Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Burada, sıçan modeli için hızlı, kolay ve güvenilir kan alma alternatifleri sunmak için bir protokol sunuyoruz. Bağlama göre üç farklı kan örnekleme yöntemini tanımlıyoruz: anestezi altında veya bilinçli bir hayvanda kuyruk damarı delinmesi ve anestezi altında dorsal penil ven delinmesi.
Çeşitli hematolojik parametreleri değerlendirmek için çoğu deneysel hayvan tasarımında kan örnekleri gereklidir. Bu yazıda sıçanlarda kan toplanması için iki prosedür sunulmaktadır: lateral kuyruk damarı delinmesi ve dorsal penil ven ponksiyonu, daha önce tarif edilen diğer tekniklere göre önemli avantajlar sunmaktadır. Bu çalışma, bu iki prosedürün hızlı örneklemeye (10 dakikadan az) izin verdiğini ve çoğu tahlil için yeterli kan hacmi verdiğini göstermektedir (202 μL ± 67.7 μL). Dorsal penil ven delinmesi anestezi altında yapılmalıdır, oysa lateral kuyruk damarı delinmesi bilinçli, kısıtlanmış bir hayvan üzerinde yapılabilir.
Bu nedenle, bu iki tekniğin değiştirilmesi, her durumda kan alımını sağlar. Hayvan refahını sağlamak için bir prosedür sırasında bir operatöre yardım edilmesi her zaman tavsiye edilirken, bu teknikler iki gerektiren çoğu kan örnekleme yönteminin aksine, yalnızca tek bir operatör gerektirir. Dahası, daha önce tarif edilen bu yöntemler (örneğin, juguler çubuk, subklaviyen ven kan alımı), hayvanın zarar görmesini veya ölümünü önlemek için kapsamlı bir ön eğitim gerektirirken, kuyruk damarı ve dorsal penil ven delinmesi nadiren ölümcüldür. Tüm bu nedenlerden dolayı ve bağlama göre (örneğin, erkek sıçanları içeren çalışmalar için, ameliyat öncesi veya hemen postoperatif dönemde, ince kuyruk damarları olan hayvanlar için), her iki teknik de tekrarlanan kan alımını sağlamak için dönüşümlü olarak kullanılabilir.
Kan örneklemesi, hem in vivo hem de in vitro olarak çoğu hayvan çalışması için gereklidir. Sıçanlarda, kan örneklemesinin sıklığı ve miktarı önemli olabileceğinden, toplama için farklı alternatiflere sahip olmak yararlıdır. Önceki çalışmalarda çeşitli yöntemler tanımlanmıştır.
En sık kullanılan teknikler kuyruk veni ponksiyonu ve safen ven kan alımıdır. Kuyruk damarı örneklemesi tüm sıçan suşları için uygundur. Uygun eğitim ile, prosedürün gerçekleştirilmesi basittir ve hayvana minimum sıkıntıya neden olur1. Benzer şekilde, safen ven kan alımı, uygun şekilde yapılması şartıyla, hızlı ve basit bir toplama yöntemidir. Her iki yöntem de anestezi gerektirmez ve her ikisi de az miktarda kanın tekrar tekrar çekilmesine izin verir. Bununla birlikte, safen ven ponksiyonu genellikle daha düşük bir kan hacmi1 verir ve bir arka bacağı delinme2 için açıkta bırakmak için iki kişinin varlığını gerektirir.
Tek bir hayvandan büyük miktarda kan toplanması gerekiyorsa, vena kavanın kardiyak delinmesi veya delinmesi kullanılabilir (kardiyak ponksiyon2 olan 150 g'lık bir sıçandan 10 mL'ye kadar kan alınabilir). Bu teknikler anestezi gerektirir ve terminal prosedürlerdir. Hayvan, bu iki teknikten herhangi birinden sonra ötenazi yapılmalıdır2. Juguler çubuk, henüz son noktasına ulaşmamış bir çalışmada büyük miktarda kan toplanması gerektiğinde kullanılabilecek bir alternatiftir. Bununla birlikte, bu teknik aynı zamanda hayvana zarar vermemek için önemli teknik beceriler gerektirir; Bu nedenle, kullanımı sınırlı olmalıdır3.
Subklaviyen ven kan alımı gibi diğer teknikler, kan alımından önce anestezik kullanımına ihtiyaç duymaz ve küçük hacimli kanın tekrar tekrar örneklenmesine izin verir. Bununla birlikte, bu teknik için kısıtlı kullanım ve uygun iğne insizyonu gereklidir. Uygun olmayan bir operasyon hayvan ağrısına ve hatta ölümle sonuçlanabilir ve bu yöntem için eğitim titiz olabilir4.
Diğer anekdot prosedürleri, her ikisi de anestezi gerektiren orbital ponksiyon ve dil altı ven ponksiyonunu içerir ve ne tavsiye edilir ne de yaygın olarak kullanılır. Önceki çalışmalar, orbital ponksiyon ile kuyruk damarı delinmesinden daha hızlı kan toplanmasını göstermesine rağmen, dietil-eter anestezisi altında orbital ponksiyonun ikinci yöntemden daha az iyi tolere edildiği bulunmuştur (hayvanların uyarma skorlarına ve idrar üretimine dayanarak)5. Ayrıca, bu yöntem prosedürü gerçekleştiren kişinin becerisinden oldukça etkilenir ve esas olarak deneyimli veteriner hekimler tarafından gerçekleştirilir. Benzer şekilde, dil altı ven ponksiyonu daha az rahatsız edicidir ve tekrarlanan kan örneklemesi için önerilir6. Bununla birlikte, bu teknik, hayvanın ölümüne yol açabilecek yiyecek ve su alımının azalması gibi ciddi yan etkiler sunar7.
Bu çalışmada laboratuvarımızda tekrarlanan kan örneklemesi için kullanılan iki yöntem tanımlanmaktadır. Kuyruk damarı delinmesi bilinçli bir hayvan üzerinde yapılabilir ve doku hasarı ve yan etkiler minimumdur. Bu çalışmada bu tekniğin modifikasyonu, kuyruğun işaret ve orta parmak ile stabilize edilmesini içerir, bu da tek bir operatörün kan alımını gerçekleştirmesine izin verir. Dorsal penil ven ponksiyonu, basit intravenöz enjeksiyonlar için zaten tanımlanmıştır. Bu teknik anestezi altında gerçekleştirilir ve diğer yöntemlerle ilgili zorluklar durumunda güvenilir bir kan kaynağı sağlar (örneğin, ameliyat sonrası dönemde, küçük bir hayvanla, anestezi altında perioperatif kan alımı yapılırken). Kuyruk damarı örneklemesine benzer şekilde, delinme bölgesindeki yaralanma, yukarıda belirtilen tekniklere kıyasla hayvan üzerinde küçük bir genel etkiye sahip olacaktır. 8. Bu yöntem makalesinin amacı, deneyimsiz araştırmacılara bağlama göre basit ve güvenilir kan örnekleme alternatifleri sunmaktır (örneğin, anestezi altında yapılan prosedürler için, erkek sıçanları içeren çalışmalar için, ince kuyruk damarları olan hayvanlar için).
İşlemler, her biri 300-400 g ağırlığındaki 3 aylık erkek Lewis sıçanları üzerinde gerçekleştirildi. Üç delinme koşulu ile toplam 24 hayvan dahil edildi: 12 sıçana anestezi olmadan kuyruk damarı delinmesi (anestezisiz grup TV) ve diğer 12 sıçan hem kuyruk damarı delinmesi (anestezi ile grup TV) hem de penil ven ponksiyonu (anestezi ile grup PV) için anestezi uygulandı. Tüm prosedürler onaylandı ve Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) yönergelerine uyuldu. Tüm hayvanlar, çalışmanın sonunda (1 aylık bir takipten sonra) aşırı dozda karbondioksit ile ötenazi yapıldı. Bu protokolde kullanılan tüm malzemeler ve aletlerle ilgili ayrıntılar için Malzeme Tablosuna bakınız.
1. Genel kurallar
2. Penis damarından kan alımı
3. Kuyruk damarı delinmesi
Şekil 1: Bu protokoldeki farklı delinme yöntemlerinin şemaları. (A) Bilinçli, kısıtlanmış bir hayvan üzerinde modifiye kuyruk damarı delinmesi; (B) Anestezi altında modifiye kuyruk damarı delinmesi ve penis veni delinmesi. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Başarı, 10 dakikadan kısa bir sürede (delinme süresinden kan alımının sonuna kadar) en az 100 μL kan veren bir kan alımı olarak tanımlandı ve başarısızlık, 100 μL'den az kan veren veya gerekli kan hacmini elde etmek için 10 dakikadan fazla süren bir kan alımı olarak tanımlandı. Numune başına maksimum 250 μL kana izin verildi. İstatistiksel analizler, çoklu karşılaştırmalar için tek yönlü ANOVA testi ve ki-kare testi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Veriler ortalama değer ± standart sapma olarak sunuldu ve istatistiksel anlamlılığın belirlenmesinde p < 0.05 kesim olarak kullanıldı.
Başarı oranlarının karşılaştırılması, bilinçli sıçanlarda kuyruk ven ponksiyonu (%92) ve anestezi altında penis ven ponksiyonu (%83) için benzer sonuçlar göstermiştir (p =0.0543), Şekil 4'te gösterildiği gibi. İlginçtir ki, anestezi altında, kuyruk damarı çok güvenilmez hale geldi ve anestezi altında kuyruk damarı delinmesi, muhtemelen damarın incelmesi nedeniyle, bu çalışmada sadece% 25'lik bir başarı oranına sahipti. Anestezi durumunda, penil ven ponksiyonu, örnekleme için kuyruk ven ponksiyonundan daha başarılıydı (p < 0.0001).
Anestezi altında sıçanlarda uygulanan kuyruk veni ve dorsal penil ven ponksiyonu ile bilinçli sıçanlarda uygulanan kuyruk veni ponksiyonu arasında toplanan kan hacimlerini ve işlem sürelerini karşılaştırdık. Şekil 5, anestezi olmadan kuyruk damarı delinmesinin (217.5 μL ± 69.04 μL) ve anestezi altındaki penis veninin (185.8 μL ± 66.4 μL) karşılaştırılabilir miktarlarda kan verdiğini (p = 0.4966) ve bu kan hacimlerinin anestezi altında kuyruk damarı delinmesi ile toplanan hacimden anlamlı derecede yüksek olduğunu göstermektedir (54.4 μL ± 68.8 μL) (p < 0.0001).
İşlemin süresi anestezi grubunda penis ven ponksiyonunda (315.2 s ± 160 s) ve anestezisiz kuyruk ven ponksiyonunda (262.5 s ± 171 s) benzerdi (p = 0.6632). Şekil 6'da örneklemenin her iki grupta da 6 dakikadan kısa sürede yapıldığı, anestezi altında kuyruk veni delinmesinin ise çoklu başarısızlıklar nedeniyle 8 dakikadan (500.8 sn ± 196 sn) fazla sürdüğü görülmektedir (p < 0.0382).
Şekil 2: Dorsal penil ven delme yöntemi. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Modifiye kuyruk damarı delinme yöntemi. Kuyruğun aşağı doğru tutulduğunu ve delinme yerinin işaret ve orta parmaklar arasında bulunduğunu unutmayın. Şırınga, sabit bir delinme açısını korumak için işaret parmağına karşı dinlenmeli ve kaymalıdır. Baskın olmayan elin kullanımı, kuyruğun bilinçli bir hayvan üzerinde stabilize edilmesini sağlar. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Anestezi altında kuyruk ven ponksiyonu, anestezi altında penis ven ponksiyonu ve anestezi olmadan kuyruk veni delinmesi ile başarı oranları. **** p < ki-kare testi ile 0.0001. Kısaltmalar: TV = kuyruk damarı; PV = penis damarı. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 5: Üç grupta elde edilen kan hacimlerinin (μL cinsinden) karşılaştırılması . ***p < 0.001; p < 0.0001 çoklu karşılaştırmalar için ANOVA analizi ile. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 6: Delinme anından kan alımının sonuna kadar geçen süre olarak tanımlanan örnekleme süresinin (saniye cinsinden) üç grupta karşılaştırılması. Başarısızlık, 600 sn'den (10 dakika) daha uzun süren bir kan alma süresi olarak tanımlandı. *p < 0,05; **Çoklu karşılaştırmalar için ANOVA analizi ile p < 0.01. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Kuyruk damarı delinmesi, bilinçli bir sıçandan kan elde etmek için etkili bir yöntemdir. Bununla birlikte, bir hayvan anestezi altındayken, izofluranın etkisi damar spazmlarına yol açabilir ve kuyruk damarı delinmesini uygun olmayan hale getirebilir11. Bu çalışmada gösterildiği gibi, bu durumda bir alternatif, daha başarılı olan ve daha kısa sürede önemli ölçüde daha fazla kan hacmi veren penis damarından kan toplamaktır. İlk denemede bu yöntemle başarısızlık durumunda, sonraki girişimlerin başarısız olabileceğini hatırlamak önemlidir. Buna karşılık, kuyruk damarı delinmesi, ilk denemede zorluk durumunda sonraki birkaç delinmeye izin verir (iki damar vardır ve kuyrukta daha yükseğe delme girişiminde bulunulabilir)1. Bununla birlikte, yinelemeli ponksiyonlar numunede hemolize neden olabilir, bu da hemoglobinin salınması ve eritrosit membranlarının iç bileşenleri nedeniyle sonuçları bozar. Bu, özellikle plazma analiz edilirse geçerlidir12. Birden fazla delinmeden kaçınmak ve numuneyi tek bir kan alımında elde etmek tercih edilir.
Bu çalışmada, kan örneklemesi, bu protokole ve çoklu örnekleme durumunda hayvan refahına saygı göstermek için IACUC kılavuzlarına uygun olarak numune başına 250 μL'yi geçmemiştir. Biyoanalitik tekniklerdeki ilerlemeler, kan biyokimyasını ve metabolik parametreleri değerlendirmek için 50 μL'den küçük mikroörneklerin kullanılmasını sağlamıştır 13. Bu nedenle, 250 μL, her iki yöntemin de gelecekteki çalışmalar için verimli olduğu sonucuna varmak için yeterlidir. Bununla birlikte, hem kuyruk damarı hem de penis damarı küçük damarlardır ve büyük miktarda kan toplanmasına izin vermez. Açıklanan bu yöntemler, tekrarlanan örnekleme ve canlı hayvanların izlenmesi için uygundur. Büyük miktarlarda kan gerekiyorsa (örneğin, çalışma sonu prosedürleri için), kardiyak ponksiyon gibi daha fazla kan veren diğer yöntemler düşünülmelidir.
Bu açıklanan prosedürler birçok prosedürden ikisidir; Prosedür seçimimiz birkaç avantaj tarafından motive edildi. Her iki teknik de tek bir operatör tarafından yapılabilir. Modifiye kuyruk damarı tekniğinde kuyruk damarını stabilize etmek için işaret ve orta parmağın kullanılması, tamamlayıcı insan kısıtlamasını gereksiz kılar. Bununla birlikte, hayvanın refahını değerlendirmek gerekir ve hayvanı gereksiz acı veya sıkıntıya maruz bırakmamak için her zaman bir profesyonel (örneğin, bir veteriner veya veteriner teknisyeni) tarafından yardım önerilir2.
Ayrıca, daha önce tarif edilen yöntemler (örneğin, juguler çubuk, subklaviyen ven kan alımı), hayvanın zarar görmesini veya ölümünü önlemek için kapsamlı bir ön eğitim gerektirir. Buna karşılık, kuyruk damarı veya dorsal penil ven ponksiyonu, iyi uygulanmasa bile, sıçan için nadiren ölümcüldür. Bu çalışmada her iki yöntemde de bazı başarısızlıklar vardı, ancak başka hiçbir yan etki veya ölüm gözlenmedi. Dorsal penil enjeksiyonlardan sonra bazı idrar retansiyonu vakaları bildirilmiştir, ancak enjeksiyonun kendisinin veya enjekte edilen ajanın bu sonuçtan sorumlu olup olmadığı açık değildir. Çalışma süresi boyunca ne bu olumsuz etki ne de ponksiyon bölgesinde anormal iyileşme veya enfeksiyon kaydedilmemiştir. Ayrıca, hayvanların koşullarının günlük değerlendirmeleri herhangi bir grupta ağrı veya sıkıntı ortaya koymamıştır (porfirin lekelenmesi yok, kilo kaybı yok, araştırma ekibi ve veteriner uzmanları tarafından rahat olduğuna karar verilen hayvanlar). Bununla birlikte, uzun süreli kısıtlama ve çoklu delinmeler hayvan sıkıntısına neden olabilir. Bunu önlemek için, delinmeyi tekrarlamak yerine kan akışı yavaşladığında iğne döndürülmelidir. Kuyruğun sıcak su ve kuyruk damarını vazodilate etmek için bir ısıtma yastığı ile uygun şekilde ısıtılması ve bu yöntemlerin uygulanması, kısıtlama süresini azaltmak için tavsiye edilir.
Kuyruk damarı delinmesi ve dorsal penil ven delinme yöntemleri hızlı örneklemeye izin verir (6 dakikanın altında) ve çoğu tahlil için yeterli kan hacmi verir. Bilinçli bir hayvan üzerinde yapıldığında, kuyruk damarı delinmesi kan elde etmek için etkili ve güvenilir bir yöntemdir. Bununla birlikte, sedatif bir hayvanda, anestezik ajanlar damar spazmlarına neden olma eğilimindedir ve kuyruk damarı önemli incelmeye maruz kalır11. Bu senaryoda, penil dorsal ven ponksiyonu, kan alımı için güvenilmez olma eğiliminde olan kuyruk damarı delinmesinden daha iyi bir başarı oranı sağlar. Bununla birlikte, penis damarı kan alımının bir sınırlaması, sadece erkek sıçanlar üzerinde yapılabilmesi ve bu nedenle dişi sıçan çalışmaları için uygun olmamasıdır. Bu nedenle, bağlama göre (yani, hayvanın cinsiyeti, perioperatif veya ameliyat sonrası kan alımı, ince kuyruk damarları olan hayvanlar), hem penis damarı delinmesi hem de kuyruk damarı delinmesi, hayvan çalışmalarında çok az deneyime sahip veya hiç deneyimi olmayan araştırmacılar tarafından bile, tekrarlanan kan alımları için dönüşümlü olarak kullanılabilir.
Yazarların hiçbirinin beyan edecek çıkar çatışması yoktur.
Bu çalışma Shriners Children's Boston (B. E. U., K.U., C.L.C.) tarafından finanse edilmiştir. L.C. "La Bourse des Gueules Cassées", "La Bourse Année Recherche" ve "La Bourse de l'Amicale des Anciens Internes des Hôpitaux de Paris" tarafından finanse edilmektedir. Y.B. "La Bourse des Gueules Cassées" tarafından finanse edilmektedir. Y.B. ve I.F.V.R., Shriners Çocuk Hastaneleri tarafından finanse edilmektedir (Burs Kimliği sırasıyla #84308-BOS-22, #84302-BOS-21'dir). Bu materyal kısmen Ulusal Bilim Vakfı tarafından Hibe No kapsamında desteklenen çalışmalara dayanmaktadır. AET 1941543. ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin (R01EB028782, R56AI171958 ve R01DK114506) kısmi desteği minnetle kabul edilmektedir. Şekil 1 BioRender.com ile oluşturulmuştur.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.5 mL | 28 G ½ Insulin Syringes | BD | 329424 | for tail vein puncture |
0.5 mL | 30 G x 5/16 Insulin Syringes | BD | 320468 | for penile vein puncture |
250 L Microtainer blood collection tubes with K2EDTA | BD | 365974 | |
Gauze Sponges | Curity | 6939 | |
Isoflurane Auto-Flow Anesthesia Machine | E-Z Systems | EZ-190F | for penile vein puncture |
Isoflurane, USP | Patterson Veterinary | 1403-704-06 | for penile vein puncture |
Nosecone for Anesthesia | World Precision Instruments | EZ-112 | for penile vein puncture |
Rodent Restraint Cone | Harvard Apparatus | ST2 52-95-86 | for tail vein puncture |
Small Animal Heated Operating Table (Adjustable) | Peco Services Ltd | 69023 | |
Webcol Alcohol prep pads | Simply Medical | 5110 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır