여기 우리는 근 적외선 형광 염료에서 이미징 데이터 통합 에이전트 또는 생물 학적 프로브를 이용 하 여 쥐의 꼬리 정 맥 주사의 유효성을 검사 하는 방법을 제시. 꼬리는 전에 몇 군데와 주입, 후 형광 신호는 정량, 그리고 사출 품질의 평가 이루어집니다.
쥐의 꼬리 정 맥에 정 맥 (IV) 관리 에이전트의 어렵고 일관성 없는 될 수 있습니다. 꼬리 정 맥 주사를 최적화 시 약 혈 류로 직접 도입 될 필요가 많은 실험 절차의 핵심 부분입니다. 무의식적으로, 주사는 피하, 과학적 결과 가능 하 게 변경 될 수 있습니다. 이 메서드는 성공적인 꼬리 정 맥 주입 vivo에서. 이미징의 기능을 제공는 법인된 근 적외선 형광 (NIRF) 염료와 nanoemulsion 기반 생물 조사에 활용 하 여, NIRF 영상 사용 하 여 에이전트의 주입 전후 이미지 가져옵니다. 허용 IV 주입은 다음 질적 또는 양적 결정 주사의 사이트에서 NIRF 신호 강도에 따라.
작은 동물에 에이전트의 관리의 많은 실험의 중요 한 포인트 역할을 합니다. 그것은 어디 에이전트 배달 될 것 이며, 그 후, 어떻게 될 에이전트에 그 후 결정 합니다. 다른 노선 에이전트 관리1에 사용할 수 있습니다, 있지만 배달의 정 맥 경로 특정 에이전트에 대 한 기본 경로가입니다. IV 주입 1 통과 조직 효과 외부 용 질 absorption1에 대 한 필요성을 우회 하는 혈 류로 직접 주입 하는 에이전트 수 있습니다. 또한 대상 셀 혈 류2,3 , 순환 시스템 내 모든 조직에 직접 배달에 대 한 수 있습니다. 설치류, 여러 혈관 수 간주 됩니다, 잘리고, saphenous, 그리고 꼬리 정 맥을 포함 하 여.
이 방법에서는, 생물 조사를 포함 하는 NIRF 염색-이 경우, nanoemulsion (그림 1A)3,,45,6-쥐의 측면 꼬리 정 맥에 주입 됩니다. 이 특정 NIRF 포함 된 nanoemulsion 이전 이미지 neuroinflammation vivo에서 그리고 neuropathic 고통2,3,4,의 쥐 모델9 vivo7, 8 전 추적을 사용 되었습니다. 5,,1011. 전 임상 NIR 형광 이미징 주입 전후 이미징 실시 ( 재료의 표참조). 이 에이전트 관리의 품질을 확인 하는 도구 역할을 합니다. 기준선 이미지를 위한 기초로 꼬리 정 맥 주입 역할 이전 이미지입니다.
점점 동물 연구에서 정 맥으로 관리 nanoemulsions는 생물학 프로브와 대상 에이전트12,13,,1415으로 활용 되고있다. 꼬리 정 맥16,17를 통해 에이전트를 관리 하는 검증 된 도전 이다-마약, 바이러스 성 벡터, 또는 다른 조사-주사의 전체 내용을 성공적으로 혈 류를 입력 한 확인을 하지는 주변 조직17. 따라서, 시각화 및 성공적인 사출의 품질을 평가 하는 방법 도움이 됩니다.
일반적으로, 열 램프 또는 따뜻한 물 주입 전에 그것의 시각화를 허용 하는 정 맥의 팽창 하면 꼬리를 따뜻하게 하는 데 사용 됩니다. 이렇게 하면 쉽게 입국 정 맥, 하는 동안 하지 화합물의 전체18,19,,2021에 혈 류를 입력 했는지 여부를 분별 하는 양적 방법이입니다. 이것은 어디 정 맥 대조 희미하게 피부와 같은 검은 쥐에 동물의 변종에 아직도 더 어렵게 된다. 일반적으로, 탐정 저항 주사 하는 동안, 시각화 에이전트22,23의 피하 누출을 나타내는 꼬리에 볼록한 경우에 발생 하 여 실패 한 주입을 게이지 수 있습니다.
이 연구에서는 NIRF 이미징 라이브 쥐의 측면 꼬리 정 맥에 주입 nanoemulsion의 작은 동물 NIRF 이미징 시스템에 수행 ( 재료의 표참조). 쥐 먹이 특별 한 정화 ( 재료의 표참조) 일반적인 본질적인 형광을 줄이기 위해 다이어트. 하얀 빛과 800 nm 형광의 동시 이미지 수집 NIRF 영상 및 관련된 소프트웨어를 사용 하 여 캡처됩니다. 상대 형광 강도 사전 주입 및 포스트 주입 상태에서 꼬리에 측정 된다. 주사의 사이트에서 (수익 ROI)의 지역에 대 한 형광 강도 기록 하 고 투자 수익의 영역으로 나눈. 질적 평가 어떤 주사는 받아들일 수 할 수 있다. 필요에 따라 추가 정량 분석 허용 주사에 대 한 임계값을 설정 하 고 어느 시점에서 통계적 의미를 계산할 수 있다 그룹으로 ROI 측정을 할당 하 여 수행할 수 있습니다.
이 유효성 검사 전략 다음 꼬리 정 맥 주사를 이용 하 여 연구의 표준 에이전트 관리의 증가 일관성 때문 향상 시킵니다. 꼬리 정 맥 주입의 품질 평가의이 방법은 쉽게 여러 회사에서 상업적으로 제공 하는 인프라-레드 형광 프로브를 포함 하도록 다른 에이전트에 대 한 사용자 지정할 수 있습니다.
연구소 테스트 요원의 misadministration 결과로 상당한 비용을 부담 한다. 꼬리 정 맥 주사와 misadministration 오류가 자주 발생 하는 기술자의 경험 있는 일관 된 성공을 속도 달성 하기 위해 마스터 하는 어려운 기술입니다. 성공적인 주입을 확인 하는 신뢰할 수 있는 방법은 없습니다. 이 프로토콜 연구원 murine 꼬리 정 맥 주입의 성공을 확인 하기 위해 질적, 양적 방법 함으로써이 문제에 솔루션을 제공 합니다. NIRF 이라는 nanoemulsion7,,825 (이 경우, 마약)에 선택의 에이전트를 통합 하는 여기, NIRF 소 동물 영상에 주사의 사이트에서 몇 군데와. 또한 비 nanoemulsion 기반 에이전트를 개발 하 여 상용 인프라-레드 염료를 통합 하 여 NIRF 이미징의 동일한 원리를 사용 하 여 옵션이입니다. 또한, 응용 프로그램, 종양 영상, 대사 등의 다양 한 준비-사용 이미징 에이전트 밀매, 세포 이미징, 그리고 apoptosis를 상업적으로 사용할 수 있습니다. 주사 수행도 사용 하 여 메 마른 바늘 또는 양자 택일로, IV 카 테 테 르; 이 연구원의 기본 설정에 따라 다릅니다. 또한, 자동된 꼬리 정 맥 주입기26 이 과정에서 데 사용 되 고이 방법론와 호환 됩니다. 그러나,이 기술에는 아직 되지 상용.
올바른 에이전트 관리의 더 높은 속도 보장 하는 꼬리 정 맥 주입 방법에 중요 한 단계가 있습니다. 첫째, 어떤 흙 이나 파편, 더 정 맥을 시각화 하는 연구원을 수 있도록 제거 하는 에탄올과 꼬리를 청소 한다. 따뜻한 물에 꼬리를 잠수 하 여 혈관을 dilating 이기도 메서드에서 매우 중요 한 단계 주입에 대 한 더 큰 표면 영역을 허용 합니다. 더 원심 시점 꼬리 정 맥에 주사는 여러 시도 필요 일부 오류에 대 한 수 있습니다. 사출 꼬리 정 맥은 동물의 시체의 꼬리 부분으로 크기에서 증가 꼬리에 더 인접 위치에서 시도 한다. 또한, contralateral 꼬리 정 맥 바늘 배치 동측 꼬리 정 맥에 이상 3 ~ 5 사이트에서 실패 하는 경우 사용할 수 있습니다.
테스트 에이전트의 성공적인 관리 약간 주입 시점에서 NIRF 신호 발생합니다. 주입의 행정 동안 저항을 느꼈다 고 꼬리에 아무 형광을 거의 경우 다음 주사 기록할 수 있습니다 성공. 만약 저항 주입 동안 느낌과 꼬리의 일부 길이 따라 흔적의 NIRF 신호 주입 실패로 기록 되 고 분할 피하. 형광 이미지는 사전 및 포스트 주입 및 주입의 품질 관찰 질적 또는 양적 주사의 사이트에서 형광 신호를 분석 하 여 평가 하 게 됩니다. 종종 NIR 형광 영상 동반 소프트웨어는이 분석을 수행.
메서드를 사용 하면 여러 가지 방법으로 적응 될 수 있다. 쥐와 쥐에 정 맥 주입을 꼬리에 적용 됩니다. 대부분 작은 동물 NIR 형광 이미 murine 설치류를 수용할 수 있을 것입니다. 마 취의 수준 연구 실험실의 IACUC 프로토콜에 따라 동물의 무게에 따라 조정 될 필요가 있다. 연구원의 공식화 에이전트에는 적외선 염료를 통합 하거나 특정 생물 학적 응용에 맞게 준비-사용 이미징 에이전트를 구입 하 여 또 다른 가능한 수정 nanoemulsion 기반 프로브의 준비 이다.
쥐가 상대적으로 큰 경우에 작은 동물 영상에 위치를 종종 어려울 수 있습니다. 테스트 이미지를 주입 하기 전에, 서랍에 동물 상태가 되 고 보기의 필드 ascertained 꼬리 표시 됩니다 따라서 것이 좋습니다. 테이프의 영상, 그것을 보장 하기 위해 서랍을 꼬리 이미징 동안 이동 하지 않습니다 도움이 됩니다.
작은 동물에 주사는 동시 실험 절차 방해와 동물 postinjection 의 안락사를 필요 시 약 라벨의 활용을 제한 하는 꼬리 정 맥의 품질을 평가 하고자 하는 다른 방법 12,13. 일부 시 약은 연구 결과 관련된, 동물의 치료 평가 실험 설계에서 것이 좋습니다 그래서 떨어질 수 있습니다.
이 방법은, 앞, 수 진보와 함께 세련 된 작은 동물 이미징 기술, 적외선 형광 프로브에 개선에. 다양 한 다른 응용 프로그램을 위한 통합된 적외선 염료와 생물 조사 사용할 수 있습니다 연구 디자인의 에이전트 관리 단계에서 주사의 품질을 확인 하기 위해이 방법2,3에에서 설명 된 대로 ,27,,2829,30,,3132.
The authors have nothing to disclose.
J.A.P. 및 J.M.J. 공동 neuropathic 고통에 효과 대 한 만성 수축 부상 쥐 모델에서 Nanoemulsions를 평가 하기 위한 실험 방법을 설계 되었습니다. J.M.J. 그리고 nanoemulsions, nanoemulsion 구성 및 제조에 대 한 프로세스와 전반적인 macrophage 대상 마약 배달 접근 설계 임신. J.M.J.는 J.M.J.의 지도 아래 더 L.L.에 의해 조립 되었다 nanoemulsion 생산 J.M.J., L.L., 및 S.P. 동물 치료, 수술, 행동, 꼬리 정 맥 주사는 nanoemulsion의 안정성 평가 되었다 그리고 NIRF 이미징 실시 했다 공동 석사 고 A.M.S. J.A.P.의 지도 아래 원고 작성 되었으며 석사 학위 준비 그리고 프로토콜 A.M.S에 의해 작성 되었습니다.
적외선 광학 이미징 뒤 케 인 대학 (피츠버그 조직 공학 이니셔티브 씨 그랜트 지원)에서 작은 동물 이미징 시스템에서 수행 되었다. J.M.J. 인정 국방부 보너스 번호 FA8650-17-2-6836, NIDA 보너스 번호 1R21DA039621-01, NIBIB 보너스 번호 R21EB023104-02와 AFMSA 보너스 번호 FA8650-17-2-6836에서 지원 합니다. J.A.P. 및 J.M.J 피츠버그 조직 공학 이니셔티브 씨앗 보조금에서 지원을 인정 한다. J.A.P.는 또한 Hunkele 드레드 병 상는 사무엘과 엠마 겨울 재단, 찰스 헨리 리치 II 기금 그리고 연방 보편적인 연구 향상 상을 인정 한다. J.A.P. 및 J.M.J. 뒤 케 인 대학 창립 학장의 학 제 연구 컨소시엄 보조금, 만성 통증 연구 컨소시엄을 지 원하는 지원을 인정 합니다.
100% Oxygen air tank | AirGas Heathcare | n/a | For ventilation of animal. |
70% Ethanol | Multiple sources | n/a | |
Alcohol Pads | Henry Schein | 112-6131 | |
Artificial Tears | Henry Schein | 100-2634 | This protects the rats eyes while it is anesthetized. |
Beaker | Multiple sources | n/a | This holds warm water to dilate the tail veins. |
Distilled water | Multiple sources | n/a | |
Exhaust Fans | Hazard Technologies | n/a | For ventilation of lab, if it is not built in. |
Face Mask | Multiple sources | n/a | |
Gas Chamber with tubing and face mask | Multiple sources | n/a | |
Gauze Pads | Henry Schein | 100-2634 | |
Hair Bonnet | Multiple sources | n/a | |
Heating Lamp | Multiple sources | n/a | |
Heating Pad | Multiple sources | n/a | |
Isoflurane | Southmedic Inc. | ND66794-013-25 | |
Padded Bench Cloth | Box Board Products Inc. | 026755100I | |
Pearl Small Animal Imager | Li-COR Biosciences | ||
Pearl Trilogy Small Animal Imaging System | LI-COR Biosciences | n/a | Quote available via manufacturers web site. Other manufacturers such as Perkin Elmer (VisEn Medical FMT) offer preclinical NIR fluoresence imagers. |
Scrubs, lab coat, shoe covers | Multiple sources | n/a | |
Sharps container | Multiple sources | n/a | |
special diet | Research Diets, Inc, New Brunswick, NJ | ||
Sprague-Dawley rats | Hilltop Animals, Springdale, PA | ||
Sterile injection cap | Multiple sources | n/a | |
Sterile needle, 27G | Multiple sources | n/a | |
SURFLO IV Catheter, 24G, yellow | TERUMO | SR+OX2419C1 | This is an alternative to using a sterile needle. It provides additional indication of correct venous insertion. |
Surgical gloves | Multiple sources | n/a | |
Surgical Tape | Multiple sources | n/a |