Эта статья представляет говядину молочной железы биопсия с помощью инструментов биопсии ядро и иглы. Собранный ткани может использоваться для культуры клеток или оценить молочной физиологии и метаболизм, включая экспрессии генов, выражение протеина, модификации белков, иммуногистохимии и концентрации метаболитов.
Говядину молочной железы Биопсия позволяет исследователям собирать образцы тканей для изучения клеточной биологии, включая экспрессии генов, гистологический анализ, сигнальные пути и перевод белка. Эта статья описывает два способа для биопсии молочной железы крупного рогатого скота (мг). Три здоровых Гольштейн молочных коров являются субъектами. До биопсий коровы были доят и впоследствии сдержанными в желоб крупного рогатого скота. Анальгетик (flunixin меглумин, 1,1 до 2,2 мг/кг массы тела) осуществлялось через югулярной внутривенного [IV] инъекции 15-20 мин предварительного для биопсии. Для постоянного седации, Ксилазина гидрохлорид (0,01-0,05 мг/кг массы тела) было впрыснуто через копчиковый сосуды 5-10 мин до процедуры. После того, как надлежащим образом седативные, биопсии узла асептически подготовлен и локально невосприимчивы с 6 мл 2% лидокаин гидрохлорид через подкожные инъекции. С помощью асептического технику, 2-3 см вертикальный разрез был сделан с помощью скальпеля число 10. Ядро и иглы инструменты биопсии были использованы. Основной инструмент биопсии прикрепляются к дрель и вставляется в мг тканей через разрез с помощью действия clock-wise дрель. Средство биопсия иглы вручную был вставлен в разрез сайта. Сразу же после процедуры помощник оказывало давление на сайте разрез для 20-25 мин с использованием стерильных полотенце для достижения гемостаза. Нержавеющая сталь хирургического скобы были использованы против Кожный разрез. Скобы были удалены 10 дней после процедуры. Основные преимущества ядро и иглы биопсия является, что оба подхода являются минимально инвазивных процедур, которые могут выполняться безопасно в здоровых коров. Надой молока после биопсии был неизменным. Эти процедуры требуют восстановления короткое время и привести к меньшим риском осложнений. Конкретные ограничения могут включать кровотечение после биопсии и инфекции на сайте биопсии. Применение этих методов включают коллекции тканей для клинической диагностики и исследовательских целей, например культуры главной ячейки.
Биопсия является процедура урожай основной раздел ткани от субъектов для медицинских или исследовательских целях. Это минимально инвазивных и широко используется техника для сбора ткани как альтернатива эвтаназии1 разрешить анализ ответов тканей для лечения или других факторов, представляющих интерес. Образцы тканей молочной железы крупного рогатого скота (мг) имеют важное значение для молочных исследований для изучения выражения гена и белков, гистология, Организации клеточных органелл, сигнальные пути и метаболические процессы в ответ на изменения в управлении или окружающей среды. Кроме того для диагностики и исследования некоторых инфекционных заболеваний, как бычий мастит, вызванных бактериальной инфекции2необходима мг ткани.
Вымени скота содержит четыре отдельных желез и каждая железы содержит независимый молока секреторной системы коллективно называемые паренхимы. Альвеолы, воздуховодов и соединительной ткани присутствуют в молочной паренхимы. Альвеолы, микроскопические сферически полых структур, которые состоят из эпителиальных клеток на внутренней поверхности (люминал) и специализированные миоэпителиальных клеток на наружной поверхности (базальный). Альвеолы отвечают за синтез и секрецию молока. Фиброзной соединительной ткани, в паренхиме может отделить Группа альвеол от других групп альвеолы, и каждая группа называется долька3. Несколько факторов могут повлиять на развитие и функции, включая физиологии животных, питание, управление, генетика и окружающей среды4мг. Мастит также является критическим фактором, который негативно влияет на качество функции и молоко мг5. Токсины, выпущенное mastitic патогены могут привести к повреждению альвеолы и вызвать некроз в результате биохимических и гистологические изменения в ткани мг6. Таким образом гистология и метаболические процессы каждого альвеолы или дольки в мг может быть значительно отличается от других. Таким образом биопсия, которые являются репрезентативных выборок всего молочной железы являются желательными. Небольшие биопсии может захватить только один дольки или отдельных альвеола, ограничивая результирующий научных или диагностическую информацию. Для исследовательских целей, надо осознавать, что Биопсия молочной железы предоставляет снимок» ткани характеристики но биопсия не может адекватно характеризовать всего молочной функции в отсутствие смете всего молочной железы массы.
Несколько инструментов биопсии были разработаны за последние 30 лет для использования человеком. В настоящее время адаптации этих документов доступны для использования с животными. Для молочного скота были получены образцы мг тканей, с использованием различных методов, включая хирургическое иссечение (тупой рассечение)7, биопсия иглы1,8и ядро биопсии инструменты9,10. Таким образом методы биопсии мг в молочных коров перешли от процедур с использованием лежачие седация с хирургическое рассечение, с помощью электрокоагуляции гемостаз в 1992 году7 коллекцию ключевых биопсий под постоянный седации9, 10,,1112. Хирургическая биопсия это инвазивный метод, который может быть дорогим и имеют более высокий уровень осложнений, например, гематомы, ранение проблемы, и опухоль распространилась13. В настоящее время ядро биопсии и биопсия иглы (также известный как биопсия tru Отрежьте) были широко приняты как альтернативу хирургической биопсии. Преимущества ядро и иглы биопсий, по сравнению с хирургической биопсии включают в себя: процедура является минимально инвазивной; Основные осложнения редки; Общая анестезия не требуется; процедура является relativley быстрого; время восстановления короткий; есть минимальные негативные последствия для здоровья вымени, а только краткосрочные последствия молока урожайность и композиция8,9,10; и стоимость меньше, чем Хирургическая биопсия13.
Одна процедура биопсии ядро, описанной в 1996 году используется стерильные, канюли из нержавеющей стали с съемным убирающимся лезвием для удаления представитель количество ткани из бычьего мг без общей анестезии9,10,11 ,12. Во время процедуры инструмент был прикреплен к дрель для создания низкой скорости, вращательное движение, который аккуратно вырезать основной ткани как инструмент был перемещен в ткани. Преимущество было больше ткани образец (70 мм x 4 мм в диаметре, около 0,75 до 1 g) 9. Недавнее исследование10 показали, что процедуры биопсии, описанной V. C. Farret al. 9 могут быть использованы для выполнения повторных мг ткани коллекции без негативного воздействия на производительность и вымени здоровья кормящих молочных коров. Совсем недавно в молочных коров, чтобы оценить повторных биопсий мг, с использованием больших троакара (31 см длиной, наружный диаметр 9,5 мм, внутренний диаметр 8 мм) с вакуумом, применяется к внутренней нержавеющей стали канюля для сбора биопсии было проведено исследование14 . Этот метод используется седации (Ксилазина) и местной анестезии (2% лидокаин гидрохлорид).
Биопсия иглы является другой метод для сбора ткани молочной железы. Несколько исследований приняли эту технику. Одно исследование1 используются седативные препараты (Детомидина) и местной анестезии (1% лидокаина) в процедуре. После биопсии коров получил профилактического лечения антибиотиками. Молочной железы был вручную массируют до и после доения. Кровь в молоке наблюдалось до 84 ч после биопсии. Объем и состав молока были затронуты для короткого периода времени. Недавно исследование используется биопсия иглы для выполнения повторных биопсий мг в молочных коров8. Седативный эффект (1% acepromazine, внутримышечно) и местной анестезии (2% лидокаин гидрохлорид, подкожно) вводили животным. Животные не получают интрамаммарное препаратами или антибиотиками перед или после процедуры, и не было никаких признаков инфекции в месте биопсии в послеоперационный период. В этом исследовании неоднократные говядину мг биопсий, с помощью иглы несовершеннолетних отрицательно сказалось на молока производства и вымени здоровья дойных коров. В общем биопсия иглы, как представляется, менее инвазивный метод, чем основной инструмент биопсии. Однако как отмечалось ранее, важно для биопсии технику урожай репрезентативной выборки ткани мг. Ограничение биопсия иглы является, что небольшое количество рогатого мг ткани получается (около 20-25 мг)8,15.
Почти все исследования использовала сочетание α-2 агониста седации и местной анестезии8,9,10, является ли биопсии через иглу или больших ядро. Говядину мг большинство нервных окончаний, связанные с кожи. Иннервация Паренхиматозный ткани является главным образом через рецепторы стрейч с редким типом нервных волокон для выявления острых хирургических боли. В результате физиологические механизмы боли из-за хирургической манипуляции мг-через кожу и подкожные3 и не глубоких тканей, таких как Паренхиматозный ткани. Таким образом для процедуры биопсии, необходимо только локально анестезировать кожи и подкожной ткани, как проникновение местного анестетика в более глубокие ткани не значительно уменьшить хирургические боль. После соответствующей подготовки области биопсии животных дискомфорта является, прежде всего, связанные с сдержанность.
Коллекция больших керна могут увеличить образование гематом и увеличить риск заражения в паренхиме мг. Таким образом периоперационную протоколы часто включают в себя администрация парентеральных антибиотиков7, хотя это не универсалии8. Достижения гемостаза является также важным фактором для снижения заболеваемости коровы. В вышеупомянутом исследовании с использованием большое ядро биопсии инструмент14, ручной давления был применен к месту биопсии и бюстгальтер корова была использована для прикладывать лед на раны, по крайней мере 2 часа после процедуры. Несмотря на большое количество ткани собирают были обнаружены лишь незначительные сокращения в корма потребления и молока урожайность, и процедура повторяется каждые три недели без негативного воздействия на здоровье коровы.
Исследователи, выполняя мг биопсии молочных коров нужно рассматривать диагностических и аналитических качество результате биопсии, простота технику и коровы заболеваемости. Точное и заранее спланированной хирургические методы необходимы для достижения этих целей. На сегодняшний день исследования биопсия мг сосредоточились на описания результатов биопсии, в отличие от описания сама, техника биопсии и описания для молочных коров не хватает достаточно подробной для того, чтобы разрешить репликацию. Таким образом цель этой работы заключалась в описать биопсия иглы и больших основных методов биопсии достаточно подробно, чтобы разрешить репликацию безопасных и гуманных мг биопсии крупного рогатого скота.
Ядро и иглы биопсии методы были описаны в этот протокол9,16. Для обеих процедур требуется подробную оценку здоровья животных и заболеваемости маститом14 до биопсии. Для исследовательских целей следует избегать выполнения технику в животных с явными признаками воспаления или инфекционных заболеваний. Это позволит уменьшить риск осложнений во время и после биопсии. Все биопсии инструменты и устройства должны быть чистыми, дезинфекции и стерилизации, чтобы избежать загрязнения биопсии узла. Перед процедурой необходимой для сведения к минимуму хирургические сайт инфекции (SSI). В общем SSI ассоциируется с животных заболеваемости, потеряли производительности и более высокие издержки производства в молочных коров. Исследованиях сообщалось ранее для предотвращения SSI благодаря биопсии, включая стрижки волос вокруг сайта разрез, мытье области биопсии, чтобы удалить загрязнения9,14и с помощью антисептических агентов (70% спирта, йод хирургические методы скраб,9, 2% хлоргексидин ацетата раствор14, 10% повидон йода8) для подготовки кожи. В некоторых исследованиях введение антибиотиков был принят в течение7 или сразу же после биопсии9; Однако антибиотикотерапия не использовался в работе, и не наблюдалось никаких инфекций биопсии узла. Для предотвращения загрязнения биоптатов ран, хвост должны быть закреплены для предотвращения контакта с биопсии узла до тех пор, пока применяется аэрозоль повязку. В этом протоколе скрепки удаляются около 10-14 d после биопсии.
До основных биопсии важно правильно настроить инструмент и прикрепить его к дрель; Выберите скорость медленного вращения, выберите вперед вращение и не используйте обратный режим сверла. Во время процедуры важно использовать цифровые давление на обе стороны разреза для держать края кожи друг от друга и имеют достаточно долго разрез, чтобы разрешить вход инструмент без обращения к коже или соединительной ткани. Если эта процедура не выполняется, перетащите по краям разреза во время вращения основной инструмент биопсии могут возникнуть и вызвать травмы тканей дополнительные кожи, который увеличит риск инфекции и может задержать заживление ран. Нынешние процедуры биопсии, описанные в настоящем протоколе были исполнены хирургом совет сертифицированных крупных животных. Процедуры были выполнены успешно (рис. 5). Обе методики являются относительно легко и быстро выполнять по сравнению с процедурой хирургического иссечения.
Кровотечение из биопсии узла являются общими после биопсии молочных коров8,9,10,14мг. В настоящем Протоколе, кровотечение наблюдается было минимальным (рис. 4), который может быть за счет применения адекватных (сильный) давление на рану сразу же после процедуры. Требуется сильное давление для по крайней мере 20 минут, и это может потребоваться для более чем 30 мин в некоторых случаях. Если от умеренной до тяжелой кровотечение наблюдается после применения давления к месту биопсии, то рекомендуется продолжать давление, и сразу же связаться с ветеринаром.
Как гемостаза является важным фактором для снижения заболеваемости корова, одно исследование упакованы гемостаза колодки в биопсии узла для контроля кровотечения9. Однако использование системы гемостаза колодки таким образом имеет высокий потенциальный риск для микробиологического загрязнения в среде ферм. Другое исследование14 применяется ручной давление к месту биопсии между повторных биопсий и после биопсии кожи и закрытия, а льда на сайте для по крайней мере 2 ч после биопсии. В настоящем Протоколе сильное давление, применяемое к месту биопсии для 20-25 мин был достаточным для остановки кровотечения.
Техника успешного биопсии должно привести к минимальной крови в молоке, которая сохраняется в течение короткого периода времени после процедуры. Чтобы избежать прерывания секрецию молока во время молока разочарование и мастит инфекции, интрамаммарное тромбы следует удалить вручную, зачистки от биопсию квартал10,14. В настоящем Протоколе крови было отмечено в молоке до 48 ч после биопсии. Однако в исследовании, которое используется большее количество животных, крови в молоке было отмечено в большинстве коров для менее чем за 6 дней. После 6 дней8несколько животных показали крови в молоке. По этой причине ежедневные наблюдения вида молока необходим для 6 d после процедуры. Животные не проявляют никаких признаков мастита инфекции, когда образец большой ткани было получено14. Однако предыдущие исследования, которое выполняло повторных биопсий на то же самое животное, с помощью иглы нашел что мастит инфекция заболеваемости был примерно на 12% после процедуры8. В настоящем Протоколе ни животных были визуальные признаки инфекции клинический мастит после процедуры. Также есть небольшой шанс, что после биопсии могут быть инфицированы место разреза.
Tolazoline гидрохлорид, препарат, который отменяет эффекты седации, должны быть доступны в случае передозировки от Ксилазина. Чрезмерной дозы Ксилазина может вызвать отек легких. Клинические признаки отека легких включают дыхательная недостаточность, тяжелая одышка, затруднению дыхания, кашель и пенистой мокроты. Если наблюдаются признаки отека легких, рекомендуется использовать для отмены действия квалификаторов Ксилазина tolazine (2-4 мг/кг веса тела).
Настоящий Протокол описывает метод для выполнения биопсии иглы и ядро биопсии. В целом преимущество биопсии ядро по сравнению с иглы биопсия является больше ткани образца (0,75 до 1 g)9 с минимальное негативное воздействие на здоровье вымени. Биопсия иглы-это менее инвазивный метод, чем основной инструмент биопсии. Однако несколько биопсии пытается получить большее количество ткани с помощью иглы биопсия процедура может увеличить риск крупных кровотечения после процедуры, а также сгустки крови в молоке. Обе методики вызвало минимальные корова заболеваемости и легко были достигнуты с минимальной подготовки хирургического персонала. Краткосрочные изменения в ежедневных надой молока (8-10% снижение) и его состав9 и снижение потребления корма14 ожидается после ядра и иглы биопсий, соответственно. Ограничения процедуры биопсии иглы являются небольшой объем ткани удалены с иглой. Инструмент должен быть активирован только тогда, когда игла находится в пределах ткани, чтобы быть биопсию и множественные попытки часто необходимы для получения достаточного количества ткани, который увеличивает риск крови в молоке и мастит после процедуры. Ограничения биопсии ядра включают в себя более высокий риск кровотечения после процедуры, если большое количество ткани (> 200 мг) получается. Кроме того средство биопсии более трудно собрать, требующие надлежащей подготовки перед использованием.
The authors have nothing to disclose.
Это исследование было поддержано национальной программы питания животных и Virginia Tech. Технической помощи г-жа Тара Pilonero, доктор Джули Settlage и доктор Izabelle Тейшейра благодарностью.
70% Isopropyl alcohol | Walmart | 565106257 | 1 L |
Aerosol spray to kill and repel flies | MWI | 14339 | 1 bottle (if necessary) |
Biopsy needles, 12 G × 16 cm | C. R. Bard | MN1216 | 2 |
Butterfly infusion set (18 G needle) | Fisher | 22-258087 | 1 |
Cell culture dishes | Fisher | 08-772E | 4 |
Cordless drill (low speed) | Hitachi | DS10DFL | 1 |
Core biopsy instrument, Farr et al. (1996) | 2, custom metal fabrication. To request the tool contact the authors. | ||
Cows | cattle healthy | ||
Flunixin meglumine | MWI/VetOne | 501018 | 1.1 to 2.2 mg/kg of body weight |
Folding table | Amazon | 1 | |
Forceps | Fisher | 09-753-50 | 1 |
Gloves non-sterile | Fisher | 17-200-845 | 9, size dependent |
Hard brush | Sullivan Supply | 18270 | 1, to wash the cows |
Head gate | 1, customized for dairy cows | ||
Lidocaine hydrochloride 2% injectable | MWI/VetOne | 510212 | 6 mL was used, from 3 to 8 mL |
Livestock body wash | eZall Technologies | 39384 | 1, to wash the cows |
Needle 18 G (1 to 1/5“) | Fisher | 14-821-15A | 6 |
Needle 20 G (1 to 1/5“) | Fisher | 14-815-526 | 6 |
Phosphate buffered saline (0.9%) | Fisher | 20-012-043 | 1 L |
Povidone Iodine ointment | Jeffers | #VED1A | 500 g (if necessary) |
Povidone iodine scrub solution (0.75% iodine) | MWI/VetOne | 510094 | 1 L |
Reusable biopsy instrument | C. R. Bard | MG1522 | 1 |
Rope halter | Nasco farm and ranch | C10852 | 2, cow size |
Scalpel blades (#10) | MWI | 033870 | 2 |
Scalpel holders (#3) | MWI | 602008 | 1 |
Self seal autoclave pouch 10 x 5.5 in. | Fisher | 19-130-0038 | 1 case of 800 |
Sterile cotton gauze sponges | Fisher | 22-037-986 | 4 |
Sterile gauze pads | Fisher | 19-090-735 | 4 |
Sterile surgical gloves | Surgical gloves | 19-166-679 | 3, size dependent |
Sterile surgical towels | Fisher | 50-118-0339 | 6 |
Stethoscope | Littmann Master Classic II | 1392 | 1 |
Surgical clipper | Oster A5 | 078005-010-003 | 1, preparation of the animal for biopsy |
Surgical clipper blades (#40 ) | Oster | 78919-016 | 1, preparation of the animal for biopsy |
Surgical staple remover | MWI | 541 | 1 |
Surgical stapler pre-loaded | MWI | 17713 | 5 |
Syringes of 10 mL | Fisher | 14-823-224 | 3 |
Syringes of 2 mL | Fisher | 22-028854 | 3 |
Syringes of 20 mL | Fisher | 22-034507 | 3 |
Syringes of 5 mL | Fisher | 22-028855 | 3 |
Thermometer | Agri-Pro Enterprises Inc | 72000 | 1 |
Tolazine hydrochloride | Akorn Animal Health | 61311-486-10 | 2 to 4 mg/kg of body weight (if necessary) |
Tweezer | Fisher | 14-955-025 | 1, for handle the tissue sample |
Water hose | Miracle-Gro, Walmart | 554990501 | 1, to wash the cows |
Water-resistant aerosol bandage (aluminum powder 40 mg) | MWI | 010728 | 1 bottle |
Xylazine hydrochloride | MWI/VetOne | 510650 | 0.01 to 0.05 mg/kg of body weight |