שיטות לניהול עצמי תוך ורידים במודל של עכברים
8 בדצמבר 2012
ניהול עצמי הפרדיגמה תוך הוורידים (IVSA) נחשבת לסטנדרט זהב בבוחן את מאפייני החיזוק של תרופות של התעללות במכרסמים. כתב יד זה מתאר הפרוצדורות וטכניקות כירורגיות הדרושות כדי להשיג נתוני IVSA אמינים. בפרט, השתלת צנתר מוקפדת ותחזוקה מודגשות.
שלום, שמי אליזבת קוטיק ואני כאן מהמעבדה של ד"ר קתרין גיל ביחידה להתמכרויות של המרכז הרפואי של אוניברסיטת מקגיל. היום אראה לכם כיצד לבצע את ניתוח השחלת הקטטר הדרוש לעריכת מחקרי ניהול עצמי של חומרים בווריד. אדגים לכם כיצד להחדיר את הקטטר, וכן אבוא לכם בכמה טיפים לשמירה על פתיחות הקטטר.
במהלך מפגשי הזרקה עצמית תוורידית של ניקוטין, החיות מחוברות למערכת Tai באמצעות צינוריות פלסטיק, והזרקות ניקוטין מועברות על ידי משאבות ההזרקה המחוברות. תיבות אופרנט נקנו מחברת med associates. כל תיבה מצוידת בשני ידיות עכבר רגישות במיוחד.
ישנם מספר פריטים שיש להכין לפני הניתוח על מנת להחדיר את הקטטר אל תוך הווריד. יש להתאים מחט בכיcurrentPlayer 20 כדי להחליק את הצינור אל תוך הווריד. גדלו כ-2 cm מהחלק העליון של גוף המחט, כדי ליצור תעלה שתשמש להנחיית צינור הקטטר אל תוך הווריד.
בשלב הבא, הכינו את המזרקים לשטיפה ובדיקה של הקטטר. צינור באורך 12 סנטימטרים מחובר מקצה אחד למחט במידה 26 של המזרק, בעוד הקצה השני מתוח על מחט במידה 23. כדי להקל על חיבור הצינור לקנולה של הקטטר, תזדקקו לשני מזרקים דומים לזה: אחד מלא בתמיסת heparinized T carcin והשני בתמיסת סליין.
לבסוף, הכינו את מכסה הקנולה של הקטטר. יש לסגור את הקנולה של הקטטר באמצעות מכסה כדי למנוע חדירת לכלוך. מכסים אלו מיוצרים על ידי מתיחת צינור פלסטיק מעל מחטים במידה של 23 gauge.
את הפחית חותכים סנטימטר אחד מקצה המחט והקצה הפתוח מותך כדי לאטום את הפחית. דוחפים תמיסת סליין דרך המחט כדי לוודא שאין דליפות במכסים. קטטרים לעכברים נרכשו מ-Cam Cs בבריטניה. חותכים את עודפי הפחית מהקטטר כך שנותרים 1.2 סנטימטרים מקצה בולבית הקטטר.
בשלב הבא, חברו את המזרק המכיל תמיסת סליין לקנולה המתכתית החיצונית של הקתטר והזרימו נוזלים כדי לבדוק דליפות. העכברים מורדמים באמצעות גז isoflurine מעורבב עם חמצן ונשארים תחת הרדמה לאורך כל הניתוח. באמצעות צינור נשימה, רמות החמצן וה-isoflurine נקבעות בהתאם למשקל הגוף של החיה ומוסדרות לפי הצורך במהלך הניתוח; ודאו שהחיה מורדמת כראוי על ידי צביטה של רגליה האחוריות עם הפורספס, ועקבו אחר העכבר לאורך הניתוח כדי לזהות מצוקה נשימתית ואת עומק ההרדמה.
מכיוון שהניתוח נמשך בין 20 ל-30 דקות, יש למרוח חומר סיכה לעיניים בשתי העיניים. את העכבר גוזזים לפני הניתוח. הכינו מקום לבסיס הקטטר על גבו של בעל החיים.
הרם בעדינות את העור מגב בעל החיים ובצע חתךlongitudinal קטן באזור השכמה, באורך של כשני סנטימטרים. התחל במרכז הגב והאריך את החתך עד לאזור שמתחת לצוואר. הרחק בעזרת כוח רקמות חיבור כדי לפנות מקום לבסיס הקטטר, ומרח סלין על החתך.
משכו בעדינות את העור משני צדי החתך יחד והפכו את בעל החיים. וריד התגולום (tegular vein) הימני נמצא באופן שטחי תחת עור הצוואר וניתן לחשוף אותו על ידי ביצוע חתך רדוד. בצעו חתך אלכסוני באורך של כ-1 עד 2 סנטימטרים, המשתרע מאזור הבריח הימני כלפי מעלה לכיוון לסתו של בעל החיים.
יש להעביר את הפיתול מבסיס הקטטר דרך החתך הגבגבי (ventral) בצוואר כדי שיהיה נגיש להחדרה לווריד. הנחילו את הפינצטה מתחת לעור הכתפיים והפרידו את רקמת החיבור. כדי להגיע לחתך הגבי, משכו את הפיתול דרך העור אל הפתח הגבגבי סביב צווארו של בעל החיים.
אחזו בקצה הפיתול באמצעות תפסים עורקיים והשאירו אותו סגור לצד ימין של בעל החיים. מרחו סליין על החתך ובודדו את הווריד הג'וגולרי הימני. הסירו בעדינות רבה כל רקמת חיבור או רקמת שומן העשויה להסתיר את השטח ואתרו את הווריד.
הרימו בעדינות את הוריד בחלקו העליון והשתמשו בפינצטה קמורה כדי להפריד את הרקמה השומנית והרקמה החיבורית שסביב וממתחת לוריד. מקמו את הפינצטה הקמורה מתחת לוריד ופתחו אותה בעזרת היד החופשית. העבירו מוט פלסטיק סטרילי מתחת לוריד.
לאחר הרמת הווריד, הסירו כמות קטנה של שומן כדי להבטיח ראות ברורה וללא הפרעות של הווריד. טפטפו תמיסת סליין על הווריד החשוף מדי פעם כדי לשמור עליו רטוב. הכינו קשרי תפירה מסביב לווריד כדי שתוכלו לקבע את צינור הקטטר במקומו לאחר השחלתו לתוך הווריד הג'וגולרי.
בצעו תפירה מתחת לווריד בשני הקצוות וקשרו קשר פתוח אחד ורפוי מאוד בכל קצה. השחילו את צינור הקתטר דרך הקשר העליון והעבירו אותו בלולאה מעל חוט התפר לשאר אזור הכתף הימנית. דחפו תמיסת סלין דרך הקתטר כדי להכביד על הצינור לצורך השחלתו של צינור הקתטר אל הווריד הג'גולרי.
השתמשו במחט במידה 20 gauge המותאמת כדי לדקור את הווריד, הרטיבו הן את הווריד והן את מחט ההחדרה בתמיסת סלין כדי להפחית את החיכוך במהלך ההחדרה, משכו בעדינות את מוט הפלסטיק והחדירו את המחט קרוב לחלקו התחתון של הווריד. החדירו אותה עד שחצי סנטימטר מהמחט יהיה בפנים. החליקו את צינור הקטטר במורד המחט אל תוך הווריד.
לא אמורה להיות התנגדות. התנגדות תעיד על כך שנמצאים ברקמה חיברית. כדי לוודא שאתם בתוך הווריד, נסו למשוך חזרה את המזרק של הקטטר כדי לבדוק אם ניתן לשאוב דם.
לאחר שהצינורית במקומה, הוציאו את המחט והדחפו את בלונית הקטטר אל נקודת ההחדרה. קשרו את הקשר התחתון וודאו שצינורית הקטטר צמודה למוט לפני קשירת הקשר השני מעל לבלונית. פעולה זו תבטיח את קיבוע הקטטר במקומו.
הסרו את המנח ומסרו קשר שני בכל קצה. הכניסו את צינור הקטטר ואת חוטי התפרים מתחת לעור לפני התפירה. השתמשו בתופסן העורקים כדי להוביל את מחט התפירה דרך העור ולסגור את החתך.
מספר התפרים ישתנה בהתאם לגודל החתך. כאשר בעל החיים שוכב על בטנו, מקמו את בסיס הקטטר על גבו של בעל החיים. מרחו סליין על החתך והחליקו את בסיס הקטטר תחת העור.
וודאו שהפרוק הוא במינימום לולאות ונמצא מתחת לבסיס כדי לצמצם את הסיכויים לדקירה שלו. תפרו את העור מסביב לבסיס הקטטר. מספר התפרים יהיה תלוי בגודל החתך.
בדרך כלל שלושה עד ארבעה תפריקים מספיקים. ודאו שניתן עדיין לשאוב דם מהקטטר. לבסוף, שטפו את הקטטר עם תמיסת ההפרין למניעת זיהום והיווצרות קרישי דם.
שחררו את הפיתול המחובר לקנולה של הקטטר. לאחר מכן, הסירו את צינור התמיסה המלחית והחליפו אותו במהירות בפיתול מהמזרק המכיל את תמיסת ה-T Carin ההפרינית. שטפו את הקטטר עם 0.03 עד 0.05 ccs של התמיסה.
שוב, שחררו את הפיתול המחובר לקנולה. אחזו במכסה הקטטר בעזרת הפינצטה, ובתנועה אחת מהירה, הסירו את הפיתול מהקנולה והחליפו אותו במכסה הקטטר. יש לבצע שלב זה במהירות כדי למנוע עלייה של דם.
הבריגו את כיסוי הקטטר הלבן, וודאו שהכיסוי מהודק ללא דקירה של קצה הקנולה. החדירו לעכבר זריקות תת-עוריות של משכך כאבים ואנטיביוטיקה. מזריקים את משכך הכאבים ketoprofen בצד אחד במינון של five milligrams per kilogram ואת האנטיביוטיקה amikacin בצד השני במינון של 10 milligrams per kilogram.
לאחר הפסקת ההרדמה, יש לאפשר לעכבר להתאושש בכלוב נקי עם גישה נוחה למזון ומים. ניתן להשיג נתונים מהימנים של ניהול עצמי תוך-ורידי על ידי ביצוע הטכניקות המוצגות בסרטון זה. עם זאת, חשוב לשמור על פתיחות הקטטר.
דבר זה מושג באמצעות הצבה מדויקת של הקטטר בעלייה הימנית, שטיפה יומית של הקטטר לפני ואחרי מפגשי הניתוח, והבטחה שקניית הקטטר מכוסה תמיד במכסה כדי למנוע כניסת פסולת.
סקירה כללית
מאמר זה מפרט את פרדיגמת ההגשה העצמית תוך כדי זריקה לווריד (IVSA), שיטה סטנדרטית לחקר חיזוקים של תרופות במכרסמים. הוא מדגיש את הטכניקות וההליכים הכירורגיים הנדרשים לקבלת נתוני IVSA מהימנים, תוך התמקדות מיוחדת בהשתלה ובשמירה על קטטר.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- מדעי המוח
- פרמקולוגיה התנהגותית
- מודלים של מכרסמים
רקע
- IVSA היא שיטה נפוצה להערכת תכונות ההגבר של תרופות.
- איסוף נתונים מהימן הוא קריטי להבנת מנגנוני התמכרות.
- טכניקות כירורגיות נכונות הן חיוניות להשתלה מוצלחת של קטטר.
- שמירה על פתיחות הקטטר היא קריטית לשמירה על תקינות הניסוי.
מטרת המחקר
- להתוויית הפרוצדורות לניתוח קטטריזציה במכרסקים.
- למתן טיפים לשמירה על תפקוד הקטטר במהלך ניסויים.
- לשיפורי מהימנות איסוף הנתונים ב-IVSA.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- הכנת הכלים והחומרים הכירורגיים להחדרת קטטר.
- שלבים מפורטים להשתלת קטטר בווריד הג'וגולרי.
- ניטור ההרדמה והתנאים הכירורגיים במהלך הפרוצדורה.
- טכניקות להבטחת פתוחות הקטטר ומניעת חסימות.
תוצאות עיקריות
- הודגמו טכניקות מוצלחות להשתלת קטטר.
- פורטו הנחיות לשמירה על פטנטיות הקטטר.
- סופקו שלבים כירורגיים מפורטים להבטחת שחזוריות.
- הושם דגש על ניטור רווחת בעלי החיים במהלך הפרוצדורה.
מסקנות
- טכניקות כירורגיות נכונות הן חיוניות למחקרי IVSA מהימנים.
- שמירה על תפקודיות הקטטר חיונית לשמירה על שלמות הנתונים.
- מחקר זה משמש כמדריך מקיף עבור חוקרים בתחום.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
מתן עצמי תוך-ורידי (IVSA) במודלים של עכברים מספק פלטפורמה פרה-קלינית קריטית להערכת התכונות המחזקות של תרכובות, המאפשרת תיקוף של מטרות (target validation) בתהליכי גילוי תרופות להתמכרויות ולהפרעות נוירופסיכיאטריות. על ידי מתן אפשרות לבעלי החיים להמריץ בעצמם את חומרי הבדיקה, שיטה זו מפחיתה את הטיית החוקר ומספקת נתונים כמותיים על דפוסי צריכת התרופה, מה שתומך בהורדת סיכונים מכניסטית ובביטחון חיזוי בהערכת מטרות בשלבים מוקדמים. גישה זו מקלה על הרצף התרגומי (translational continuity) מהמעורבות במטרה ועד לפלט ההתנהגותי, ובכך מסייעת לקבלת החלטות לגבי המשך הפיתוח (go/no-go) בתעדוף פורטפוליו של תרופות למערכת העצבים המרכזית (CNS).
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביו-פרמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מאפשר בדיקה של היפותזות טיפוליות על ידי מדידת צריכה רצונית של תרופה כמדד תפקודי למעורבות המטרה במסלולי תגמול.
- ערך תפעולי: תומך בהפחתת סיכונים ביולוגיים באמצעות הערכה ישירה של חיזוק התרכובת, ובכך מבהיר את האחריות של המטרה ואת פוטנציאל ההשכעה בשלב מוקדם של הגילוי.
- ערך ניבוי: מייצר מדידות כמותיות של משתנים תלויים (למשל, תדירות עירוי, דפוסי צריכה) המסייעות בביטחון בניבוי ובמיון פורטפוליו עבור מולקולות המכוונות למערכת העצבים המרכזית (CNS).
סריקה ופיתוח בדיקות (Assay Development)
- מוכנות הבדיקה: הכנת מערכות ביולוגיות שעברו תיקוף להערכת תרכובות בהמשך, באמצעות ביסוס הולכה אמינה של תרופות באמצעות קטטר ותגובה בסיסית יציבה.
- שחזוריות: דגש על טכניקות כירורגיות סטנדרטיות ופרוטוקולים לתחזוקת קטטרים, כדי להבטיח תוצאים כמותיים עקביים בין ניסויים ומעבדות שונות.
- תועלת הפלטפורמה: מאפשרת סריקה אמינה של תרכובות באמצעות מדידה מדויקת של עיתוי וכמות צריכת התרופה, ובכך תומכת ביכולת הרחבה של הבדיקה ובשימוש חוזר בבדיקות חיזוק.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- רלוונטיות למחלה: מדמה התנהגות של מתן עצמי של תרופות בבני אדם, ומספק מערכת הרלוונטית למחלה לחקר מנגנוני התמכרות ולהערכת התערבויות טיפוליות.
- המשכיות תרגומית: מגשר בין שלבי הגילוי לעבודה הפרה-קלינית על ידי הצעת בדיקה התנהגותית עקבית שניתן להשתמש בה בשלבים של תיקוף מטרה (target validation) ואופטימיזציה של מולקולות מובילות (lead optimization).
- קידום מותאם סיכון: מסייע בקבלת החלטות go/no-go פרה-קליניות על ידי זיהוי תרכובות בעלות פרופילים של חיזוק לא רצויים, ובכך מפחית נשירה בשלבים מאוחרים עקב פוטנציאל לנצלת.
שילוב תהליכי עבודה וצינורות עיבוד
IVSA משתלב ברצף הגילוי, החל מתיקוף המטרה דרך זיהוי המולקולה המובילה ועד להערכה פרה-קלינית, ומשמש כבדיקה פונקציונלית לבדיקת פוטנציאל התמכרות המשלימה את אפיון הפארמקוקינטיקה במערכות in vitro ו-in vivo.
- ביולוגיה של הגילוי (Discovery Biology): תומך בבדיקת השערות ובבירור מסלולים על ידי קישור מטרות מולקולריות להתנהגות מונעת, באמצעות תוצאות של ניסויי מתן עצמי.
- סריקה (Screening): מספק מוכנות לבדיקה ופלטיים כמותיים (למשל, קצב עירוי, נקודת שבירה תחת יחס פרוגרסיבי) המאפשרים השוואה מהימנה של תרכובות בדיקה מול בקרות.
- אנליטיקה (Analytics): מספק יכולות ניתוח סטטיסטי להשוואת תנאים, כגון צריכה לאורך זמן או דפוסי תגובה, החיוניים להערכת השפעות התרכובות והשונות ביניהן.
- מחקר תרגומי (Translational Research): מקשר לרציפות פרה-קלינית על ידי שמירה על קריאה התנהגותית עקבית התואמת נקודות סיום קליניות הקשורות לשימוש בסמים ולהישחחות.
- שימוש חוזר ארגוני (Enterprise Reuse): מתפקד כפלטפורמה הניתנת לשימוש חוזר במספר פרויקטים וסדרות של תרכובות, ובכך מחזק את הסטנדרטיזציה ואת היכולת להשוואה בין מחקרים בתחום מחקר ההתמכרויות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי בתיקוף המטרה על ידי הפחתת העמימות המכניסטית באמצעות מדידה התנהגותית ישירה של חיזוק (reinforcement).
- ערך תפעולי: מקדם סטנדרטיזציה ושחזוריות באמצעות נהלי ניתוח ותחזוקת קטטרים מפורטים, ובכך ממזער שונות טכנית.
- ערך אסטרטגי: משפר את קבלת ההחלטות של "המשך/עצור" (go/no-go) על ידי זיהוי מוקדם של פוטנציאל התמכרות, מה שמגביר את היעילות ההונית ומפחית סיכון ביולוגי בשלבים מאוחרים בתוכניות CNS.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תעדוף מותאם סיכון על ידי סימון תרכובים בעלי פוטנציאל חיזוק גבוה, ובכך תומך בהחלטות קידום מושכלות.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בניתוחים במכרסקים, בטכניקות קטטריזציה ובניטור הרדמה כדי להבטיח את רווחת בעלי החיים ואת הצלחת הפרוצדורה.
- תלוי בציוד ייעודי הכולל משאבות עירוי, תאי תנייה עם מנופים רגישים במיוחד וכלי ניתוח סטריליים להחדרה עקבית של הקטטרים.
- מחייב סטנדרטיזציה בין צוותים לפרוטוקולי שטיפה, סגירה ותחזוקה של הקטטרים כדי למנוע חסימות ולהבטיח את שלמות הנתונים במחקרים השונים.
- כולל שיקולי התאמה עבור זני עכברים שונים, סוגי קטטרים ופורמולציות תרופתיות שונות, תוך מתן דגש על גישה ורידית ושמירה על פתוחות הקטטר לאורך זמן.
- כולל מגבלות מעשיות כגון סיבוכים הקשורים לקטטר (למשל זיהום, תרומבוזה) הדורשים ניטור קפדני ועשויים להשפיע על איסוף נתונים לאורך זמן.
