-injektionen. Diabetiska möss kan ha polyuri och så deras sängar kan behöva bytas oftare för att eliminera väta och deras vikter bör övervakas 3 gånger i veckan.

3. Biofilmer

  1. Biofilm förberedelse
    1. växa kolonin biofilmer 8 att Inokulera såren. Två dagar före kirurgi start en övernattning kultur av självlysande P. aeruginosa Xen 41 i tryptic soy buljong (TSB) inkuberas vid 37 ° C och skaka på 200 rpm och sterilisera polykarbonat membranfilter med 0,2 µm porstorlek av UV-exponering ljus i en biologisk säkerhet huva för 15 min per sida.
    2. En dag före kirurgi Centrifugera övernattning kultur vid 20 000 x g i 2 min och tvätta 3 gånger med 1 mL Dulbelcco ' s fosfatbuffrad koksaltlösning (DPBS) av pipettering upp och ner.
    3. Späda suspension i DPBS till en absorbans 0,05 på 600 nm.
    4. Pipett 10 µL av den utspädda kulturen på varje membran som vilar på en tryptic soy agar (TSA) platta. Efter att torka, inkubera membranen vid 35 ° C i 72 h att växa biofilmer överförs till färska TSA plattor varje 24 h.
  2. Standardkurvan
    1. före start av försöket göra en standardkurva korrelera Mareld och bakteriella räknas.
    2. Förbereda biofilmer som beskrivs i 3.1.
    3. Gör seriespädningar av biofilmer alltifrån ½ till 1/24 genom att blanda biofilm med DPBS och omskakas tills en visuellt homogen lösning produceras. Pipett 200µL av de utspädda lösningarna i en svart plattan med 96 brunnar och bild med den i vivo imaging system.
    4. Sprida plattan spädningar på TSA plattor och inkubera vid 35 ° C under 24 h.
    5. Räkna kolonibildande enheter (CFU) plattor och skapa en standardkurva för att korrelera Mareld och bakteriella räknas.

4. Såret kirurgi

  1. framkalla narkos med isofluran i 95% oxygen/5% CO 2 (för att förhindra dödsfall från ketoacidos) med en flödeshastighet på 1 L/min och underhålla anestesi med 1-3% isofluran. Hålla djur på värme mattor under kirurgi.
  2. Se till de djupa pedal reflexerna av musen undertrycks genom att nypa foten med pincett och Placera musen i liggande position.
  3. Administrera meloxikam (0,2 mg/kg) via subkutan injektion (30 μl) för smärtlindring.
  4. Torka huden på ryggen med 10% povidonjod tre gånger och en isopropanol pad.
  5. Använd en steril 4 mm biopsi punch för att beskriva ett cirkulärt mönster för såret på ena sidan av musen ' s mittlinjen i nivå med axlarna. Skissera mönstret med en permanent spritpenna.
  6. Använda sågtandade tången för att lyfta huden i mitten disposition och iris saxen att skapa ett fullhudsskador sår som sträcker sig genom den subkutana vävnaden inklusive den panniculus carnosus och punktskatter den cirkulära bit vävnad.
  7. Tillämpas en medicinsk vattentät hud självhäftande lim på huden på möss och placera den silikon splint mild påtryckningsmedel. Täcka såret med en transparent täckförbandet. Efter operation, individuellt bur djuren.

5. Postoperativ Management

  1. Administrera meloxikam (0,2 mg/kg) en gång dagligen via subkutan injektion för postoperativ smärtlindring för de kommande 2 dagarna.
  2. Monitor djur dagligen för manifestationer av skelettsmärta och viktminskning. Diabetiska djur behöver insulininjektioner när de har förlorat 15% eller mer av kroppsvikten.

6. Biofilm inokulum förberedelse och infektion

  1. Inokulera möss 48 h efter operationen som beskrivs i följande steg.
  2. Skrapa 72 h biofilmer från membran med hjälp av en steril spatel, placera den i en mikrocentrifug rör och späd 1:2 i DPBS. Mix av kort pipettering upp och ner.
  3. Spridning plattan inokulum på TSA plattor att beräkna totala CFU. För att säkerställa att räkningarna är korrekta, bryta ned det biofilm-inokulatet ytterligare genom en serie av två 1 min vortexa steg avbruten av ett 2 min ultraljudsbehandling steg på 40 kHz i ett ultraljud renare.
  4. Ta bort dressing som täcker såret och silikon splint och ta en Mikrograf av såret med ett Mikroskop med anslutna kameran använder en linjal för referens.
  5. Skär tips av 200 µL pipettspetsar och Pipettera 10 µL av den biofilm inokulatet på varje sår.
  6. Bild mus i vivo imaging system med auto inställningar: exponeringstid 5-300 s med medellång binning, 1 f/stopp och öppet filter och synfält C (12,9 x 12.9 cm).
  7. Täcka såret med fräsch dressing.

7. Sår mätning och Imaging

  1. utvärdera de kliniska tecknen på djur dagligen 9.
  2. Ge mat, vatten och ändra burar behövs.
  3. Kontrollera integritet förband dagligen. När förbandet är närvarande, kan endast Mareld mätas på grund av ocklusion av såret. På dag 8, dressingar tas bort och inte ersättas möjliggör mätning av sårslutning.
  4. Väger djur varannan dag.
  5. För alla dagar, placera möss individuellt i en isolering kammare utrustade med HEPA-filter och bild i vivo imaging system dagligen eller varannan dag tills luminiscens värden understiga bakgrundsnivån.
  6. Efter dag 8, framkalla narkos och ta micrographs av såret med ett Mikroskop med anslutna kameran använder en linjal för referens varannan dag tills såren är läkta.

8. Histologisk analys

  1. Euthanize möss med ett flöde 2 l/min för CO 2 i en dödshjälp kammare efter luminiscens underskrider bakgrundsnivåerna och såren är helt läkt. Bekräfta död av cervikal dislokation som en andra metod av dödshjälpen.
  2. Använda iris sax och skapa ett brett, fullständig excision runt och under sårområdet (cirka 1 cm i diameter) som du kan bevara vävnaden i 4% PARAFORMALDEHYD för histologisk analys.
  3. Andra analys: cytokin upptäckt
    1. retro-orbitally samla blod från djur under anestesi med hjälp av en kapillär glasrör och överföra det till EDTA-behandlade rör.
    2. Centrifugera blodet vid 2.000 rpm under 20 minuter vid 4 ° C och frysa plasma för identifiering av cytokin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Vid utvecklingen av denna nya modell har observerat vi många fördelar i att utnyttja hårlösa SKH-1 över C57BL/6J möss, som vi har använt tidigare. Djur som utsätts för STZ injektioner normalt upplever gradvis viktminskning med uppkomsten av diabetes; dock i såret bedrivs läka experiment tidigare av våra laboratorier reproducera den modell som presenteras av Dunn et al. (2012) 9 använda C57BL/6J, drastiska viktminskning observerades (figur 1). Däremot använder detta när såret modell med SKH-1 möss observerades en statistiskt signifikant lägre viktminskning (P < 0,0001, Mann-Whitney U test). Dessutom inträffade inga dödsfall i diabetiker SKH-1 möss kohorten infekterade med P. aeruginosa Xen 41 biofilmer medan en 40% dödlighet observerades för C57BL/6J infekterade möss i tidigare experiment (figur 2).

En annan fördel med den modell som presenteras här är att experimentella förfarandet för hår borttagning steg obligatoriskt för C57BL/6J möss är onödiga för SKH-1 möss. Även om i våra tidigare experiment med haired möss gavs särskild uppmärksamhet för att minimera irritation på huden, inträffade några skador oundvikligen (figur 3). Särskilt, men är den största fördelen i att utnyttja hårlösa möss i denna modell elimineringen av problemet med hårväxt observerats i långsiktiga studier för sårläkning. Vår erfarenhet med C57BL/6J möss, hårväxt varierade från djur till djur men långsiktigt med tanke på studierna, det alltid inträffade och stört såret område mätningar eller vrickat såret spjälor och/eller förband används för att täcka infekterade sår, potentiellt leder till uttorkning av såret (figur 4).

I SKH-1 wound healing modellen, kan efter diabetes bekräftas, kirurgi enkelt utföras för att skapa en cirkulär fullhudsskador sår på baksidan av djuret. Silikon skenan hålls på plats av en medicinsk vattentät hudlim och undviker direktkontakt från det ocklusiva förbandet med nyskapade såret sängen (figur 5).

P. aeruginosa Xen 41 självlysande biofilmer odlas på polykarbonat membran (figur 6) enkelt och aseptiskt överförs till en spruta för att förberedas för leverans till såren och inokulerade mössen övervakas dagligen för kliniska tecken på infektion (figur 7). För denna modell genomfört vi två skilda faser. I den första fasen efter inokulering av biofilmen var såret omgiven av en skena som täckt med en genomskinlig täckförbandet. Detta resulterar i ansamling av pus som ockluderas såret. Biofilm-innehållande sår var avbildade dagligen med i vivo imaging system för att övervaka infektion utveckling och bedöma biofilm evolution (figur 8 och figur 9). Mareld, som total flux (p/s), kan korreleras med bakteriell täthet med en standardkurva (figur 10).

På dag 8, togs den skena och dressing bort så att visualisering av sårläkning. Mareld sjunker därefter på grund av förlusten av pus kring såret; bakterier förblev dock associerade med såret som bestäms av histologi. Detta tillvägagångssätt av att ta bort förbandet för att mäta sårläkning har använts i andra kroniska sår läkning studier (REFs). Sårläkning progression kan bestämmas genom att ta micrographs med en kamera kopplad till ett mikroskop (figur 11).

Figure 1
Figur 1: jämförande procentuell viktminskning SKH-1 och C57BL/6J diabetiska möss. Dagen noll motsvarar vikten på dagen av sista (5th) STZ injektion. n = 10 möss för SKH-1 och n = 12 möss för C57BL/6J. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2: procent överlevnaden av SKH-1 och C57BL/6J diabetiska möss efter P. aeruginosa Xen 41 biofilm ansökan (dag 1). n = 5 möss för SKH-1 och n = 10 möss för C57BL/6J. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3: Hud rivsår i framtiden sårad område efter rakning och använda hårborttagningsprodukter kräm på C57BL/6J möss. (A): dag förfarandet. (B): 4 dagar efter ingreppet. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 4
Figur 4: (A) C57BL/6J mus med bettskena delvis bort såret. (B) lyft av skenan avslöjade ett läkta sår omgivet av nytt fullvuxen hår. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 5
Figur 5: kirurgiskt ingrepp för att såra SKH-1 möss. (A) avgränsning med biopsi punch; (B) disposition av avgränsningen; (C) såra färdigbyggd. (D) tillämpningen av medicinska vattentät hudlim; (E) limning splint; (F) såret täckt med täckförbandet. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 6
Figur 6: förberedelse av den biofilm inokulatet. (A), 72 h kolonin biofilmer av Pseudomonas aeruginosa Xen 41 odlas på polykarbonat hinnor. (B) mätning av biofilm med en syringe. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 7
Figur 7: SKH-1 diabetiker mus 6 dagar efter såret var inokuleras med den P. aeruginosa Xen 41 biofilmen. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 8
Figur 8: övervakning av biofilm infektion genom att spåra Mareld utvecklingen över tiden hos diabetiker SKH-1 möss. (A) ansökningsdatum biofilm; (B) 5 dagar post-biofilm; (C) 8 dagar post-biofilm; (D) 12 dagar post-biofilm; (E) 16 dagar post-biofilm; (F) 20 dagar post-biofilm. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 9
Figur 9: Total flux från sår i SKH-1 diabetiska möss som infekterats med P. aeruginosa Xen 41 biofilmer under experimentet. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 10
Figur 10: beräknad CFU per såret med hjälp av en standardkurva av Mareld per CFU produceras med P. aeruginosa Xen 41 biofilmer. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 11
Figur 11: Mikrograf tidslinje av sår infekterade med P. aeruginosa Xen 41 biofilmer i diabetiker SKH-1 mus visar progression av healing. Dagarna efter biofilm infektion anges i det nedre vänstra hörnet av varje bild. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Här beskriver vi en ny musmodell för studien av biofilmer i diabetiska kroniska sår som har många fördelar med att skapa en reproducerbar, översättningsbara och flexibel modell.

Den första nyheten är användningen av hårlösa möss. Andra musmodeller har utvecklats för att studera diabetiker kronisk sårläkning10,11, men alla har förlitat sig på användningen av haired möss som kräver avlägsnande av päls av processer som involverar antingen vaxning eller hår klippning kombinerat med hårborttagningsprodukter krämer. Detta steg är inte bara tidskrävande och rörigt men skadar potentiellt huden på djuren i området där såret ska placeras. Medan hårlösa möss har använts i en serie av karcinogenicitet studier12,13, har dessa möss inte använts att utvärdera biofilm persistens i kroniska sår. Ett annat vanligt problem lösas genom användning av hårlösa djur, särskilt i långtidsstudier, är hårväxt i sårområdet, vilket kan äventyra utvärdering av sårläkning och störa bandage.

SKH-1 djur också visat sig mottagliga för STZ-inducerad typ I-diabetes och, i jämförelse med C57BL/6J möss, hade statistiskt signifikant lägre viktminskning under experimentet, vilket gör doseringen med insulin onödiga. Detta är en särskilt intressant egenskap som behandling med insulin kan potentiellt påverka infektion resultat vilket framgår av Watters et al. (2014)14 som beskrivs en ökning av bakteriell räknas i diabetisk insulin-behandlade djur som smittats med P. aeruginosa biofilm jämfört med ingen insulin motsvarigheter. Dessutom i vår modell fanns det en drastisk minskning av dödligheten i den hårlösa kohorten som visar att djuren är potentiellt mer motståndskraftiga i behandlar infektionen.

Ett andra inslag i denna modell är tillämpningen av uppmätta förformad biofilm inokulum flytgödsel till infektera såren i motsats till plankton odlade celler. Genom att leverera en redan metaboliskt komplexa och strukturerad bakteriell gemenskapen till såret, bakteriecellerna är kunna undgå immunförsvaret och de omedelbara effekterna av biofilmer på lesioner kan bestämmas.

Den tredje fördelen av denna nya sår-modell är användningen av en mikrobiell stam kan producera Mareld som kan mätas med en in-vivo imaging system att rumsligt lokalisera och kvantifiera bakterierna. Detta tillåter realtidsspårning av biofilm utveckling över tiden. P. aeruginosa Xen 41 stammen äger en enda stabil kopia av den P. luminescences luxCDABE operon på bakteriell kromosomen som resulterar i konstitutiv utsläpp av luminescence, som kan fångas av ultrakänsliga kameran i imaging system. Realtid, icke-invasiv, i situ funktionen tillåter mätning av biofilm av Mareld även medan splint och omslaget är på plats. Denna funktion minskar drastiskt antalet djur behövs per studie, så det finns ingen anledning att offra djur vid vissa tidpunkter för övervakning av biofilm. Förekomsten av biofilm och pus ockluderas dock mäta sårläkning. I denna studie vi bort förbandet vid dag 8 om du vill tillåta visualisering av sårläkning, men den här parametern kan ändras beroende på de frågor som behandlas.

Slutligen är tänkbar systemet kan upptäcka Mareld upp till är 2,5 cm på djupet, den nyligen föreslagna modellen mottagliga för testning av antimikrobiella behandlingar i form av lösning eller geler eller inbyggda till ocklusionsförband. En realtid infektion övervakning modell tillåter mycket större flexibilitet att mäta effekten av olika dosering koncentrationer och varaktigheter i motsats till en statisk slutpunkt-analysen. Denna modell kan bidra till validering av potentiella nya behandlingar att utrota biofilmer i kroniska sår.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna förklarar att de har inga konkurrerande finansiella intressen.

Acknowledgments

Författarna vill tacka American Diabetes Association för att stödja detta arbete (Grant # #7-13-BS-180), Michigan State University teknik Support forskningsanläggningen för att tillhandahålla utbildning och tillgång till den in-vivo imaging system och den Michigan State University undersökande histopatologi Lab för bearbetning av mus biopsier för histopatologisk undersökning.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Opsite Smith & Nephew Model 66000041 Smith & Nephew Flexfix Opsite Transparent Adhesive Film Roll 4" x 11yards
SKH-1 mice Crl:SKH1-Hrhr Charles River Breeding Laboratories SKH1 Hairless mice, 8 weeks old
Streptozotocin (STZ) Sigma Aldrich S0130-1G Streptozocin powder, 1g
AccuChek glucometer Accu-Chek Roche Art No. 05046025001 ACCU-CHEK CompactPlus Diabetes Monitoring Care Kit
Pseudomonas aeruginosa Xen 41 Perkin Elmer 119229 Bioluminescent Pseudomonas aeruginosa
Polycarbonate membrane filters Sigma Aldrich P9199 Millipore polycarbonate membrane filters with 0.2 μm pore size
Dulbelcco phosphate buffer saline (DPBS) Sigma Aldrich D8537 PBS
Tryptic soy agar Sigma Aldrich 22091 Culture agar
Meloxicam Henry Schein Animal Health 49755 Eloxiject (Meloxicam) 5mg/mL, solution for injection
10% povidone-iodine (Betadine) Purdue Products LP 301879-OA Swabstick, Betadine Solution. Antiseptic. Individ. Wrapped, 200/case
4% paraformaldehyde Fisher Scientific AAJ61899AK Alfa Aesar Paraformaldehyde, 4% in PBS
Capillary glass tube Fisher Scientific 22-362-566 Heparinized Micro-Hematocrit Capillary Tubes
Silicone to make splints Invitrogen Life Technologies Corp P-18178 Press-to-Seal Silicone Sheet, 13cm x 18cm, 0.5mm thick, set of 5 sheets
Tryptic soy broth Sigma Aldrich 22092 Culture broth
IVIS Spectrum Perkin Elmer 124262 In vivo imaging system
IVIS Spectrum Isolation chamber Perkin Elmer 123997 XIC-3 animal isolation chamber
HEPA filter Teleflex 28022 Gibeck ISO-Gard HEPA Light number 28022
Biopsy punches VWR International Inc 21909-142 Disposable Biopsy Punch, 5mm, Sterile, pack of 50.
Biopsy punches VWR International Inc 21909-140 Disposable Biopsy Punch, 4mm, Sterile, pack of 50.
Glucose J.T.Baker 1916-01 Dextrose, Anhydrous, Powder
Citric acid Sigma Aldrich C2404-100G Citric Acid
Mastisol Eloquest Healthcare HRI 0496-0523-48 Mastisol Medical Liquid Adhesive 2/3 mL vial, box of 48
Corning 96-well black plates Fisher Scientific 07-200-567 96-well clear bottom black polysterene microplates
25 gauge 5/8 inch needle BD 305122 Regular bevel needle
Bransonic M Ultrasonic Cleaning Bath Branson Ultrasonics N/A Ultrasonic Cleaner

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. James, G. A., et al. Biofilms in chronic wounds. Wound Repair Regen. 16 (1), 37-44 (2008).
  2. Gordois, A., Scuffham, P., Shearer, A., Oglesby, A., Tobian, J. A. The health care costs of diabetic peripheral neuropathy in the US. Diabetes Care. 26 (6), 1790-1795 (2003).
  3. Reiber, G. E., McDonell, M. B., Schleyer, A. M., Fihn, S. D., Reda, D. J. A comprehensive system for quality improvement in ambulatory care: assessing the quality of diabetes care. Patient Educ Couns. 26 (1-3), 337-341 (1995).
  4. Driver, V. R., Fabbi, M., Lavery, L. A., Gibbons, G. The costs of diabetic foot: The economic case for the limb salvage team. J Vasc Surg. 52 (Suppl 3), 17S-22S (2010).
  5. Contag, C. H., et al. Photonic detection of bacterial pathogens in living hosts. Mol Microbiol. 18 (4), 593-603 (1995).
  6. Rocchetta, H. L., et al. Validation of a noninvasive, real-time imaging technology using bioluminescent Escherichia coli in the neutropenic mouse thigh model of infection. Antimicrob Agents Chemother. 45 (1), 129-137 (2001).
  7. Kadurugamuwa, J. L., et al. Rapid direct method for monitoring antibiotics in a mouse model of bacterial biofilm infection. Antimicrob Agents Chemother. 47 (0066-4804), 3130-3137 (2003).
  8. Anderl, J. N., Franklin, M. J., Stewart, P. S. Role of antibiotic penetration limitation in Klebsiella pneumoniae biofilm resistance to ampicillin and ciprofloxacin. Antimicrob Agents Chemother. 44 (7), 1818-1824 (2000).
  9. Morton, D. B. A systematic approach for establishing humane endpoints. ILAR J. 41 (2), 80-86 (2000).
  10. Dunn, L., et al. Murine model of wound healing. J Vis Exp. (75), e50265 (2013).
  11. Zhao, G., et al. Delayed wound healing in diabetic (db/db) mice with Pseudomonas aeruginosa biofilm challenge - a model for the study of chronic wounds. Wound Repair Regen. 18 (5), 467-477 (2010).
  12. Holley, A. K., Xu, Y., Noel, T., Bakthavatchalu, V., Batinic-Haberle, I., St. Clair, D. K. Manganese superoxide dismutase-mediated inside-out signaling in HaCaT human keratinocytes and SKH-1 mouse skin. Antioxid Redox Signal. 20 (15), 2347-2360 (2014).
  13. Abbas, S., Alam, S., Pal, A., Kumar, M., Singh, D., Ansari, K. M. UVB exposure enhanced benzanthrone-induced inflammatory responses in SKH-1 mouse skin by activating the expression of COX-2 and iNOS through MAP kinases/NF-ĸB/AP-1 signalling pathways. Food Chem Toxicol. 96, 183-190 (2016).
  14. Watters, C., Everett, J. A., Haley, C., Clinton, A., Rumbaugh, K. P. Insulin treatment modulates the host immune system to enhance Pseudomonas aeruginosa wound biofilms. Infect Immun. 82 (1), 92-100 (2014).

Tags

Immunologi fråga 128 biofilmer sår sårläkning experimentell djurmodell Mareld mätningar diabetes mellitus.
Komma till den ljus sidan<em>: In Vivo </em>övervakning av <em>Pseudomonas aeruginosa </em>Biofilm infektioner i kroniska sår i en diabetiker hårlösa murina modell
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hunt, A. M. A., Gibson, J. A.,More

Hunt, A. M. A., Gibson, J. A., Larrivee, C. L., O'Reilly, S., Navitskaya, S., Busik, J. V., Waters, C. M. Come to the Light Side: In Vivo Monitoring of Pseudomonas aeruginosa Biofilm Infections in Chronic Wounds in a Diabetic Hairless Murine Model. J. Vis. Exp. (128), e55991, doi:10.3791/55991 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter