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 ।
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 ।
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 ।
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।
The authors have nothing to disclose.
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 ।
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 |