8. Dezember 2012
Die intravenöse Selbstverwaltung (IVSA) Paradigma gilt als der Goldstandard bei der Prüfung der verstärkenden Eigenschaften von Drogen bei Nagern sein. Dieses Manuskript beschreibt die experimentellen Verfahren und chirurgische Techniken notwendig, um verlässliche IVSA Daten zu erhalten. Insbesondere werden akribische Katheterimplantation und Wartung hervorgehoben.
Hallo, mein Name ist Elizabeth Kotick und ich komme aus dem Labor von Dr. Katherine Gill in der Abteilung für Suchtforschung am McGill University Health Center. Heute zeige ich Ihnen, wie man die Katheterisierung durchführt, die für intravenöse Selbstapplikationsstudien erforderlich ist. Ich werde Ihnen zeigen, wie man den Katheter einsetzt, sowie einige Tipps zur Aufrechterhaltung der Katheterpatenz geben.
Während der intravenösen Selbstapplikations-Sitzungen mit Nikotin werden die Tiere über Kunststoffschläuche an Tai angeschlossen, und Nikotininfusionen werden mittels der angekoppelten Infusionspumpen verabreicht. Die operanten Kammern wurden von Med Associates bezogen. Jede Kammer ist mit zwei ultrasensiblen Maus-Hebeln ausgestattet.
Es müssen einige Vorkehrungen getroffen werden, bevor die Operation zur Einführung des Katheters in die Vene beginnen kann. Eine 20-Gauge-Nadel muss so präpariert werden, dass die Schlauchleitung in die Vene geschoben werden kann. Rasieren Sie etwa zwei Zentimeter des oberen Teils des Nadelschafts ab, um einen Kanal zu schaffen, der als Führung für die Katheterschlauchleitung in die Vene dient.
Bereiten Sie als Nächstes die Spritzen zur Spülung und Überprüfung des Katheters vor. An einem Ende ist ein 12 cm langes Schläuchchen an die 26-Gauge-Nadel der Spritze angebracht, während das andere Ende über eine 23-Gauge-Nadel gezogen wird. Um das Anbringen des Schläuchchens an der Katheterkanüle zu erleichtern, benötigen Sie zwei derartige Spritzen: eine mit der heparinisierten T carcin-Lösung und eine andere mit Kochsalzlösung.
Zuletzt bereiten Sie die Verschlusskappe für die Katheterkanüle vor. Die Katheterkanüle muss verschlossen werden, um das Eindringen von Verunreinigungen zu verhindern. Diese Verschlüsse werden hergestellt, indem Kunststoffschläuche über Nadeln mit der Stärke 23 Gauge gezogen werden.
Der Schlauch wird einen Zentimeter von der Nadelspitze entfernt abgeschnitten, und das offene Ende wird verschmolzen. Um den Schlauch abzudichten, wird Kochsalzlösung durch die Nadel gedrückt, um sicherzustellen, dass keine Undichtigkeiten in den Verschlüssen vorhanden sind. Mauskatheter wurden von Cam Cs im Vereinigten Königreich bezogen. Schneiden Sie den überschüssigen Schlauch am Katheter so ab, dass 1,2 Zentimeter bis zum Ende der Katheterbirne verbleiben.
Befestigen Sie als Nächstes die Spritze mit Kochsalzlösung an der äußeren Metallkanüle des Katheters und spülen Sie durch, um auf Leckagen zu prüfen. Die Mäuse werden mit einem Gemisch aus Isofluran-Gas und Sauerstoff anästhesiert und für die Dauer der Operation unter Narkose gehalten. Mithilfe einer Beatmungssonde werden die Konzentrationen von Sauerstoff und Isofluran entsprechend dem Körpergewicht des Tieres eingestellt und nach Bedarf während der Operation angepasst. Stellen Sie sicher, dass das Tier ausreichend anästhesiert ist, indem Sie mit der Pinzette in die Hinterbeine zwicken, und überwachen Sie die Maus während der gesamten Operation auf Atembeschwerden und die Tiefe der Narkose.
Da die Operation zwischen 20 und 30 Minuten dauert, tragen Sie ein Augenschmiermittel auf beide Augen auf. Vor der Operation wird die Maus rasiert. Bereiten Sie eine Stelle für die Katheterbasis auf dem Rücken des Tieres vor.
Ziehen Sie die Haut am Rücken des Tieres vorsichtig nach oben und führen Sie einen kleinen, mittig zwischen den Schulterblättern verlaufenden Längsschnitt von etwa zwei Zentimetern Länge durch, beginnend in der Mitte des Rückens und bis knapp unterhalb des Halses reichend. Weiten Sie das Bindegewebe mit Gewalt, um Platz für die Katheterbasis zu schaffen, und tragen Sie Kochsalzlösung auf den Einschnitt auf.
Ziehen Sie die Haut vorsichtig an beiden Seiten des Schnittes zusammen und drehen Sie das Tier um. Die rechte Tegularvene liegt oberflächlich unter der Haut des Halses und kann durch einen flachen Schnitt freigelegt werden. Führen Sie einen diagonalen Schnitt von etwa ein bis zwei Zentimeter Länge aus, der sich vom rechten Schlüsselbein ausgehend nach oben in Richtung des Kiefers des Tieres erstreckt.
Der Schlauch an der Basis des Katheters muss durch den ventralen Halschnitt geführt werden, um für die Einführung in die Vene zugänglich zu sein. Führen Sie die Pinzette unter die Haut der Schultern und durchtrennen Sie das Bindegewebe. Um den dorsalen Schnitt zu erreichen, ziehen Sie den Schlauch unter der Haut hindurch zur ventralen Öffnung im Halsbereich des Tieres.
Halten Sie das Ende des Schlauchs mit Arterienklemmen fest und lassen Sie es auf der rechten Seite des Tieres geklemmt. Tragen Sie Kochsalzlösung auf den Schnitt auf und isolieren Sie die rechte Vena jugularis. Entfernen Sie vorsichtig eventuell die Sicht behinderndes Bindegewebe und Fettgewebe, und lokalisieren Sie die Vene.
Heben Sie die Vene vorsichtig am oberen Ende an und verwenden Sie die gebogenen Pinzetten, um das Fett- und Bindegewebe um und unter der Vene zu lösen. Legen Sie die gebogenen Pinzetten unter die Vene und öffnen Sie sie mit der freien Hand. Führen Sie einen sterilen Kunststoffstab unter der Vene hindurch.
Wenn die Vene angehoben ist, entfernen Sie nur so viel Fett, dass die Vene gut und ungehindert sichtbar ist. Geben Sie in regelmäßigen Abständen Kochsalzlösung auf die freigelegte Vene, um sie feucht zu halten. Bereiten Sie Nahtschlingen um die Vene vor, um den Katheterschlauch nach dem Einsetzen in die Vena jugularis fixieren zu können.
Nähte unterhalb der Vene an beiden Enden anlegen und an jedem Ende eine einzelne sehr lockere, offene Schleife knüpfen. Den Katheterschlauch durch die obere Schleife führen und über den Nahtfaden nach rechts über die Schulter führen. Kochsalzlösung durch den Katheter schieben, um den Schlauch zu beschweren und den Katheterschlauch in die Vena jugularis einzuführen.
Die modifizierte 20-Gauge-Nadel wird verwendet, um die Vene zu durchstechen, sowohl die Vene als auch die Einführnadel mit Kochsalzlösung zu benetzen, um die Reibung während der Einführung zu verringern, den Kunststoffbügel vorsichtig zurückzuziehen und die Nadel näher an den unteren Teil der Vene heranzuführen. Gerade so weit, dass ein halber Zentimeter der Nadel eindringt. Die Katheterschlauchleitung entlang der Nadel nach unten schieben und in die Vene einführen.
Es sollte kein Widerstand spürbar sein. Ein Widerstand würde darauf hindeuten, dass Sie sich im Bindegewebe befinden. Um sicherzustellen, dass Sie sich innerhalb der Vene befinden, versuchen Sie, am Spritzenkolben des Katheters zu ziehen, um zu überprüfen, ob Blut aspiriert werden kann.
Nachdem die Schlauchleitung eingesetzt ist, entfernen Sie die Nadel und schieben Sie die Katheterbirne bis zum Einführpunkt vor. Binden Sie den unteren Knoten und stellen Sie sicher, dass die Katheterschlauchleitung bündig an der Stange anliegt, bevor Sie den zweiten Knoten direkt oberhalb der Birne binden. Dadurch wird der Katheter fixiert.
Entfernen Sie den Stab und knüpfen Sie an jedem Ende einen zweiten Knoten. Legen Sie den Katheterschlauch und die Nahtfäden vor dem Vernähen unter die Haut. Führen Sie die Nadel mit Hilfe der Arterienklemme durch die Haut und verschließen Sie die Inzision.
Die Anzahl der Stiche variiert je nach Größe des Schnitts. Bei dem Tier in Bauchlage die Katheterbasis auf dem Rücken des Tieres positionieren. Kochsalzlösung auf den Schnitt auftragen und die Katheterbasis unter die Haut schieben.
Stellen Sie sicher, dass der Schlauch möglichst wenig geschlungen ist und unter der Basis verläuft, um die Gefahr einer Durchtrennung zu minimieren. Nähen Sie die Haut um die Katheterbasis herum. Die Anzahl der Nähte hängt von der Größe des Einschnitts ab.
Normalerweise sind drei bis vier Stiche ausreichend. Stellen Sie sicher, dass weiterhin Blut über den Katheter abgenommen werden kann. Spülen Sie den Katheter abschließend mit der heparinisierten Tein-Lösung durch, um Infektionen und Blutgerinnselbildung zu verhindern.
Lösen Sie den Schlauch, der mit der Kanüle des Katheters verbunden ist. Entfernen Sie als Nächstes den Kochsalzschlauch und ersetzen Sie ihn umgehend durch einen Schlauch der Spritze, die die heparinisierte T-Carin-Lösung enthält. Spülen Sie den Katheter mit 0,03 bis 0,05 ccm der Lösung aus.
Lösen Sie erneut den Schlauch, der mit der Kanüle verbunden ist. Halten Sie die Katheterkappe mit der Pinzette fest und ziehen Sie den Schlauch mit einer einzigen Bewegung von der Kanüle ab, um ihn anschließend sofort durch die Katheterkappe zu ersetzen. Dieser Schritt muss schnell ausgeführt werden, um zu verhindern, dass Blut austritt.
Schrauben Sie die weiße Katheterabdeckung auf, wobei sichergestellt werden muss, dass die Abdeckung fest sitzt, ohne die Kanülenspitze zu durchstechen. Verabreichen Sie der Maus subkutane Injektionen eines Analgetikums und eines Antibiotikums. Injizieren Sie das Analgetikum Ketoprofen auf der einen Seite in einer Dosis von fünf Milligramm pro Kilogramm und das Antibiotikum Amikacin auf der anderen Seite in einer Dosis von 10 Milligramm pro Kilogramm.
Nach Beendigung der Anästhesie sollte die Maus in einem sauberen Käfig mit leichtem Zugang zu Futter und Wasser zur Erholung gebracht werden. Zuverlässige Daten zur intravenösen Selbstapplikation können durch Anwendung der in diesem Video dargestellten Techniken erhalten werden. Es ist jedoch wichtig, die Katheterpatenz aufrechtzuerhalten.
Dies wird durch eine sorgfältige Platzierung des Katheters in das rechte Vorhof erreicht, das tägliche Spülen des Katheters vor und nach den Opera-Sitzungen sowie durch die ständige Verschließung der Katheterkanüle, um das Eindringen von Partikeln zu verhindern.
In diesem Artikel wird das Paradigma der intravenösen Selbstapplikation (IVSA), eine Standardmethode zur Untersuchung der Verstärkungswirkung von Drogen bei Nagetieren, ausführlich beschrieben. Besonderer Schwerpunkt liegt auf den chirurgischen Techniken und Verfahren, die notwendig sind, um zuverlässige IVSA-Daten zu erhalten, insbesondere auf der Implantation und Pflege von Kathetern.
Die intravenöse Selbstapplikation (IVSA) in Mausmodellen bietet eine entscheidende präklinische Plattform zur Bewertung der verstärkenden Eigenschaften von Substanzen und ermöglicht die Validierung von Zielstrukturen in der Sucht- und neuropsychiatrischen Arzneimittelentwicklung. Indem Tiere Testsubstanzen selbst verabreichen können, reduziert diese Methode experimentatorische Verzerrungen und liefert quantitative Daten zu Muster der Arzneimittelaufnahme, was zur mechanistischen Entschärfung von Risiken und zu einer prädiktiven Sicherheit bei der frühen Beurteilung von Zielstrukturen beiträgt. Der Ansatz fördert die translationale Kontinuität von der Zielstrukturenbindung bis hin zur Verhaltensausgabe und unterstützt Entscheidungen über die Weiterentwicklung oder Einstellung von Projekten in der Portfolio-Priorisierung für zentrale Nervensystem (CNS)-Therapeutika.
IVSA ist in den Entdeckungsprozess von der Target-Validierung über die Lead-Identifizierung bis zur präklinischen Bewertung integriert und dient als funktioneller Test zur Beurteilung der Missbrauchspotenz, der die pharmakokinetische Profilierung in vitro und in vivo ergänzt.