Intubatie-gemedieerde Intratracheaal (IMIT) Blaasinstillatie: een niet-invasieve, Lung-specifieke Delivery System

IMIT instillatie biedt belangrijke verbeteringen in bestaande respiratoire ziektemodellen in de mogelijkheid om reproduceerbaar druppelen reagentia direct in de longen. Het is een snelle aanpak heeft een ideale locatie voor een team van twee onderzoekers, waarvan één beheert de logistiek van de anesthesie en het kooien, en de andere die de IMIT techniek uitvoert. Grote studies kunnen worden uitgevoerd met IMIT met een gemiddelde tijd door 2-3 minuten per muis. Omdat de aanpak maakt gebruik van isofluraan als verdovingsmiddel, muizen herstellen zich snel uit de narcose, het reduceren van de houderij tijd bewaken dieren door herstel.

De technisch meest uitdagende aspect van de IMIT methode is de eerste stap van intuberen muizen. Individuen leren IMIT voeren zijn in staat om zich te concentreren op deze eerste stap van de katheter en ervoor te zorgen dat intubatie is bereikt door de visuele bevestiging van kleurstof beweging. Het voordeel van de aanpak is dat long-specific instillatie wordt gewaarborgd door het gebruik van de bevestiging van de intubatie, waarbij het vertrouwen van zowel de nieuwe onderzoeker en de expert probeert een moeilijke dier intuberen verhoogt. De belangrijkste elementen van het optimaliseren van de kans op een succesvolle intubatie zijn: i) het bereiken van een diepe sedatie om voldoende werktijd mogelijk maken, ii) de correcte plaatsing van de specula in de mond om een ​​goede visualisatie van de epiglottis toelaten, iii) goede diepte plaatsing van de specula zodat de tong blijft ingetrokken tijdens de gehele procedure, en iv) het gebruik van de kantelende platform om de handen van de onderzoeker te ondersteunen, zodat de procedure ontspannen en met een gestage aanpak wordt uitgevoerd.

Een van de beperkingen van de IMIT procedure is gerelateerd aan de frequentie van IMIT instillatie evenementen. Vanwege de mogelijke trauma geassocieerd met een afgebroken intubatie wordt afgeraden meer dan twee intubatie pogingen worden uitgevoerd in een enkele sessie (maximaal twee missers). IMITheeft uitstekende mogelijkheden in zijn vermogen om te worden gebruikt voor therapeutica geven in de longen van muizen kunnen echter therapeutische strategieën die gebruik maken van zeer frequent afgifte van reagens in de longen te niet geschikt voor IMIT. Het kan zijn dat IMIT dagelijks kan worden gebruikt om reagentia in een muizen long leveren zonder significante trauma, maar alleen wanneer deze door een goed geschoolde onderzoeker, aangezien de meeste trauma geassocieerd met intubatie wordt verondersteld geassocieerd te zijn met een gemiste intubatie gebeurtenis . Dergelijke hoogfrequente IMIT moet met de lokale dierenartsen en IACUC worden besproken.

Een extra potentiële beperking van IMIT is de grootte van de muis die wordt geïntubeerd. De hierboven beschreven IMIT procedure werd ontwikkeld bij muizen van ongeveer 17-22 g, waarin een 20 G catheter bleek een geschikte grootte voor de trachea van muizen in deze grootte zijn. Grotere katheters zijn met succes gebruikt bij oudere muizen; de initiële ontwikkeling van IMIT made gebruik van een 18 G katheter in BALB / c-muizen die> 20 g. Belangrijk, indien alternatieve kathetergrootten gebruikt, stompe naalden worden geproduceerd die het lumen van de katheter te passen en zijn getrimd tot een lengte die slechts 1 mm uitstrekt voorbij de kathetertip. Intubatie muizen kleiner dan 17 gram zijn mogelijk, maar wordt niet aanbevolen vanwege de vereiste kennis en zou het gebruik van kleinere katheters en specula zijn dan hierboven beschreven, vereisen.

Wij hebben IMIT voor de levering van verschillende respiratoire pathogenen naast P. aeruginosa, waaronder B. pseudomallei ⁹ en Klebsiella pneumoniae ^10. De IMIT model heeft belangrijke vorderingen gemaakt om onze studies van B. pseudomallei respiratoire aandoeningen, hebben geïdentificeerd dat intranasale inenting zorgt voor een vroeg, URT-gerelateerde morbiditeit van muizen in plaats van de systemische ziekte eindpunt waargenomen in menselijke ziekte ^9. B. pseudomallei is een Tier 1 Select middel van biodefense invloed, en als zodanig, ademhalingsaandoeningen modellen worden ontwikkeld voor aërosol welke modellen een potentiële biodefense gerelateerd route van binnenkomst voor weaponized ziekteverwekkers. Omdat de huidige aerosol modellen leiden tot infectie van zowel de URT en LRT, hetzelfde potentieel vroege morbiditeit fenotypes we hebben geïdentificeerd voor de intranasale model van B. pseudomallei respiratoire ziekte kan van toepassing zijn op de spuitbus model. Een toekomstige aanpassing van de IMIT model zou een intubatie-gemedieerde aerosolafgifte (IMAD), waarin muizen geïntubeerd voor target aerosol levering alleen in de long. Mechanische ventilatoren zijn beschikking isofluraan anesthesie, die kan worden aangepast om een ​​aërosol, in plaats van op vloeistof gebaseerde, pathogeen uitdaging leveren handhaven.

IMIT werd oorspronkelijk ontwikkeld als een benadering van de afgifte van bacteriën aan de longen te optimaliseren, maar ook toepassing voor de afgifte van andere reagentia in de muizenlong. Zoals dishierboven besproken, intranasale afgifte van verbindingen in muizen resulteert in een laag rendement, zeer variabele afgifte van reagentia in het doelorgaan van de long. Intranasale afgifte van Positron Emissie Tomografie (PET) beeldvorming reagentia met het muize longen leverde een 40% rendement aflevering ^11, terwijl wij hebben aangetoond dat IMIT een uitstekend alternatief voor andere long levering zal met> 98% levering werkzaamheid en multilobar distributie. Deze verbetering van gerichte afgifte aan de long heeft de potentie om de reproduceerbaarheid van therapeutische afgifte verhogen voor de behandeling van longziekte. IMIT kon op dezelfde voordelen bieden aan de studies van: i) de impact van het milieu pulmonale irriterende stoffen, ii) longkanker fenotypische studies, iii) long-specifieke siRNA knock-down.