マウスモデルにおける静脈内自己投与方法

こんにちは、マギル大学ヘルスセンター依存症ユニットのKatherine Gill博士の研究室から来ましたElizabeth Kotickです。今日は、静脈内自己投与研究を行うために必要なカテーテル留置手術の方法をご紹介します。カテーテルの挿入方法に加えて、カテーテルの開通性を維持するためのいくつかのコツについてもお話しします。

ニコチンの静脈内自己投与セッション中、動物はプラスチックチューブでTaiに接続され、接続された注入ポンプによってニコチンが注入されます。オペラントボックスはMed Associates社から購入しました。各ボックスには、2つの超高感度マウスレバーが装備されています。

静脈にカテーテルを挿入するための手術前に、いくつか準備しておくべき項目があります。チューブを静脈内に滑り込ませるために、20ゲージの針を調整する必要があります。針のシャフト上部を約2cm削り、カテーテルチューブを静脈へと誘導するためのチャネルを作成します。

次に、カテーテルのフラッシングと確認に使用するシリンジを準備します。12 cmのチューブの一端を26ゲージのシリンジ針に接続し、もう一端を23ゲージの針に被せます。チューブをカテーテルカニューレに装着しやすくするために、このようなシリンジを2本用意し、一方にはヘパリン添加T carcin溶液を、もう一方には生理食塩水を充填しておきます。

最後に、カテーテルカニューラキャップを準備します。異物の混入を防ぐため、カテーテルカニューラにキャップをはめる必要があります。これらのキャップは、23ゲージの針の上にプラスチックチューブを被せて作成します。

チューブを針先から1cmのところで切断し、開いた端を溶かしてチューブを密封します。生理食塩水を針から押し込み、キャップに漏れがないことを確認します。マウス用カテーテルは、英国のCam Cs社から入手しました。カテーテルバルブの端から1.2cmとなるように、カテーテルの余分なチューブを切断します。

次に、生理食塩水を入れたシリンジをカテーテルの外部金属カニューレに取り付け、フラッシュして漏れがないか確認します。マウスは、酸素に混合したイソフルランガスを用いて麻酔し、手術の間、麻酔状態を維持します。呼吸チューブを用い、酸素とイソフルランの両方のレベルを動物の体重に基づいて設定し、手術中に必要に応じて調整します。ピンセットでマウスの後肢をつまみ、適切に麻酔がかかっていることを確認し、手術中は呼吸困難や麻酔深度がないか、マウスを継続的にモニタリングしてください。

手術には20分から30分かかるため、両眼に眼潤滑剤を塗布します。手術前にマウスの除毛を行います。動物の背面にカテーテルベースを設置するためのスペースを確保します。

動物の背中の皮膚をそっと上に引き上げ、肩甲骨中央に長さ約2cmの小さな縦切開を入れます。背中の半ばから始まり、頸部のすぐ下まで延ばします。カテーテルの基部を挿入するためのスペースを作るために結合組織を押し広げ、切開部に生理食塩水を塗布します。

切開部の両側の皮膚をそっと引き寄せ、動物を反転させます。右頸静脈は首の皮膚の下の浅層にあり、浅い切開を入れることで露出させることができます。右鎖骨あたりから動物の下顎に向かって上方に、長さ約1～2cmの斜めの切開を入れてください。

カテーテルの基部からのチューブを、静脈への挿入が可能なように、頸部の腹側切開部から引き出す必要があります。ピンセットを肩の皮膚の下に通し、結合組織を突き破ります。背側の切開部に到達させるため、チューブを皮膚を通して動物の頸部の腹側開口部まで引き寄せてください。

チューブの端を動脈鉗子で挟み、動物の右側でクランプしたままにします。切開部に生理食塩水を塗布し、右頸静脈を単離します。視界を遮っている結合組織や脂肪組織を非常に慎重に取り除き、静脈を確認します。

静脈の上部をそっと持ち上げ、曲がったピンセットを使用して静脈の周囲および下方の脂肪組織と結合組織を剥離します。曲がったピンセットを静脈の下に配置し、空いた手でピンセットを開きます。滅菌済みのプラスチックバーを静脈の下に通します。

静脈を挙上させた後、静脈を遮るものなく明確に視認できる程度にのみ脂肪組織を除去します。露出した静脈を湿らせた状態に保つため、定期的に生理食塩水を滴下してください。カテーテルチューブを頸静脈に挿入した後に固定できるよう、静脈の周囲に結紮糸の結び目を準備しておきます。

静脈の両端の下に縫合糸をかけ、両端に非常に緩いオープンノットを1つずつ作成します。カテーテルチューブを上の結び目に通し、縫合糸にループさせて右肩側へ残します。カテーテルから生理食塩水を注入してチューブに重みを持たせ、カテーテルチューブを頸静脈に挿入します。

改造した20ゲージの針を用いて静脈を穿刺します。挿入時の摩擦を軽減するため、静脈と挿入針の両方を生理食塩水で濡らし、プラスチックバーをゆっくりと引きながら、静脈の下部に近い位置に針を挿入します。針が0.5 cm入るまで挿入してください。その後、カテーテルチューブを針に沿って静脈内に滑り込ませます。

抵抗があってはいけません。抵抗がある場合は、結合組織内にいることを示しています。静脈内に確実に留まっているかを確認するために、カテーテルシリンジを逆引きし、血液が吸引できるかを確認してください。

チューブを配置したら、針を抜き、カテーテルのバルブを挿入点まで押し込みます。下の結び目を締め、カテーテルのチューブがバーに密着していることを確認してから、バルブの直上で2つ目の結び目を締めます。これにより、カテーテルが固定されます。

バーを取り除き、両端に2つ目の結び目を作ります。縫合する前に、カテーテルチューブと縫合糸を皮膚の下に押し込みます。動脈クランプを用いて縫合針を皮膚に通し、切開部を閉鎖します。

縫合数は切開の大きさに応じて異なります。動物を腹臥位にします。カテーテルベースを動物の背中側に配置します。切開部に生理食塩水を塗布し、カテーテルベースを皮膚の下へ滑り込ませます。

チューブが刺される可能性を最小限にするため、ループを最小限に留め、基底部より下に配置してください。カテーテルの基底部周辺の皮膚を縫合します。縫合数は切開の大きさに応じて決定します。

通常、3〜4針で十分です。カテーテルから血液が吸引できることを確認してください。最後に、感染や血栓の形成を防ぐため、ヘパリン加ヘパリン溶液でカテーテルをフラッシュしてください。

カテーテルのカニューラに接続されているチューブを緩めます。次に、生理食塩水チューブを取り外し、速やかにヘパリン添加T Carin溶液が入ったシリンジのチューブに交換します。0.03〜0.05 ccsの溶液でカテーテル内をフラッシュします。

再度、カニューレに接続されているチューブを緩めます。鉗子でカテーテルキャップを掴み、素早い動作でチューブをカニューレから外し、カテーテルキャップに付け替えます。血液の逆流を防ぐため、この操作は迅速に行う必要があります。

白いカテーテルカバーをねじ込み、カニューレの先端を刺さずにカバーが確実に固定されていることを確認します。マウスに鎮痛剤と抗菌剤を皮下投与します。鎮痛剤のケトプロフェンを片側に5 mg/kgの用量で投与し、もう一方に抗菌剤のアミカシンを10 mg/kgの用量で投与します。

麻酔を停止した後、マウスを餌と水が容易に得られる清潔なケージに入れ、回復させます。本ビデオで提示した手法に従うことで、信頼性の高い静脈内自己投与データを取得できます。ただし、カテーテルの開通性を維持することが重要です。

これは、カテーテルを右心房に慎重に留置すること、オペセッションの前後で毎日カテーテルをフラッシングすること、および異物の混入を防ぐためにカテーテルカニューレを常にキャップ留めしておくことで達成されます。