2012年12月8日
静脉自我给药(IVSA)范式被认为是研究啮齿类动物药物滥用强化特性的金标准。本文概述了获得可靠IVSA数据所需的实验步骤和外科技术,尤其强调了导管植入和维护的精细操作。
大家好,我是伊丽莎白·科蒂克(Elizabeth Kotick),来自麦吉尔大学健康中心成瘾研究单位凯瑟琳·吉尔(Katherine Gill)博士的实验室。今天我将向大家演示如何进行静脉自我给药研究所需的导管植入手术。我将展示导管的插入方法,以及一些保持导管通畅的实用技巧。
在尼古丁静脉自我给药实验期间,动物通过塑料管连接至Tai,尼古丁输注由连接的输注泵递送。操作箱购自Med Associates公司,每个箱子配备两个超敏感的小鼠杠杆。
在手术前,需要准备一些物品,以便将导管插入静脉。需要准备一根20号针头,并将其针柄顶部削去约两厘米,形成一个通道,用于引导导管进入静脉。
接下来,准备用于冲洗和检查导管的注射器。一段 12 厘米长的管路,一端连接到注射器的 26 号针头上,另一端则拉伸套在 23 号针头上。为了便于将管路固定到导管套管上,你需要准备两个这样的注射器:一个装有含肝素的 T carcin 溶液,另一个装有生理盐水。
最后,准备导管套管帽。为防止碎屑进入,导管套管需要加盖密封。这些帽由套在23号针头上的塑料管拉伸制成。
从针尖处截取一厘米长的导管,并将导管的开口端熔化以密封。通过针头推注生理盐水,确保接头无泄漏。小鼠导管购自英国 Cam Cs。剪去导管上多余的管路,使导管球囊末端至导管末端的长度为1.2厘米。
接下来,将含有生理盐水的注射器连接到导管的外部金属套管上,并冲洗以检查有无渗漏。小鼠通过吸入混有氧气的异氟烷气体进行麻醉,并在手术全程维持麻醉状态。使用呼吸管时,根据动物的体重设定氧气和异氟烷的浓度,并在手术过程中根据需要进行调整。用镊子轻夹小鼠后肢以确认其是否处于适当麻醉状态,并在手术期间持续监测小鼠的呼吸困难情况及麻醉深度。
由于手术持续20至30分钟,需在两只眼睛上涂抹眼用润滑剂。在手术前对小鼠进行剃毛。在动物背部为导管基座准备放置空间。
轻轻提起动物背部的皮肤,在肩胛骨中间区域做一个长约两厘米的小纵向切口,切口位置从背部中点开始,延伸至颈部下方。用力分开结缔组织,为导管基座留出空间,并向切口处滴加生理盐水。
轻轻将切口两侧的皮肤拉拢,然后将动物翻转。右侧翼状静脉位于颈部皮肤的浅层,可通过做一个浅表切口暴露。从右侧锁骨附近开始,向上朝动物下颌方向,做一条长约一至两厘米的斜切口。
需要将导管底部的管路从颈部腹侧切口引出,以便插入静脉时能够触及。用镊子在肩部皮下穿行,并穿过结缔组织。为到达背部切口,需将管路从皮下牵引至动物颈部的腹侧开口处。
用动脉夹夹住导管末端,并将其固定在动物右侧。向切口处滴加生理盐水,分离右侧颈静脉。非常轻柔地移开可能阻碍视野的结缔组织和脂肪组织,找到静脉。
轻轻抬起静脉上方的组织,使用弯头镊子分离静脉周围及下方的脂肪和结缔组织。将弯头镊子置于静脉下方,用空闲的手将其张开。将一根无菌塑料棒从静脉下方穿过。
静脉隆起后,仅去除足以清晰无遮挡地观察到静脉的少量脂肪组织。定期将生理盐水滴加到暴露的静脉上,以保持其湿润。在静脉周围预先准备好缝合线结,以便在导管插入颈静脉后能够固定导管管路。
在静脉两端下方打结,并在每一端打一个非常松散的活结。将导管管路穿过上方的结,然后绕过缝合线, loop至右肩上方。通过导管推注生理盐水,使管路因重量下沉,从而将导管管路插入颈静脉。
使用改良的20号针头穿刺静脉,用生理盐水润湿静脉及插入针头以减少插入过程中的摩擦,轻轻向后拉动塑料杆,将针头插入至靠近静脉下方位置,插入深度以针头进入约半厘米为宜。随后将导管管路沿针头滑入静脉内。
不应有阻力。阻力表明你可能进入了结缔组织。为确认是否已进入静脉,可尝试回抽导管注射器,观察是否能抽出血液。
导管就位后,拔出针头,将导管球囊推至插入部位。系紧下方的结,并在系第二个结之前,确保导管管路紧贴横杆且与球囊上方紧密贴合。这将固定导管位置。
取下夹条,并在每一端打第二个结。缝合前,将导管管路和缝合线埋入皮下。使用动脉夹引导缝合针穿过皮肤,以关闭切口。
缝合针数将根据切口大小而变化。将动物置于俯卧位,在其背部放置导管基座。向切口处滴加生理盐水,并将导管基座从皮下插入。
确保导管尽可能少地盘绕,并置于基座下方,以尽量降低被刺穿的风险。缝合导管基座周围的皮肤。缝合针数取决于切口的大小。
通常缝合三到四针即可。确保仍能从导管中抽出血液。最后,用肝素化的盐溶液冲洗导管,以防止感染和血栓形成。
松开与导管套管相连的管路。接着,取下生理盐水管,并迅速更换为含有肝素化 T Carin 溶液的注射器管路。用 0.03 至 0.05 cc 的溶液冲洗导管。
再次松开与套管相连的管路。用镊子夹住导管帽,并以单次动作迅速将管路从套管上取下,立即替换为导管帽。此步骤必须快速完成,以防止血液上涌。
拧紧白色导管护帽,确保护帽固定且未刺穿套管尖端。给小鼠皮下注射镇痛药和抗生素。在一侧注射剂量为每千克体重5毫克的酮洛芬镇痛药,在另一侧注射剂量为每千克体重10毫克的阿米卡星抗生素。
停止麻醉后,将小鼠置于清洁的笼子中恢复,并确保其能方便地获取食物和水。通过采用本视频中介绍的技术,可以获得可靠的静脉自我给药数据。然而,保持导管通畅至关重要。
这是通过将导管小心地置入右心房、每天在操作前和操作后冲洗导管,以及确保导管套管始终加盖封闭以防止碎屑进入来实现的。
本文详细介绍了静脉自我给药(IVSA)范式,这是一种研究啮齿类动物药物强化作用的标准方法。文章重点阐述了获得可靠IVSA数据所需的手术技术与操作步骤,特别是导管植入与维护的相关技术。
小鼠模型中的静脉自我给药(IVSA)为评估化合物的强化特性提供了一个关键的临床前研究平台,有助于在成瘾及神经精神类药物研发中进行靶点验证。通过允许动物自行给予测试物质,该方法减少了实验者的偏倚,并可获得关于药物摄入模式的定量数据,从而支持在早期靶点评估中进行机制性风险排除和提高预测可信度。该方法促进了从靶点结合到行为输出之间的转化连续性,为中枢神经系统治疗药物的研发管线优先排序提供决策依据。
IVSA 融入了从靶点验证到先导化合物发现再到临床前评估的整个发现流程,作为一种功能性检测方法,用于评估强化倾向性,可补充体外和体内药代动力学分析。