איסוף דם באמצעות ניקוב ורידים תת-מותני בעכברים
Summary
כאן, אנו מציגים פרוטוקול לקחת דגימות דם. מווריד התת-קלאובי של העכברים
Abstract
העכבר הוא מודל היונקים המוביל ביותר לחקר מחלות אנוש ובריאות האדם. עם זאת, אוסף דגימת דם מעכברים הוא מאתגר בעבודת מחקר. איסוף דם זנב הוא שיטה פופולרית כאשר כמות קטנה של דגימת דם נדרש. עורק מסלולית יכול להיחשב אם כמות גדולה של דם נדרשת אבל זה שיטת איסוף הדם יש בעיות אתיות. לשעבר, הדגמנו את הכדאיות ואת הבטיחות של איסוף דגימת דם באמצעות ניקוב ורידים ריחי בחולדות, וכאן אנו חוקרים אם ניתן להשתמש בשיטה זו בעכברים. אנו מדווחים כי שיטה זו היא בטוחה ומעשית עבור איסוף דם בעכברים. איסוף דם דרך ניקוב הווריד ריחי בעכברים יכול להיות שיטה נוחה בעבודות המחקר היומי.
Introduction
אוסף דגימת דם מעכברים חיוני ברוב מעבדות המחקר. הגישות קונבנציונאלי עבור איסוף הדם בעכברים הוא חיתוך זנב כאשר פחות מ 100 μL של המדגם נדרש1. עם זאת, אם יותר מ-100 μL של דם נדרשים בנקודת זמן לא מסוף, retroorbital, דימום תת הלסת או איסוף דם תת-מנטלי הם הנפוצים ביותר טכניקות2. במקרים מסוימים, צנתור וריד הצוואר דרך חתך כירורגי אומץ כשיטה חלופית3.
למרות זאת, השיטות שלעיל מזיקות לעכברים. למיטב ידיעתנו, שיטת הרטרוביטל אינה מתקבלת באופן נרחב בשל הסיכון הפוטנציאלי לסיבוכים4,5. טראומה קשורה למבצע לא מתרחשת רק באזור הנראה6,7, אלא גם עמוק בתוך המסלול6. חוץ מזה, אוסף דם תת הלסת הוא מלחיץ8 ויכול להיות משויך דימום מופרז2,9. בהתבסס על המחקר הקודם שלנו10,11, כאן אנו מציגים אסטרטגיה חדשה עבור איסוף דם מווריד ריחי בעכברים. הבטיחות, הכדאיות והשגת נפח הדם עם טכניקה זו מוצגים ודנים.
Protocol
Representative Results
Discussion
דו ח זה מייצג הרחבה של מחקר קודם על דגימת דם דרך ניקוב הווריד התת-קלאובי בחולדות11. כמו העכבר הוא חיה המחקר הנפוץ ביותר, זה יהיה יקר לראות אם טכניקה זו ניתן גם להחיל על עכברים. האתגר נובע מהקוטר הקטן יחסית של הווריד התת-קלאובי.
במחקר הנוכחי, מצאנו כי ניקוב ריחי בעכברים היא דרך אפשרית ואמינה לאסוף דם. לעומת השיטות הקונבנציונליות כגון חיתוך וריד הזנב או איסוף דם מסלולית, אין בעיות אתיות של השיטה הנוכחית. כל החיות שרדו לאחר הליך זה ללא תוספי נוזלים לאחר כ 200 μL של חילוץ הדם, ובעלי חיים יכולים לשמש למחקרים ניסיוניים נוספים. תיאורטית, מיצוי הנפח הכולל לדוגמה לא הצליח להגיע ליותר מ -10% מנפח הדם במחזור הכולל בכל פעם והנפח הכולל של בעל חיים מבוגר הוא 55 ל70 mL/ק”ג משקל גוף5. עבור העכברים המשמשים במחקר זה (34.7-28.3 g), החילוץ המקסימלי העוצמה צריך להיות סביב 200 μL. כך אנו להגדיר את כמות דגימת הדם סביב 200 μL עבור כל עכבר. חוסר היכולת למדוד לחץ דם, קצב הלב, ופרמטרי מתח אחרים הם המגבלות העיקריות של דו ח זה.
הרדמה כללית מספיקה היא עוד בעיה חשובה כדי להבטיח את הצלחת הניקוב. העכברים צריכים להישאר שקטים במהלך הליך הניקוב כדי למנוע את הסיכון של פגיעה בכלי על ידי המחט. מצאנו כי פנטוברביטל נתרן ב 60 מ”ג/ק”ג להרדמה כללית יכול לספק עומק אידיאלי של הרדמה. חיסרון של סוכן זה הוא זמן ההחלמה הארוך יחסית (בממוצע כ -30 דקות). במוסדות מסוימים משתמשים באינהלציה לזמן קצר, ויש לקחת בחשבון את האפשרות לקבל הרדמה חלופית15.
המיקום של וריד ריחי מוצג באיור 4. בגלל הקיר הדק והלחץ הנמוך בווריד, הקיר הקדמי והאחורי של הווריד ריחי היה לצרף אחד את השני תחת לחץ של מחט בזמן המחט הוא נע קדימה (איור 5a). בזמן הסגת הבוכנה באיטיות, הקירות המחוברים יפרידו באופן ספונטני, וקצה המחט יכול לחדור לתוך המזרק האמיתי של כלי הדם והדם, והוא יכול לנקז את מזרק תחת לחץ שלילי מתמשך (איור 5B). שימוש של מערכת איסוף דם ואקום16 אולי גם לטובת איסוף הדם. בשל הקוטר הקטן יחסית של העכברים התת-כהאליים, עלולים להיות כישלונות אפילו עבור מפעיל מנוסה. לטירון, אנחנו ממליצים על ניקוב. ורידים בחולדות שדווחו על11 לאחר מספר ניסיונות ניקוב מוצלח בחולדות, שיעור ההצלחה של ניקוב הווריד ריחי בעכברים יכול להיות משופר באופן משמעותי. ודא כי המיקום ניקוב מדויק הוא רק caudal באמצע עצם הבריח. המחט נעה כלפי מעלה והגולגולת לפוסה מעולה הם נקודות מפתח אחרות כדי להבטיח ניקוב מוצלח.
לסיכום, ניקוב וריד ריחי הוא שיטה בטוחה ויעילה עבור איסוף דם בעכברים. פרט לחיתוך וריד הזנב, רטרו-מסלולית אוסף דם, שיטה זו היא אפשרית, בטוח, מתאים מחקרים תצפית בכמה נקודות זמן בעכברים.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכת על ידי המענק של הקרן הלאומית למדע הטבע של סין No. 81670269, מס ‘ 81500355 ו-No 81500226.
Materials
| 1.0 mL syringe | Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd (Weihai, Shandong Province, China) | 20163151593 | |
| 75% ethanol | Department of Pharmacy, The Second Xiangya Hospital of Central South University | made in Department of Pharmacy,The Second Xiangya Hospital of Central South Univesity | |
| adhesive tape | 3M Deutschland GmbH (Kamen, Germany) | 1534-1 | |
| canvas gloves | for anesthesia | ||
| electronic scale | Dongguan Shengheng Electronics Co. Ltd (Dongguan, Guangdong Province, China) | KP-3000 | |
| epilating agent | France Yi Sha Cosmetics Co. Ltd (Guangzhou, Guangdong Province, China) | 8281744 | |
| heparin (used concentration 10 U/mL, 2 mL, 12500 IU) | Nanjing Xinbai Pharmaceutical Co. Limited (Nanjing, Jiangsu Province, China) | H32025851 | |
| mice | Hunan SJA Laboratory Animal Co. Ltd (Changsha, Hunan Province, China) | Kunming spcies | |
| needle, 26G, 0.45 mm x 16 mm | Shandong Weigao Group Medical Polymer Co. Ltd (Weihai, Shandong Province, China) | 20163151593 | |
| pentobarbital sodium (used solution 1%) | Merck | P-010-1ML | |
| physiological saline, 100 mL | Hunan Kelun Pharmaceutical Co. Ltd (Yueyang, Hunan Province,China) | H43020454 | |
| stastical software | International Business Machines | SPSS Statistics 25 | |
| tube, 2 mL | Hubei Jinxing Technology & Development Co. Ltd (Wuhan Hubei Province, China) | MCT-150-C | |
References
- McCosh, R. B., Kreisman, M. J., Breen, K. M. Frequent Tail-tip Blood Sampling in Mice for the Assessment of Pulsatile Luteinizing Hormone Secretion. Journal of Visualized Experiments. (137), (2018).
- Regan, R. D., Fenyk-Melody, J. E., Tran, S. M., Chen, G., Stocking, K. L. Comparison of Submental Blood Collection with the Retroorbital and Submandibular Methods in Mice (Mus musculus). Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 55 (5), 570-576 (2016).
- Park, A. Y., et al. Blood collection in unstressed, conscious, and freely moving mice through implantation of catheters in the jugular vein: a new simplified protocol. Physiological Reports. 6 (21), e13904 (2018).
- Heimann, M., Kasermann, H. P., Pfister, R., Roth, D. R., Burki, K. Blood collection from the sublingual vein in mice and hamsters: a suitable alternative to retrobulbar technique that provides large volumes and minimizes tissue damage. Laboratory Animals. 43 (3), 255-260 (2009).
- Parasuraman, S., Raveendran, R., Kesavan, R. Blood sample collection in small laboratory animals. Journal of Pharmacology & Pharmacotherapeutics. 1 (2), 87-93 (2010).
- Diehl, K. H., et al. A good practice guide to the administration of substances and removal of blood, including routes and volumes. Journal of Applied Toxicology. 21 (1), 15-23 (2001).
- van Herck, H., et al. Orbital sinus blood sampling in rats as performed by different animal technicians: the influence of technique and expertise. Laboratory Animals. 32 (4), 377-386 (1998).
- Tsai, P. P., et al. Effects of different blood collection methods on indicators of welfare in mice. Lab Anim (NY). 44 (8), 301-310 (2015).
- Holmberg, H., Kiersgaard, M. K., Mikkelsen, L. F., Tranholm, M. Impact of blood sampling technique on blood quality and animal welfare in haemophilic mice. Laboratory Animals. 45 (2), 114-120 (2011).
- Yang, H., et al. Safety and efficacy of a modified axillary vein technique for pacemaker implantation. Cardiology Plus. 3, 104-107 (2018).
- Yang, H., et al. Subclavian Vein Puncture As an Alternative Method of Blood Sample Collection in Rats. Journal of Visualized Experiments. (141), (2018).
- Kilkenny, C., Altman, D. G. Improving bioscience research reporting: ARRIVE-ing at a solution. Laboratory Animals. 44 (4), 377-378 (2010).
- Research, I. f. L. A. . Guide for the care and use of laboratory animals. , (1996).
- Redel, A., et al. Impact of ischemia and reperfusion times on myocardial infarct size in mice in vivo. Experimental Biology and Medicine (Maywood, N.J.). 233 (1), 84-93 (2008).
- Tsukamoto, A., Serizawa, K., Sato, R., Yamazaki, J., Inomata, T. Vital signs monitoring during injectable and inhalant anesthesia in mice. Experimental Animals. 64 (1), 57-64 (2015).
- Zou, W., et al. Repeated Blood Collection from Tail Vein of Non-Anesthetized Rats with a Vacuum Blood Collection System. Journal of Visualized Experiments. (130), (2017).
