निकट अवरक्त लेबल एजेंटों के साथ चूहे में पूंछ शिरा इंजेक्शन के लिए एक नया सबसे अच्छा अभ्यास

* These authors contributed equally
Medicine
 

Summary

यहाँ हम एजेंट या जैविक जांच में शामिल रंगों से पास-अवरक्त प्रतिदीप्ति इमेजिंग डेटा का उपयोग करके चूहों में पूंछ नस इंजेक्शन को मान्य करने के लिए एक विधि पेश करते हैं । पूंछ से पहले और इंजेक्शन के बाद imaged है, फ्लोरोसेंट संकेत मात्रा निर्धारित है, और इंजेक्शन की गुणवत्ता का एक आकलन किया जाता है ।

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Saleem, M., Stevens, A. M., Deal, B., Liu, L., Janjic, J., Pollock, J. A. A New Best Practice for Validating Tail Vein Injections in Rat with Near-infrared-Labeled Agents. J. Vis. Exp. (146), e59295, doi:10.3791/59295 (2019).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

अंतःशिरा (IV) चूहों की पूंछ शिरा में एजेंटों का प्रशासन कठिन और असंगत दोनों हो सकता है । अनुकूलन पूंछ नस इंजेक्शन कई प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है जहां अभिकर्मकों को खून में सीधे शुरू की जरूरत है । अनजाने में, इंजेक्शन चमड़े के नीचे हो सकता है, संभवतः वैज्ञानिक परिणामों में फेरबदल । एक nanoemulsion के उपयोग के पास एक शामिल के पास जैविक जांच-अवरक्त फ्लोरोसेंट (NIRF) डाई, इस विधि इमेजिंग की क्षमता प्रदान करता है एक सफल की पूंछ शिरा इंजेक्शन vivo में एक NIRF imager के उपयोग के साथ, छवियों से पहले और एजेंट के इंजेक्शन के बाद लिया जाता है । इंजेक्शन के स्थल पर एनआईआरएफ सिग्नल की तीव्रता के आधार पर एक स्वीकार्य IV इंजेक्शन को फिर गुणात्मक या मात्रात्मक रूप से निर्धारित किया जाता है ।

Introduction

एजेंटों के छोटे जानवरों में प्रशासन का मार्ग कई प्रयोगों का एक महत्वपूर्ण बिंदु के रूप में कार्य करता है । यह निर्धारित करता है कि एजेंट की सुपुर्दगी कहां की जानी है और बाद में एजेंट का क्या होगा । हालांकि अंय मार्गों एजेंट प्रशासन1के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, प्रसव के नसों में मार्ग कुछ एजेंटों के लिए एक पसंदीदा मार्ग है । IV इंजेक्शन एजेंटों को सीधे खून में इंजेक्ट करने की अनुमति देता है, पहले से गुजारें ऊतक प्रभाव और बाहरी विलेय absorption1 के लिए जरूरत को दरकिनार । यह भी रक्त में कोशिकाओं को लक्षित करने के लिए अनुमति देता है2,संचार प्रणाली के भीतर सभी ऊतकों को3 और प्रत्यक्ष प्रसव. मूषक में कई नागों पर विचार किया जा सकता है, जिनमें जुगुलर, सेफेनस और पुच्छ शिरा शामिल हैं ।

इस विधि में, जैविक जांच युक्त एनआईआरएफ डाई-इस मामले में, एक नैनोपायस (चित्र 1क)3,4,5,6— को चूहों की पार्श्व पूंछ में इंजेक्ट कर जाता है । इस विशेष NIRF युक्त nanoemulsion है पहले छवि के लिए इस्तेमाल किया गया है और ट्रैक neuroinflammation में vivo और ex vivo7, 8 में एक चूहा मॉडल9 neuroinflammation दर्द2,3,4, 5,10,11. इमेजिंग से पहले और एक पूर्व नैदानिक nir प्रतिदीप्ति imager के साथ इंजेक्शन के बाद आयोजित किया जाता है ( सामग्री की तालिकादेखें). यह एजेंट व्यवस्थापन की गुणवत्ता को मान्य करने के लिए एक उपकरण के रूप में कार्य करता है । इमेजिंग पूंछ नस इंजेक्शन से पहले एक आधारभूत छवि प्राप्त करने के लिए एक आधार के रूप में कार्य करता है ।

पशु अध्ययन में तेजी, नसों के द्वारा प्रशासित nanoemulsions जैविक जांच के रूप में उपयोग किया जा रहा है और एजेंटों को लक्षित12,13,14,15। यह एक सिद्ध चुनौती के माध्यम से एक एजेंट के प्रशासन के लिए पूंछ16,17-यह एक दवा हो, एक वायरल वेक्टर, या एक और जांच-और यह सुनिश्चित करने के लिए कि इंजेक्शन की पूरी सामग्री को सफलतापूर्वक खून में प्रवेश किया है और नहीं 17ऊतकों के आसपास. इसलिए, visualizing और एक सफल इंजेक्शन की गुणवत्ता का मूल्यांकन करने की एक विधि फायदेमंद है ।

आमतौर पर, एक गर्मी लैंप या गर्म पानी के लिए पूंछ, जो नस के फैलाव का कारण बनता है गर्म करने के लिए प्रयोग किया जाता है, इसके दृश्य की अनुमति इंजेक्शन से पहले । हालांकि इस नस में आसान प्रवेश सुनिश्चित करता है, वहां एक मात्रात्मक तरीका है कि क्या यौगिक अपनी संपूर्णता में खून में प्रवेश किया है नहीं है18,19,20,21। यह अब भी पशुओं के उपभेदों में मुश्किल हो जाता है जहां नस त्वचा के साथ बेहोशी विरोधाभासों, जैसे काले चूहों में । आमतौर पर, अन्वेषक इंजेक्शन के दौरान प्रतिरोध का अनुभव करके और, कुछ मामलों में, पूंछ पर एक उभार visualizing, एजेंट22,23के चमड़े के नीचे रिसाव का संकेत द्वारा एक असफल इंजेक्शन गेज कर सकते हैं ।

इस अध्ययन में, जीवित चूहों के पार्श्व पूंछ में इंजेक्शन नैनोपायस के एनआईआरएफ इमेजिंग एक छोटे जानवर NIRF इमेजिंग प्रणाली ( सामग्री की तालिकादेखें) पर किया जाता है । चूहों एक विशेष शुद्ध आहार खिलाया जाता है ( सामग्री की तालिकादेखें) अविशिष्ट आंत प्रतिदीप्ति को कम करने के लिए. सफेद प्रकाश और ८०० एनएम प्रतिदीप्ति का युगपत प्रतिबिंब अधिग्रहण एनआईआरएफ imager और संबद्ध सॉफ्टवेयर का उपयोग कर कब्जा कर लिया है । सापेक्ष प्रतिदीप्ति तीव्रता पूर्व इंजेक्शन और बाद इंजेक्शन राज्यों में पूंछ पर मापा जाता है । इंजेक्शन की साइट पर ब्याज (आरओआई) के क्षेत्र के लिए प्रतिदीप्ति तीव्रता दर्ज की गई है और आरओआई के क्षेत्र से विभाजित है । गुणात्मक आकलन किया जा सकता है कि कौन से इंजेक्शन स्वीकार्य हैं । वैकल्पिक रूप से, आगे मात्रात्मक विश्लेषण स्वीकार्य इंजेक्शन के लिए थ्रेसहोल्ड स्थापित करने से किया जा सकता और समूहों में आरओआई मापन निर्दिष्ट करते हैं, जिस पर सांख्यिकीय महत्व की गणना की जा सकती है ।

इस मांयता रणनीति का उपयोग करके पूंछ नस इंजेक्शन के बाद, एक अनुसंधान अध्ययन के मानक एजेंट प्रशासन की वृद्धि की निरंतरता के कारण में सुधार । पूंछ नस इंजेक्शन की गुणवत्ता का आकलन करने का यह तरीका आसानी से विभिन्न इंजेक्शन एजेंटों के लिए अनुकूलित किया जा सकता है इंफ्रा-रेड फ्लोरोसेंट जांच शामिल करने के लिए कई कंपनियों द्वारा व्यावसायिक रूप से प्रदान की ।

Protocol

सभी प्रोटोकॉल स्वास्थ्य और संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति के राष्ट्रीय संस्थानों के प्रयोगशाला पशुओं की देखभाल और उपयोग के लिए गाइड में दिशा निर्देशों के अनुसार किया गया था Duquesne विश्वविद्यालय में (IACUC) ।

1. तैयारी और संज्ञाहरण

नोट: Aseptic तकनीक प्रक्रिया की संपूर्णता के लिए उपयोग किया जाता है । केवल नई बाँझ सामग्री और autoclaved बाँझ उपकरणों का इस्तेमाल किया जा करने के लिए कर रहे हैं । संदूषण से बचने के लिए व्यक्तिगत सुरक्षात्मक उपकरण (बाँझ दस्ताने, हेयर बोनट, सर्जिकल मास्क, स्क्रब्स) पहनना आवश्यक है ।

  1. इस प्रोतोकोल में 250 से 300 ग्राम वजनी वयस्क नर स्प्र्यू-डाले चूहों का प्रयोग किया गया । मानक रहने की स्थिति के लिए चूहों acclimate, उन्हें एक 12 एच प्रकाश पर रखने के लिए/ घर के पशु सामाजिक, उंहें कागज बिस्तर पर रखने के लिए, और एक विशेष आहार प्रदान ( सामग्री की तालिकादेखें) इमेजिंग के दौरान autofluorescence से बचने के लिए ।
  2. एक ठीक से रखा हीटिंग पैड के उपयोग के साथ, 20% ऑक्सीजन में एक प्रारंभिक 5% isoflurane के तहत जानवर निश्चेती, कम से १.५% isoflurane और नहीं से अधिक 3% की एक रखरखाव स्तर के बाद, जब तक जानवर जाग या महसूस कर रही बरकरार रखती है ।
  3. पूंछ pinches के जवाब की कमी के माध्यम से उचित संज्ञाहरण की पुष्टि करें । प्रक्रिया भर में महत्वपूर्ण संकेत के माध्यम से के रूप में अच्छी तरह से रक्त के प्रवाह की निगरानी ।

2. पूर्व इंजेक्शन छवि जलअधिग्रहण

  1. छवि एक पूर्व नैदानिक nir प्रतिदीप्ति imager में पशु स्थिति से जानवर laterally पूंछ में प्रतिदीप्ति की एक आधार रेखा स्थापित करने के लिए पार्श्व पूंछ पर इंजेक्शन साइट को बेनकाब करने के लिए (चित्रा 1सी, ई) । लिंक्ड लुकअप तालिकाओं (LUT) के साथ एनआईआरएफ imager और संबद्ध सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके एक श्वेत प्रकाश (बॉडी व्यू) और अवरक्त चैनल्स के पास दोनों का युगपत चित्र प्राप्ति निष्पादित करें ।
  2. इमेजिंग के बाद, जानवर वापस शल्य तालिका के लिए कदम है, और यह पूंछ नस इंजेक्शन के लिए संज्ञाहरण के तहत जगह है ।
    नोट: जानवरों के महत्वपूर्ण संकेतों की निगरानी जारी रखें और पूंछ चुटकी के माध्यम से उचित anesthetization फिर से जाँच करें ।

एनआईआरएफ युक्त एजेंट के साथ 3. पूंछ नस इंजेक्शन

  1. प्रवण स्थिति में पशु के साथ, पृष्ठीय पक्ष के साथ पूंछ को ओरिएंट करें । गर्म पानी में पूंछ वाहिकन्यास को न्यूनतम 1 मिनट तक चौड़ा करें । पुच्छ शिरा को अभिमुख करें अतः पार्श्व पक्ष (या तो दायां या बायां) 30 ° (दक्षिणावर्त या वामावर्त) मुड़ा है जिससे दाईं या बाईं पुच्छ शिरा (चित्र 1इ) को प्रकट किया जा सके ।
    1. एक बार एक पार्श्व पूंछ है (जो प्रकट होता है अंधेरा-फैलाव पर रंग का), शराब पैड के साथ पूरे पूंछ कीटाणुरहित, 2x दोहरा ।
    2. एक उपयुक्त अध्ययन डिजाइन पर आधारित खुराक पर, पूंछ के बाहर का कोकरोच कशेरुक क्षेत्र में इंजेक्शन शुरू करने और अधिक समीपस्थ चलती अगर उचित सुई प्लेसमेंट विफल रहता है ।
  2. डालें एक 25 – 27 जी बाँझ सुई, बेवल, पार्श्व पूंछ नस में, एक १८० ° कोण पर पूंछ के साथ, उठाया पूंछ के समानांतर सुई डालने । सही प्लेसमेंट सुनिश्चित करने के लिए सुई के रिम में रक्त फ़्लैश बैक का निरीक्षण करें । यदि कोई फ़्लैश बैक स्पष्ट है, धीरे से सुई टिप कदम (यह पूंछ से हटाने के बिना) नस प्रविष्टि खोजने के लिए । यदि subcuके रूप में रखा, कोई रक्त फ़्लैश बैक हो जाएगा ।
  3. सुई के रिम में इंजेक्शन सामग्री के साथ सिरिंज डालें. जब उचित स्थान हासिल किया है, इंजेक्शन द्रव प्रतिरोध पर नहीं उठाना होगा इंजेक् शन । इंजेक्शन सुचारू रूप से और आसानी से अग्रिम होगा । एक बार इंजेक्शन, सुई और सिरिंज को दूर करने के लिए बाँझ धुंध के साथ दबाव लागू करने के लिए न्यूनतम 1 मिनट के थक्के सुनिश्चित करने के लिए, और पूंछ पर एक कलम के साथ इंजेक्शन की जगह चिह्नित, यह सुनिश्चित करने के सफेद प्रकाश छवि पर दिखाई दे रहा है.
    नोट: इंजेक्शन की साइट पर कोई रक्तगुमा या घाव दिखाई नहीं देगा ।
  4. यदि सुई नोक सिरिंज प्रविष्टि के दौरान ले जाता है, सुई को हटाने और ipsilateral पूंछ नस पर सुई प्रविष्टि प्रक्रिया और अधिक समीपस्थ पुन: प्रयास करें । एक अलग reentry बिंदु कोशिश की है, तो एक ही सुई का पुन: उपयोग न करें ।
    नोट: वैकल्पिक रूप से, इंजेक्शन एक रक्त प्रवाह संकेतक के साथ एक चतुर्थ कैथेटर के साथ किया जा सकता है ( सामग्री की तालिकादेखें). यह venipuncture के दौरान कैथेटर की दृश्य पुष्टि का लाभ है । कैथेटर, बेवल पक्ष ऊपर, पहले वर्णित कोण पर डालें । सही प्लेसमेंट सुनिश्चित करने के लिए रक्त प्रवाह संकेतक की पूरी लंबाई में तत्काल फ़्लैश बैक का निरीक्षण करें । मामूली वापस दबाव सिरिंज में रक्त खींचने के लिए इंजेक्शन से पहले पोत में उचित स्थान की पुष्टि करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । फिर, कोई प्रतिरोध महसूस किया जाएगा ।

4. बाद इंजेक्शन छवि अधिग्रहण

  1. एक पूर्व नैदानिक nir प्रतिदीप्ति imager में आधार रेखा पूर्व इंजेक्शन छवि के रूप में एक ही उंमुखीकरण में पूंछ शिरा इंजेक्शन के बाद गुणवत्ता मूल्यांकन करते हैं । सुनिश्चित करें कि पशु अभी भी ठीक से संवेदनेकृत है-और इमेजिंग की अवधि के लिए ऐसा होगा-imager में रखने से पहले.
    नोट: यदि उपलब्ध हो तो एक इमेजिंग सिस्टम जिसमें एनेस्थिसिया कनेक्शन और जानवर के लिए मास्क का उपयोग किया जाना चाहिए ।
  2. इसके पार्श्व पक्ष पर जानवर ओरिएंट इंजेक्शन साइट (के रूप में चिह्नित) पार्श्व पूंछ पर बेनकाब । एक NIRF संकेत केवल इंजेक्शन की साइट पर मौजूद है, तो यह देखने के लिए जाँच करें । यह एक सफल पूंछ नस इंजेक्शन इंगित करता है (चित्रा 1डी) ।
    नोट: यदि संकेत संपूर्ण पूंछ में छितरी हुई है, तो इसे चमड़े के नीचे और, इसलिए असफल माना जाता है (चित्रा 1F) । चित्र 2 विफल इंजेक्शन के अतिरिक्त उदाहरण दिखाता है ।

5. छवि परिमाणीकरण

नोट: छवि परिमाणीकरण NIR imager accompanies कि इमेजिंग सॉफ्टवेयर के साथ किया जा सकता है, यदि इस समारोह में उपलब्ध है । वैकल्पिक रूप से, अंय व्यावसायिक रूप से उपलब्ध छवि विश्लेषण सॉफ़्टवेयर24उपयोग किया जा सकता है ।

  1. बाद इंजेक्शन छवि में, प्रतिदीप्ति के क्षेत्र के आसपास एक क्षेत्र के हित के लिए इंजेक्शन साइट पर2,6ड्रा ।
  2. क्षेत्र और सापेक्ष प्रतिदीप्ति तीव्रता और क्षेत्र/तीव्रता के रूप में रिकॉर्ड को मापने । (अध्ययन समूहों और शर्तों पर निर्भर) उपयुक्त सांख्यिकीय विश्लेषण का उपयोग करके या तो गुणात्मक या quantitively के बाद इंजेक्शन और बेसलाइन पूर्व इंजेक्शन छवियों की तुलना करें ।
    नोट: शोधकर्ता थ्रेसहोल्ड पर निर्णय ले सकता है कि गलत इंजेक्शन से अच्छा भेदभाव या इंजेक्शन को गुणवत्ता का एक प्रतिशत आवंटित ।

Representative Results

चूहों को एनआईआरएफ-युक्त नैनोपायस के पार्श्व पूंछ शिरा में लगाया गया और प्रोटोकॉल में वर्णित छोटे-पशु इमेजर (सामग्री तालिका) के साथ पूर्व और बाद में इंजेक्शन की छवियों को लिया गया । इंजेक्शन की गुणवत्ता के लिए पोस्ट-इंजेक्शन छवियों का गुणात्मक मूल्यांकन किया जाता है और इसे ' गुड इंजेक्शन ' (n = 7) और ' खराब इंजेक्शन ' (n = 4) समूहों में रखा जाता है । बाद में इंजेक्शन क्षेत्र की फ्लोरेसेंस तीव्रता को देख कर गुणात्मक मूल्यांकन किया गया । एक इष्टतम इंजेक्शन में, एनआईआरएफ संकेत इंजेक्शन के स्थल तक ही सीमित है । इंजेक्शन सफल होने पर कोई सिग्नल नजर नहीं आएगा क्योंकि एजेंट पूरी तरह से खून में विस्थापित हो चुका है । एक खराब गुणवत्ता इंजेक्शन एक NIRF संकेत है कि पूंछ की लंबाई के साथ फैलाया जाता है प्रदर्शित करता है ।

छवियों के साथ एनआईआरएफ imager सॉफ्टवेयर के साथ विश्लेषण किया गया । क्षेत्र के हित-पूर्व इंजेक्शन छवियों के स्थल पर तैयार किए गए थे (चित्रा 1सी, ई) और बाद इंजेक्शन छवियों में प्रतिदीप्ति के क्षेत्र के आसपास (चित्रा 1डी, एफ). छवियाँ जहां प्रतिदीप्ति पूंछ की लंबाई में दिखाई दे रहा था अस्वीकार्य समझा और विश्लेषण से हटा दिया गया (चित्रा 2). क्षेत्र के मापन और प्रतिदीप्ति तीव्रता दर्ज की गई । क्षेत्र/प्रतिदीप्ति तीव्रता के मानों की गणना की गई थी और उन्हें प्लॉट किया गया था (चित्र 1) । पूर्व और बाद इंजेक्शन छवियों के बीच प्रतिदीप्ति तीव्रता में एक महत्वपूर्ण अंतर (अयुग्मित टी-परीक्षण) ' बुरा इंजेक्शन ' समूह में देखा गया था (चित्रा 1जी) (पी = ०.००२४).

Figure 1
चित्रा 1 : एनआईआरएफ आधारित नैनोपायस और पूंछ शिरा की छवियां । () एनआईआरएफ डाई युक्त नैनोपायस-आधारित जैविक जांच () पार्श्विक शिरा और एनआईआरएफ इमेजर में imaged किया गया था । ( और ) एक अच्छा इंजेक्शन के पूर्व और postinjection छवियों । ( और एफ) एक बुरा इंजेक्शन के पूर्व और postinjection छवियों । सफेद तीर इंजेक्शन के बिंदु से संकेत मिलता है । इंजेक्शन के स्थल पर एनआईआरएफ सिग्नल की मात्रा का आंकलन कर खराब इंजेक्शन की तुलना में अच्छे इंजेक्शन की सफलता का गुणात्मक आंकलन करना संभव है । अस्वीकार्य इंजेक्शन पूंछ की लंबाई भर में प्रतिदीप्ति प्रदर्शन और विश्लेषण से हटा दिया गया (चित्रा 2) । () प्रतिदीप्ति तीव्रता के मात्रात्मक माप का पता लगाने के लिए इन प्रतिबिंबों का विश्लेषण भी किया जा सकता है, जिसमें अन्वेषक द्वारा नियत इंजेक्शन गुणवत्ता के लिए थ्रेसहोल्ड होते हैं । ग्राफ पर त्रुटि बार SEM को प्रतिबिंबित । ' अच्छा इंजेक्शन ' समूह के लिए, n = 7 । ' बुरा इंजेक्शन ' समूह के लिए, n = 4 । ' बुरा इंजेक्शन ' समूह में प्रतिदीप्ति तीव्रता में एक सांख्यिकीय अंतर है जब पूर्व और postinjection छवियों की तुलना (unpaired टीपरीक्षण; p = ०.००२४) । इस आंकड़े का बड़ा संस्करण देखने के लिए कृपया यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2 : बुरा इंजेक्शन के उदाहरण । () पूंछ के भाग में प्रतिदीप्त संकेत दिखाई देता है । () टेल की पूरी लम्बाई पर प्रतिदीप्त संकेत दिखाई देता है । () प्रतिदीप्त संकेत जानवर के शरीर के संपूर्ण पूंछ और पुच्छ क्षेत्र में भारी मात्रा में बिखरे हुए हैं । इस आंकड़े का बड़ा संस्करण देखने के लिए कृपया यहां क्लिक करें ।

Discussion

अनुसंधान प्रयोगशालाओं के परीक्षण एजेंटों के कुशासन के परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण लागत उठाना । पूंछ शिरा इंजेक्शन के लिए लगातार सफलता दर प्राप्त करने के लिए मास्टर करने के लिए एक कठिन तकनीक है, प्रौद्योगिकीविदों के सबसे अनुभवी अक्सर misadministration त्रुटियों को वहन के साथ । सफल इंजेक्शन की पुष्टि करने के लिए कोई विश्वसनीय तरीका नहीं है । इस प्रोटोकॉल शोधकर्ताओं ने एक murine पूंछ नस इंजेक्शन की सफलता को मान्य करने के लिए एक गुणात्मक और मात्रात्मक विधि देकर इस समस्या का समाधान प्रदान करता है. यहां, एक nirf लेबल nanoemulsion7,8,25 पसंद के एजेंट (इस मामले में, एक दवा) शामिल है और एक nirf छोटे जानवर imaged में इंजेक्शन के स्थल पर imaged है । गैर नैनोपायस आधारित एजेंट को विकसित करने और व्यावसायिक रूप से उपलब्ध इन्फ्रा-रेड रंगों को शामिल करके एनआईआरएफ इमेजिंग के इसी सिद्धांत का उपयोग करने का विकल्प भी है । इसके अतिरिक्त, कई तरह के एप्लीकेशन के साथ रेडी-टू-यूज इमेजिंग एजेंट्स, जैसे ट्यूमर इमेजिंग, मेटाबोलिक इमेजिंग, सेल ट्रैफिकिंग और एपीऑप्टोसिस भी व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं । एक इंजेक्शन या तो एक बाँझ सुई का उपयोग करके किया जाता है या, वैकल्पिक रूप से, एक चतुर्थ कैथेटर; यह शोधकर्ता की वरीयता पर निर्भर करता है । इसके अलावा, स्वचालित पूंछ नस injectors26 इस प्रक्रिया में सहायता करने के लिए इस्तेमाल किया गया है और इस पद्धति के साथ संगत कर रहे हैं । हालांकि यह तकनीक अभी व्यावसायिक रूप से उपलब्ध नहीं हो पाई है ।

वहां पूंछ नस इंजेक्शन विधि में महत्वपूर्ण कदम है कि सही एजेंट प्रशासन की एक उच्च दर सुनिश्चित कर रहे हैं । सबसे पहले, पूंछ किसी भी गंदगी या मलबे को हटाने के लिए इथेनॉल के साथ साफ किया जाना चाहिए, शोधकर्ताओं को बेहतर नस कल्पना करने की अनुमति । गर्म पानी में पूंछ submerging करके नस dilating भी विधि में एक बहुत ही महत्वपूर्ण कदम है, क्योंकि यह इंजेक्शन के लिए एक बड़ा सतह क्षेत्र की अनुमति देता है । पूंछ नस पर एक और अधिक बाहर का बिंदु पर इंजेक्शन कुछ त्रुटि के लिए अनुमति देता है, घटना में है कि कई प्रयास की आवश्यकता है । इंजेक्शन की पूंछ में एक और अधिक समीपस्थ स्थिति में प्रयास किया जाना चाहिए के रूप में पूंछ नस आकार में बढ़ जाती है के रूप में जानवर के शरीर के पुच्छीय पहलू से संपर्क है । इसके अलावा, contralateral पूंछ नस ipsilateral पूंछ नस पर तीन से पांच साइटों में विफल रहता है अगर सुई प्लेसमेंट का इस्तेमाल किया जा सकता है ।

इंजेक्शन के बिंदु पर कोई NIRF संकेत करने के लिए थोड़ा में एक परीक्षण एजेंट परिणाम का एक सफल प्रशासन । यदि इंजेक्शन के प्रशासन के दौरान कोई प्रतिरोध महसूस नहीं होता है और पूंछ में कोई प्रतिदीप्ति नहीं है, तो इंजेक्शन सफल के रूप में दर्ज किया जा सकता है । प्रतिरोध इंजेक्शन के दौरान महसूस किया जाता है और वहाँ पूंछ की कुछ लंबाई के साथ एनआईआरएफ संकेत के एक निशान है, तो इंजेक्शन असफल के रूप में दर्ज की गई है और आंशिक रूप से चमड़े के नीचे की संभावना है । प्रतिदीप्ति छवियां पूर्व और पश्चात इंजेक्शन ली जाती हैं, और इंजेक्शन की गुणवत्ता का आकलन गुणात्मक रूप से या विश्लेषण करके किया जाता है । NIR प्रतिदीप्ति imager साथ सॉफ्टवेयर अक्सर इस विश्लेषण के प्रदर्शन में सक्षम है ।

विधि कई मायनों में अनुकूलित किया जा सकता है । यह चूहों और चूहों दोनों में पूंछ शिरा इंजेक्शन के लिए लागू है । अधिकांश छोटे पशु नीर प्रतिदीप्ति इमेजर्स murine कृंतकों समायोजित करने में सक्षम हो जाएगा । संज्ञाहरण के स्तर, अनुसंधान प्रयोगशाला के IACUC प्रोटोकॉल के अनुसार, पशु के वजन के आधार पर समायोजित करने की आवश्यकता है । एक अंय संभव संशोधन एक गैर nanoemulsion की तैयारी है आधारित जांच या तो शोधकर्ता तैयार एजेंट में एक अवरक्त डाई को शामिल करने के द्वारा या एक तैयार करने के लिए उपयोग इमेजिंग एजेंट क्रय द्वारा, एक विशिष्ट जैविक अनुप्रयोग के अनुरूप ।

यदि एक चूहा अपेक्षाकृत बड़ा है, यह अक्सर छोटे जानवर imager में स्थिति मुश्किल हो सकता है । इस प्रकार यह सिफारिश की जाती है कि इंजेक्शन लगाने से पहले ड्रॉअर में पशु के साथ एक परीक्षण प्रतिबिंब लिया जाता है, और एक दृश्य क्षेत्र का पता लगाया जाता है जहां पूंछ दिखाई देती है । यह imager की दराज के लिए पूंछ टेप करने के लिए उपयोगी है, यह सुनिश्चित करने के लिए इमेजिंग के दौरान कदम नहीं है ।

छोटे जानवरों में पूंछ नस इंजेक्शन की गुणवत्ता का आकलन करने के लिए वैकल्पिक तरीकों की मांग समवर्ती प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं के साथ हस्तक्षेप नहीं करते हैं और जानवरों postinjection की इच्छामृत्यु की आवश्यकता है कि लेबलिंग अभिकर्मक के उपयोग करने के लिए सीमित कर रहे हैं 12,13. कुछ अभिकर्मक अध्ययन परिणामों और शामिल जानवरों के चिकित्सीय मूल्यांकन को प्रभावित कर सकते हैं, तो प्रयोगात्मक डिजाइन में देखभाल की सिफारिश की है.

इस विधि, भविष्य में, छोटे पशु इमेजिंग प्रौद्योगिकी के रूप में के रूप में अच्छी तरह से अवरक्त फ्लोरोसेंट probes में सुधार में प्रगति के साथ परिष्कृत किया जा सकता है । एक शामिल अवरक्त डाई के साथ जैविक जांच, विभिन्न अनुप्रयोगों की एक किस्म के लिए डिज़ाइन किया गया, एजेंट प्रशासन चरण में एक अध्ययन डिजाइन के एक इंजेक्शन की गुणवत्ता को मान्य करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता, के रूप में इस विधि में उल्लिखित2,3 ,27,28,29,30,31,३२

Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

J.A.P. और J.M.J. संयुक्त रूप से neuropathic दर्द पर प्रभाव के लिए जीर्ण Constriction चोट चूहा मॉडल में Nanoemulsions के मूल्यांकन के लिए प्रयोगात्मक दृष्टिकोण बनाया गया है । J.M.J. कल्पना की और nanoemulsions के साथ समग्र macrophage लक्षित दवा वितरण दृष्टिकोण डिजाइन, nanoemulsion संरचना, और निर्माण के लिए प्रक्रियाओं । J.M.J. ने नैनोपायस का उत्पादन किया, जो L.L. के मार्गदर्शन में और भी गढ़े गए J.M.J. Nanoemulsion की स्थिरता J.M.J. द्वारा मूल्यांकन किया गया था, L.L., और सपा पशु देखभाल, सर्जरी, व्यवहार, पूंछ शिरा इंजेक्शन, और NIRF इमेजिंग द्वारा संयुक्त रूप से किया गया एमएस और A.M.S. के मार्गदर्शन में J.A.P. इस पांडुलिपि को एमएस ने लिखा और तैयार किया था, और प्रोटोकॉल A.M.S. द्वारा लिखा गया था ।

NIR ऑप्टिकल इमेजिंग Duquesne विश्वविद्यालय में लघु पशु इमेजिंग प्रणाली पर प्रदर्शन किया गया था (पिट्सबर्ग ऊतक इंजीनियरिंग पहल बीज अनुदान द्वारा समर्थित) । J.M.J. ने डीओडी अवार्ड नंबर FA8650-17-2-6836, निदा अवार्ड संख्या 1R21DA039621-01, निबिब अवार्ड संख्या R21EB023104-02 और एएफएमएसए अवार्ड संख्या FA8650-17-2-6836 से समर्थन स्वीकार किया । J.A.P. और जे एम जे पिट्सबर्ग ऊतक इंजीनियरिंग पहल बीज अनुदान से समर्थन स्वीकार करते हैं । इसके अलावा, Hunkele खतरनाक रोग पुरस्कार, शमूएल और एम्मा विंटर्स फाउंडेशन, चार्ल्स हेनरी लीच द्वितीय निधि, और राष्ट्रमंडल सार्वभौमिक अनुसंधान संवर्धन पुरस्कार स्वीकार J.A.P. । J.A.P. और J.M.J. Duquesne विश्वविद्यालय उद्घाटन है प्रोवोस्ट Interdisciplinary अनुसंधान कंसोर्टियम अनुदान, जो पुराने दर्द अनुसंधान संघ का समर्थन करता है से समर्थन स्वीकार करते हैं ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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, 27 G Multiple sources n/a
SURFLO IV Catheter, 24 G, 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Turner, P. V., Brabb, T., Pekow, C., Vasbinder, M. A. Administration of substances to laboratory animals: routes of administration and factors to consider. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science: JAALAS. 50, (5), 600-613 (2011).
  2. Janjic, J. M., et al. Low-dose NSAIDs reduce pain via macrophage targeted nanoemulsion delivery to neuroinflammation of the sciatic nerve in rat. Journal of Neuroimmunology. 318, 72-79 (2018).
  3. Patel, S. K., Beaino, W., Anderson, C. J., Janjic, J. M. Theranostic nanoemulsions for macrophage COX-2 inhibition in a murine inflammation model. Clinical Immunology. 160, (1), 59-70 (2015).
  4. Patel, S. K., Janjic, J. M. Macrophage targeted theranostics as personalized nanomedicine strategies for inflammatory diseases. Theranostics. 5, (2), 150-172 (2015).
  5. Patel, S. K., Zhang, Y., Pollock, J. A., Janjic, J. M. Cyclooxgenase-2 inhibiting perfluoropoly (ethylene glycol) ether theranostic nanoemulsions-in vitro study. PLOS ONE. 8, (2), 55802 (2013).
  6. Liu, L., Bagia, C., Janjic, J. M. The First Scale-Up Production of Theranostic Nanoemulsions. BioResearch Open Access. 4, (1), 218-228 (2015).
  7. Patel, S. K., Patrick, M. J., Pollock, J. A., Janjic, J. M. Two-color fluorescent (near-infrared and visible) triphasic perfluorocarbon nanoemuslions. Journal of Biomedical Optics. 18, (10), 101312 (2013).
  8. O'Hanlon, C. E., Amede, K. G., O'Hare, M. R., Janjic, J. M. NIR-labeled perfluoropolyether nanoemulsions for drug delivery and imaging. Journal of Fluorine Chemistry. 137, 27-33 (2012).
  9. Bennett, G. J., Xie, Y. K. A peripheral mononeuropathy in rat that produces disorders of pain sensation like those seen in man. Pain. (1988).
  10. Vasudeva, K., et al. In vivo and systems biology studies implicate IL-18 as a central mediator in chronic pain. Journal of Neuroimmunology. 283, 43-49 (2015).
  11. Vasudeva, K., et al. Imaging neuroinflammation in vivo in a neuropathic pain rat model with near-infrared fluorescence and (1)(9)F magnetic resonance. PLOS ONE. 9, (2), 90589 (2014).
  12. Cheng, Y., Liu, M., Hu, H., Liu, D., Zhou, S. Development, Optimization, and Characterization of PEGylated Nanoemulsion of Prostaglandin E1 for Long Circulation. AAPS PharmSciTech. 17, (2), 409-417 (2016).
  13. Fofaria, N. M., Qhattal, H. S., Liu, X., Srivastava, S. K. Nanoemulsion formulations for anti-cancer agent piplartine--Characterization, toxicological, pharmacokinetics and efficacy studies. International Journal of Pharmaceutics. 498, (1-2), 12-22 (2016).
  14. Ganta, S., et al. EGFR Targeted Theranostic Nanoemulsion for Image-Guided Ovarian Cancer Therapy. Pharmaceutical Research. 32, (8), 2753-2763 (2015).
  15. Shah, L., Kulkarni, P., Ferris, C., Amiji, M. M. Analgesic efficacy and safety of DALDA peptide analog delivery to the brain using oil-in-water nanoemulsion formulation. Pharmaceutical Research. 31, (10), 2724-2734 (2014).
  16. Maruyama, H., et al. High-level expression of naked DNA delivered to rat liver via tail vein injection. Journal of Gene Medicine. (2002).
  17. Hibbitt, O. C., et al. Delivery and long-term expression of a 135 kb LDLR genomic DNA locus in vivo by hydrodynamic tail vein injection. Journal of Gene Medicine. (2007).
  18. Sebestyén, M. G., et al. Mechanism of plasmid delivery by hydrodynamic tail vein injection. I. Hepatocyte uptake of various molecules. Journal of Gene Medicine. (2006).
  19. Budker, V. G., et al. Mechanism of plasmid delivery by hydrodynamic tain vein injection. II. Morphological studies. Journal of Gene Medicine. (2006).
  20. Lecocq, M., et al. Uptake by mouse liver and intracellular fate of plasmid DNA after a rapid tail vein injection of a small or a large volume. Journal of Gene Medicine. (2003).
  21. Park, S., Park, H. -M., Sun, S. -H. Single-dose Intravenous Injection Toxicity of Water-soluble Danggui Pharmacopuncture (WDP) in Sprague-Dawley Rats. Journal of Pharmacopuncture. 21, (2), 104-111 (2018).
  22. Zhang, X., et al. Activatable fluorescence detection of epidermal growth factor receptor positive mediastinal lymph nodes in murine lung cancer model. PLOS ONE. 13, (6), 0198224 (2018).
  23. Liu, G., et al. Tracking of transplanted human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells labeled with fluorescent probe in a mouse model of acute lung injury. International Journal of Molecular Medicine. 41, (5), 2527-2534 (2018).
  24. Schindelin, J., et al. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis. Nature Methods. 9, (7), 676-682 (2012).
  25. Janjic, J. M., Srinivas, M., Kadayakkara, D. K., Ahrens, E. T. Self-delivering nanoemulsions for dual fluorine-19 MRI and fluorescence detection. Journal of the American Chemical Society. 130, (9), 2832-2841 (2008).
  26. Chang, Y. -C., et al. An Automated Mouse Tail Vascular Access System by Vision and Pressure Feedback. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 20, (4), 1616-1623 (2015).
  27. Chen, Q., et al. Theranostic imaging of liver cancer using targeted optical/MRI dual-modal probes. Oncotarget. 8, (20), 32741-32751 (2017).
  28. Tansi, F. L., et al. Activatable bispecific liposomes bearing fibroblast activation protein directed single chain fragment/Trastuzumab deliver encapsulated cargo into the nuclei of tumor cells and the tumor microenvironment simultaneously. Acta Biomaterialia. 54, 281-293 (2017).
  29. Li, S., Johnson, J., Peck, A., Xie, Q. Near infrared fluorescent imaging of brain tumor with IR780 dye incorporated phospholipid nanoparticles. Journal of Translational Medicine. (2017).
  30. Gao, M., Yu, F., Lv, C., Choo, J., Chen, L. Fluorescent chemical probes for accurate tumor diagnosis and targeting therapy. Chemical Society Reviews. (2017).
  31. Wang, R., Han, X., You, J., Yu, F., Chen, L. Ratiometric Near-Infrared Fluorescent Probe for Synergistic Detection of Monoamine Oxidase B and Its Contribution to Oxidative Stress in Cell and Mice Aging Models. Analytical Chemistry. 90, (6), 4054-4061 (2018).
  32. Han, X., Song, X., Yu, F., Chen, L. A Ratiometric Near-Infrared Fluorescent Probe for Quantification and Evaluation of Selenocysteine-Protective Effects in Acute Inflammation. Advanced Functional Materials. 27, (28), 1700769 (2017).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics