1. Vor der Durchführung von Operationen bewusst sein, dass es rechtliche und ethische Anforderungen rund um den Einsatz von Tieren in Forschung und Lehre <ol><li> Alle chirurgischen Eingriffe müssen von der lokalen ethischen oder rechtlichen Behörden erfordern (IACUC oder Ethik-Kommission oder Home Office, etc.) genehmigt werden. </li><li> Achten Sie darauf, diese Genehmigung ist, bevor Anfang. </li><li> Wenn es eine Frage der Genehmigung für eine Operation oder Genehmigung für die Verwendung von Tieren, nicht vorgehen. </li></ol> 2. Understanding aseptische <ol><li> Sterilität als Konzept <ol><li> Das Ziel der aseptischen Technik zu reduzieren oder wenn möglich, die normale bakterielle Belastung auf dem Tier und in der Umwelt vor Beginn der Operation zu beseitigen. Dies bedeutet, dass die Instrumente sterilisiert werden, ist die chirurgische Arbeitsfläche desinfiziert, und das Tier und der Chirurg die Hände desinfiziert werden. </li><li> Chirurgie, richtig durchgeführt, braucht keine prophylaktischen Antibiotika oder andere Behandlungen, andere als Schmerzlinderung. </li><li> Selbst mit hervorragenden aseptischen Bedingungen können Bakterien aus der chirurgischen Thema noch in eine chirurgisch geschaffene Wunde eingeführt werden. Eine aseptische Herstellungstechnik Grenzen des Risikos der Einschleppung von Krankheitserregern, vor allem Bakterien, in chirurgischen Seiten. </li></ol></li><li> Sterile Bereich <ol><li> Der sterile Bereich umfasst die OP-Bereich, den Bereich auf das Tier vorbereitet, und die Front des Chirurgen. </li></ol></li><li> Breaks in Sterilität <ol><li> Breaks in Sterilität auftreten, wenn der Chirurg berührt etwas außerhalb des sterilen Feldes. Dies kann ihr Gesicht, eine Leuchte, eine unvorbereitete Bereich des Tier-, oder ein nicht-sterilen Instrument werden. </li><li> Dies ist der Grund prophylaktische Antibiotika eingesetzt werden können. </li><li> Denken Sie daran, eine besondere Aktivität stattfindet. Seien Sie ruhig, nachdenklich und präzise. </li></ol></li></ol> 3. Vorbereitungen für die Chirurgie <ol><li> Nager Chirurgie erfordert keine speziellen OP. Idealerweise sollten Operationen in einem separaten Bereich innerhalb eines Labors durchgeführt werden, wie eine Haube oder Reinraumgehäuse. Unabhängig davon sollten den Bereich gewählt ordentlich, gut beleuchtet, und aus der Verkehrsfluss werden. Nager Operationen sind oft auf einem Labortischplatte durchgeführt. Bevor die Anordnung der OP-Bereich, reinigen Sie die Tisch-und mit einem Desinfektionsmittel. </li><li> Es ist hilfreich für den Chirurgen, einen Assistenten zu haben. Dieser Assistent kann mit Anästhesie helfen, die Vorbereitung Tiere und Überwachung Erholung. Dies ermöglicht es dem Chirurgen, sich vorzubereiten, während die Tiere bereit sind, verkürzt damit das Tier ist an der Zeit unter Narkose, und vielleicht so für mehr Operationen durchgeführt werden. </li><li> Ordnen Sie die OP-Bereich, so dass es drei verschiedene Zonen sind: Vorbereitung, Operation und Genesung. </li><li> Für die Herstellung Bereich, montieren die Lieferungen benötigt: <ol><li> Schmier-Augensalbe </li><li> Clippers oder Rasierapparat </li><li> Gaze </li><li> Surgical Scrub-Lösungen <ol><li> Surgical Scrub-Lösungen häufig verwendet werden Iodophore oder Chlorhexidin / </li><li> 70% Isopropylalkohol ist auch als Teil des chirurgischen Peeling verwendet. </li></ol></li></ol></li><li> Für den OP-Bereich, montieren und ordnen Sie die Versorgung benötigt werden. <ol><li> Wärmequelle für die Führung der Nager warmen <ol><li> Die ideale Wärmequelle ist ein Wasserkreislauf Heizkissen. Elektrische Heizkissen sind nicht akzeptabel für die Chirurgie. OP-Handschuhe mit warmem Wasser oder chemischen Handwärmer gefüllt können ebenfalls verwendet werden. Wenn eine der beiden letzteren verwendet werden, muss die Temperatur des Objekts sorgfältig während der Operation überwacht werden. </li></ol></li><li> Chirurgische Plattform <ol><li> Dies kann eine sterile wasserdichte Unterlage über der Wärmequelle platziert werden. </li></ol></li><li> Einweg-Lieferungen <ol><li> Dazu gehören: sterile OP-Abdeckungen, Gaze, Baumwolle Applikatoren, Flüssigkeiten für die Verabreichung an den Nager-, Gewebe-Spüllösung. </li></ol></li><li> Sterile Instrumente <ol><li> Die Ergänzung der Instrumente hängt von der Operation, aber im Allgemeinen sind Skalpelle, Gewebe-Haken, Zangen, Hämostatika und Schere. </li><li> Instrument Sterilisator oder Sterilisieren Lösung, wenn die gleichen Instrumente, um auf mehr als einem chirurgischen Thema verwendet werden sollen <ol><li> Die Verwendung eines heißen Perle Sterilisator, Instrumente zwischen den Tieren zu sterilisieren ist weit verbreitet. </li></ol></li></ol></li><li> Material an den chirurgischen Eingriff zu schließen. <ol><li> Die verwendeten Materialien werden auf der Operationsstelle und Anwendung ab, kann jedoch auch: Suture und Nadeln, Klammern und ein Grundnahrungsmittel Applikator oder Gewebekleber </li></ol></li><li> Jede andere spezielle Ausrüstung erforderlich (stereotaktischen Apparat, Implantate, Operationsmikroskop) </li></ol></li></ol> 4. Vorbereiten des Instruments für Chirurgie <ol><li> Die Instrumente sollten sauber sein undsterile zu Beginn der Operation. Dies wird oft durch die Schaffung vollständige chirurgische Packs, die autoklaviert erreicht. </li><li> Instruments kann für mehr als ein Nagetier Operation ohne Autoklavieren und Verpacken verwendet werden, sollte aber gereinigt und sterilisiert werden zwischen Nagetieren. <ol><li> Wenn eine heiße Perle Sterilisator verwendet wird, achten Sie darauf, Zeit für die Instrumente zur Abkühlung nach der Sterilisation zu ermöglichen. Instruments kann durch Eintauchen in sterilem Wasser gekühlt werden. </li><li> Chemische Sterilisierungsmittel kann auch verwendet werden, benötigen aber eine längere Einwirkzeit (~ 10 Minuten-konnte 30-60 Minuten, bedürfen Spülen). Alkohol ist kein Sterilisationsmittel. </li></ol></li><li> Vereinbaren Instrumente steril wasserdichte Tuch in Ordnung, in der sie verwendet werden. </li></ol> 5. Vorbereitung der Tiere für Chirurgie <ol><li> Die drei Dinge, die vor der Operation verabreicht werden, sind Anästhesie, Schmerztherapie und Antibiotika. <ol><li> Anästhesie ist notwendig für die Chirurgie. Anästhetika kann durch Inhalation oder Injektion verabreicht werden. <ol><li> Häufigste inhalant Narkose verwendet wird derzeit Isofluran. </li><li> Häufigste injizierbare Betäubungsmittel ist eine Kombination von Ketamin und Xylazin, möglicherweise mit einem anderen Beruhigungsmittel gegeben. </li><li> Wenden Sie sich an Ihre Einrichtung tierärztliche Personal für eine angemessene Dosierung. </li></ol></li><li> Präventiver Analgetika sind zu empfehlen und sollte vor der Operation verabreicht werden beginnt. <ol><li> Häufig verwendete nicht-steroidalen Antiphlogistika gehören Flunixin und Carprofen. </li><li> Erhältlich Opioide können Buprenorphin, Morphin oder Fentanyl. </li><li> Wenden Sie sich an Ihre Einrichtung tierärztliche Personal für eine angemessene Dosierungen und Darreichungsformen. </li></ol></li><li> Mit ordnungsgemäß durchgeführten Operation sind Antibiotika in der Regel nicht notwendig, außer für einige Hochrisiko-Magen-Darm-Operationen. <ol><li> Wenn Antibiotika verwendet werden, eingesetzt peri-operativ stellen (vor dem ersten Schnitt). </li><li> Wenden Sie sich an Ihre Einrichtung tierärztliche Personal für geeignete Antibiotika, Dosierungen und Darreichungsformen. </li></ol></li></ol></li><li> Chirurgische Vorbereitung der Inzisionsstelle <ol><li> Shave der Inzisionsstelle. Generell rasieren eine Fläche von etwa 3 mal so groß wie die geplante Einschnitt. Die Größe der rasiert und vorbereiteten Bereich kann durch die Größe des Tieres oder Bereich auf das Tier beschränkt. </li><li> Die rasierten Bereich wird desinfiziert mit mehreren Anwendungen von chirurgischen Peeling-Lösung und Isopropylalkohol. Die Anwendung ist in der Regel chirurgische Macchia, dann Alkohol. End mit einem letzten Anwendung von Peeling-Lösung. </li><li> Chirurgische Wäsche ist in einem kreisförmigen Muster durchgeführt, beginnend in der Mitte und spiralförmig nach außen, oder auf kleinere Tiere, eine unidirektionale Mode. <ol><li> Wenn Schrubben unidirektional, statt steriler Gaze an der crainial Rand des rasierten Bereich, für die Haare des Tieres. Fassen und stabilisieren das Tier sanft durch die sterile Gaze. Wenden Sie schrubben Lösung und Alkohol unidirektional vom steriler Gaze. </li></ol></li></ol></li><li> Verschieben des Tieres auf die OP-Bereich <ol><li> Bewegen Sie das Tier mit den vorbereiteten OP-Gebiet nach oben, und ohne Kontakt mit den vorbereiteten Standort. </li><li> Position des Tieres auf den OP-Bereich, so das Operationsfeld nach oben, mit Blick auf den Chirurgen. </li></ol></li><li> Drapieren des Tieres <ol><li> Wenn das Tier durch den Assistenten drapiert wird, muss der Assistent daran erinnern, dass die Außenfläche des drapieren als Teil des sterilen Feldes und darf nicht durch den Assistenten abgewickelt werden. Drapieren wird oft der Chirurg nach links, und drapieren ist in der chirurgischen Pack enthalten. </li><li> Ein Standard wasserdicht Einweg-Papier drapieren wird generell empfohlen. </li></ol></li></ol> 6. Vorbereiten des Surgeon für Chirurgie <ol><li> Vorbereitung der Chirurg sollte betonen, dass eine spezielle Aktivität stattfinden wird, eine, in der der Chirurg bewusst sein jede ihrer Bewegungen in und aus dem sterilen Bereich müssen. </li><li> Die Haare und das Gesicht sind in der Regel durch eine Kappe und Maske abgedeckt werden. Diese sollten zu Beginn der chirurgischen Sitzung neu, aber müssen nicht zwischen den Tieren verändert werden. </li><li> Chirurgen sollten einen Einweg-OP-Kittel, saubere Einweg-Kittel oder zumindest einem sauberen Kittel. Diese muss nicht zwischen den Tieren verändert werden, sollte aber zwischen Chirurgie Sitzungen geändert werden. </li><li> Die Hände sollten auch vor der Operation gereinigt werden. OP-Handschuhe oder Prüfung Handschuhe verwendet werden sollten. Wenn Prüfung Handschuhe verwendet werden, sollten sie mit einem chirurgischen Desinfektionsmittel, bevor sie verwendet gewaschen werden. Handschuhe sollten zwischen Tieren verändert werden. </li></ol> 7. Während der Chirurgie <ol><li> Die Wartung des sterilen Feldes. <ol><li> Sobald Sie Ihre Hände steril sind und das OP-Feld ist steril, müssen Sie vorsichtig bewegen und denken nicht, um die Sterilität zu brechen. Liegt dem autorisierten Facharbeiterdes mit einer sterilen Feld, auf dem Sie abgesetzt werden, können Instrumente, erinnert nicht an der Nase kratzen, und nur der Übergabe der chirurgischen Patienten durch die sterilen Tuch. </li></ol></li><li> Tissue Handhabung <ol><li> Handle Gewebe sanft. Keep Gewebe feucht, vor allem wenn eine Operation verlängert wird. Minimieren Sie die Erstellung von Gewebe-Taschen und unnötige Dissektion. </li><li> Richtiger Umgang mit Gewebe reduziert Chance und Risiko von post-op-Infektionen, beschleunigt Heilung und reduziert postoperative Schmerzen. </li></ol></li><li> Ersetzen Flüssigkeit verloren <ol><li> Die üblichen Wege der Flüssigkeitszufuhr bei Nagetieren sind subkutan oder intraperitoneal. Verwenden Sie kleine Mengen für Kleintiere-1-2 ml intraperitoneal für Mäuse, zum Beispiel. </li><li> Erwärmt Flüssigkeiten können verhindern, dass eine Absinken der Körpertemperatur. Maus und Ratte Körpertemperatur höher ist als der Mensch, so müssen diese Flüssigkeiten wärmer sein. </li></ol></li><li> Pflegen Sie Wärme <ol><li> Platzierung von einem Heizkissen unter den Tieren während der Operation und der Käfig in der Erholungsphase ist eine Standardmethode, um ein Tier seine Körpertemperatur zu halten. <ol><li> Vorsicht mit nur Heiz-Pads-Einsatz die für die Operation markiert. Andere mögen veranlassen thermische Schädigung. </li></ol></li><li> Erwärmt Flüssigkeiten, intraperitoneal verabreicht, kann auch helfen, warme Tiere. </li></ol></li><li> Operationsmikroskop-können einige Verfahren zu erleichtern (Mikrogefäßchirurgie, ältere Chirurgen, etc. Kann auch durch den Einsatz von Lupen, wie Lupen, etc. erreicht werden) </li></ol> 8. Post-operative Wiederherstellung Überlegungen <ol><li> Die Tiere sollten auf einem flachen Papier Betten (sterile Papierhandtücher, etc.) als Standard der Tierhaltung Betten zu erholen. </li><li> Halten Sie das Tier warm. Wärme wird in schnelle Genesung zu unterstützen. Dies ist oft, indem sie die Erholung Käfig halb auf einem Heizkissen so dass die Tiere können ihre bevorzugte Temperatur wählen, wie sie sich erholen. Erreicht </li><li> Keine Rückgabe Tieren oder Käfigen, um das Tier Warteraum, bis alle Tiere normal erscheinen. Jedes Tier, dass eine Operation gehabt hat, muss die Fähigkeit zu Recht selbst in den Käfig wieder haben und in der Lage sein, über die normalerweise, bevor sie an den Haltebereich zurück zu bewegen. </li><li> Monitor Tiere post-operativ für unerwartete Anzeichen von Krankheit oder Infektion. Tiere werden in der Regel verlieren eine kleine Menge des Gewichts nach der Operation, aber mit der richtigen Analgesie und die Bereitstellung von Nahrungsmitteln, sie sollten das Gewicht schnell wieder. </li></ol> 9. Post-operative Überwachung ist der letzte Teil der erfolgreichen Operation <ol><li> Für fünf Minuten vor sieben Tagen nach der Operation, überwachen den allgemeinen Zustand des Tieres. <ol><li> Post-operativ, sollten die Tiere hell sein, aufmerksam und aktiv. Sie sollte normalerweise die Interaktion mit cagemates, Essen und Trinken, und in der Lage, normale artspezifische Haltungen zu erreichen. </li><li> Tiere, die depressiv, Appetitzügler oder träge sind, sollten nach der Ursache dieser Veränderung untersucht werden. Betrachten Sie die Möglichkeit, unbehandelte Schmerzen oder Infektion. </li></ol></li><li> Food / Flüssigkeitsaufnahme ist auch wichtig zur Erholung. <ol><li> Es wird einige Drop-off werden im Konsum nach der Operation. Dies kann durch die Zubereitung von Essen und Wasser leichter zugänglich gemildert werden. <ol><li> Längere sipper Röhren nützlich sein könnte. </li><li> Tägliche Bereitstellung von benetzt Nahrung in den Boden des Käfigs kann auch locken Tiere zu essen. </li></ol></li><li> Einige Analgetika bei Ratten ergeben pica, so beachten Sie, dass Tiere dürfen ungeeignete Gegenstände (z. B. Betten), um Verletzungen zu essen. </li></ol></li><li> Monitor Tiere auf Anzeichen einer Infektion auf den Schnitt. Die Gefahr, beträgt der ersten 7 Tage und Tiere sollten täglich überprüft werden. <ol><li> Anzeichen einer Infektion sind Rötung, Schwellung, Ausfluss (eitrige oder seröse), Schmerzen, oder die Eröffnung des Einschnitts (Dehiszenz). </li></ol></li></ol> 10. Nach Ihrer Operation beendet ist, ist der letzte Schritt Gauging Erfolg Ihrer Chirurgie <ol><li> War das Modell induziert / Teil / Funktion entfernt wiederhergestellt? </li><li> Gab es so wenig Schmerzen wie möglich? </li><li> Gab es keine Infektion? </li><li> Erfolg! </li></ol>

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	<li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> American College of Laboratory Animal Medicine Position on Rodent Surgery. , .</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Animal Welfare, 9 CFR, Parts 1, 2, and 3. , .</li><li>Bradfield, J. F., Schachtman, T. R., McLaughlin, R. M., Steffen, E. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+and+physiologic+effects+of+inapparent+wound+infection+in+rats.">Behavioral and physiologic effects of inapparent wound infection in rats.</a> Lab Anim Sci. 42, 572-578 (1992).</li><li>Brown, M. J., Pearson, P. T., Tomson, F. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guidelines+for+animal+surgery+in+research+and+teaching.+AVMA+Panel+on+Animal+Surgery+in+Research+and+Teaching,+and+the+ASLAP+(American+Society+of+Laboratory+Animal+Practitioners).">Guidelines for animal surgery in research and teaching. AVMA Panel on Animal Surgery in Research and Teaching, and the ASLAP (American Society of Laboratory Animal Practitioners).</a> Am J Vet Res. 54, 1544-1559 (1993).</li><li>Brown, P. A., Hoogstraten-Miller, S., Reuter, J. D., Suckow, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+Aseptic+Rodent+Survival+Surgery:+Parts+I+&#38;+2.">Principles of Aseptic Rodent Survival Surgery: Parts I &#38; 2.</a> Laboratory Animal Medicine and Management. , (2004).</li><li>Institute of Laboratory Animal Resources, National Research Council. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , 556-570 (1996).</li><li>Popp, M. B., Brennan, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+vascular+access+in+the+rat:+importance+of+asepsis.">Long-term vascular access in the rat: importance of asepsis.</a> Am J Physiol. 241, H606-H612 (1981).</li><li>Rutala, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=APIC+guideline+for+selection+and+use+of+disinfectants.">APIC guideline for selection and use of disinfectants.</a> Am J Infect Control. 24, 313-342 (1996).</li></ol>

Alle Autoren arbeiten für Charles River, ein bedeutender Lieferant von chirurgisch veränderten Tieren für die Forschung.

Experimentelle Chirurgie an Nagetieren wird selten von Tierärzten oder Ärzten durchgeführt. Stattdessen ist es oft von biomedizinischen Forschern mit wenig oder gar keine formale Ausbildung in den Grundsätzen der Chirurgie und aseptisch durchgeführt. In einem Forschungs-Einstellung, Chirurgie typischerweise von den Kollegen gelernt, sich in der Regel nicht formell ausgebildet entweder. Chirurgie im Forschungslabor durchgeführt werden kann auch in erster Linie als ein Verfahren zur Herstellung eines Tiermodells mit dem Ziel der Erzeugung eines Satzes von Tieren, die für eine Studie betrachtet werden. Während einer bestimmten Operation ist in der Regel eine Frage der Hand-Auge-Koordination und technische Fähigkeiten, die beide über die Praxis, Grundlagen und Fertigkeiten mit dem Konzept der aseptischen (und damit eine Operation ohne Infektion) assoziiert erworben werden kann, kann nicht allein über die Praxis erworben werden und sind oft nicht in vollem Umfang den Forschern vermittelt. Das Fehlen von formalen Ausbildung in chirurgischen Prinzipien können zu einem Mangel an Verständnis für die gleiche Bedeutung sowohl technisch korrekte Chirurgie und prä-und post-operative Betreuung der Tiere führen. Berücksichtigung sowohl der Eingriff selbst und die peri-operative Betreuung der Tiere wird in einer Erhöhung der Tierschutz und die Qualität der Daten aus den operativen Modell erhaltene Ergebnis. Zum Beispiel können subklinische postoperativen Infektion verwechseln Ergebnisse, wie man Veränderungen im Verhalten und Physiologie mit Schmerzen zu sehen. Als Beutetiere sind die meisten Nagetiere überraschend stoisch und zwar leiden, post-operativen Schmerzen oder Infektion kann nur wenige klinische Symptome zu zeigen. Die subtile Anzeichen von Schmerzen oder Leiden in Nagetiere werden durch einen allgemeinen Mangel an Ausbildung von biomedizinischen Forscher in Anerkennung solcher Zeichen in Nagetieren verdeckt. Darüber hinaus sind Nagetiere aktivsten während der Dunkel-Zyklus, wenn die Mitarbeiter in der Regel nicht zur Verfügung stehen, um klinische und Verhaltensstörungen Anzeichen von Schmerzen nach der Operation zu sehen. Dieses Video nicht für die ordnungsgemäße chirurgische Ausbildung ersetzen, die im Idealfall sowohl hands-on und zur Verfügung gestellt durch das Organ sein, sondern soll den Forschern einen Überblick über gemeinsame Anliegen und visuelle Demonstration akzeptiert aseptischen Verfahren und Techniken erforderlich, um eine minimale Kompetenz entwickeln in der Leistung des Überlebens Chirurgie in Nagetieren.

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Erratum: Principles of Rodent Surgery for the New Surgeon.

principles of rodent surgery for the new surgeon

Für wissenschaftliche und aus Gründen des Tierschutzes, sollte die Ausbildung in grundlegenden chirurgischen Konzepte und Techniken vor immer versucht, Operationen an einem Nagetier durchführen vorgenommen werden. Studenten, Postdocs und andere in der Chirurgie an Nagetieren als Teil eines Forschungs-Protokoll interessiert hatten noch keine formelle chirurgische Ausbildung im Rahmen ihrer Kursarbeit notwendig. Operation selbst ist ein technisches Können und eine, die mit der Praxis zu verbessern. Die Prinzipien der aseptischen jedoch oft im Dunkeln bleiben oder ungebildet. Für die meisten neuen Chirurgen, ist diese wichtigen Informationen in fragmentarisch dargestellt oder gelernt on the job, von denen keine ideal ist. Es kann auch lernen, wie man eine bestimmte Operation schwierig, da die neuen Chirurgen ist das Lernen sowohl eine chirurgische Technik und die Grundsätze der Asepsis zur gleichen Zeit durchführen. Dieser Artikel fasst und gibt Empfehlungen für grundlegende chirurgische Fertigkeiten und Techniken für eine erfolgreiche Nagetier Chirurgie. Dieser Artikel ist für die praktische Ausbildung durch die Benutzer-Einrichtung zu ergänzen.

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Principles of Rodent Surgery for the New Surgeon

Bevor der Operation sollte ein neuer Chirurg eine Ausbildung in grundlegenden chirurgischen Techniken und Konzepte. Dieser Artikel wird grundlegende chirurgische Überlegungen mit einem Schwerpunkt auf Nagetiere zu präsentieren.

Principles of Surgery Nager für die New Surgeon

For both scientific and animal welfare reasons, training in basic surgical concepts and techniques should be undertaken before ever seeking to perform ...

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Research

JoVE Journal

Biology

111.9K Aufrufe.  Research Models and Services. Bevor der Operation sollte ein neuer Chirurg eine Ausbildung in grundlegenden chirurgischen Techniken und Konzepte. Dieser Artikel wird grundlegende chirurgische Überlegungen mit einem Schwerpunkt auf Nagetiere zu präsentieren.

Serie: Principles of Rodent Surgery for the New Surgeon

Ole Isacson: Development of New Therapies for Parkinson's Disease

Ole Isacson gives a concise overview of Parkinsons's disease, its causes, therapeutic strategies, and advances in Parkinson's research.

Ole Isacson: Entwicklung neuer Therapien zur Behandlung der Parkinson-Krankheit

Forschung

Biologie

Principles of Site-Specific Recombinase (SSR) Technology

Site-specific recombinase (SSR) technology allows the manipulation of gene structure to explore gene function and has become an integral tool of molecular biology. Site-specific recombinases are proteins that bind to distinct DNA target sequences. The Cre/lox system was first described in bacteriophages during the 1980's. Cre recombinase is a Type I topoisomerase that catalyzes site-specific recombination of DNA between two loxP (locus of X-over P1) sites. The Cre/lox system does not require any cofactors. LoxP sequences contain distinct binding sites for Cre recombinases that surround a directional core sequence where recombination and rearrangement takes place. When cells contain loxP sites and express the Cre recombinase, a recombination event occurs. Double-stranded DNA is cut at both loxP sites by the Cre recombinase, rearranged, and ligated ("scissors and glue"). Products of the recombination event depend on the relative orientation of the asymmetric sequences.
SSR technology is frequently used as a tool to explore gene function. Here the gene of interest is flanked with Cre target sites loxP ("floxed"). Animals are then crossed with animals expressing the Cre recombinase under the control of a tissue-specific promoter. In tissues that express the Cre recombinase it binds to target sequences and excises the floxed gene. Controlled gene deletion allows the investigation of gene function in specific tissues and at distinct time points. Analysis of gene function employing SSR technology --- conditional mutagenesis -- has significant advantages over traditional knock-outs where gene deletion is frequently lethal.

Principles of Site-Specific Recombinase SSR Technology

The advent of site-specific recombinase (SSR) technology and the Cre/lox system has led to numerous advances in molecular biology, and has proven itself as a valuable tool for assessing gene function in transgenic animals. This interview discusses the mechanism of site specific recombination by Cyclization recombinase (Cre) and how the use of this enzyme has led to the development of conditional mutagenesis, which has significant advantages over traditional knock out strategies.

Principles of ortsspezifische Rekombinase (SSR)-Technologie

Site-specific recombinase (SSR) technology allows the manipulation of gene structure to explore gene function and has become an integral tool of molecular ...

Supported Planar Bilayers for the Formation of Study of Immunological Synapses and Kinapse

Supported planar bilayers are powerful tools that can be used to model the molecular interactions in an immunological synapse.   To mimic the interactions between lymphocytes and antigen presenting cells, we use Ni2+-chelating lipids to anchor recombinant cell adhesion and MHC proteins to the upper leaflet of a bilayer with poly-histidine tags. Planar bilayers are generated by preparing lipid, treating the glass surfaces where the bilayer will form, and then forming the bilayer in a specialized chamber containing a flow-cell where the lymphocytes will be added.  Then, bilayers are charged with Ni and his-tagged recombinant proteins are added.  Finally,  lymphocytes are injected into the flow cell and TIRF microscopy can be used to image synapse formation and the mechanisms that control T cell locomotion, sites of receptor sorting,  and sites of receptor degradation.

Supported planar bilayers are powerful tools that can be used to model the molecular interactions in an immunological synapse. Here, we show methods for anchoring cell adhesion proteins known to modulate synapse formation to the upper leaflet of the lipid bilyer and visualize synapse formation using TIRF microscopy.

Unterstützte Planar-Membranen für die Bildung von Study of immunologischen Synapsen und Kinapse

Supported planar bilayers are powerful tools that can be used to model the molecular interactions in an immunological synapse.   To mimic the interactions ...

Preparation of embryos for Electron Microscopy of the Drosophila embryonic heart tube

The morphogenesis of the Drosophila embryonic heart tube has emerged as a valuable model system for studying cell migration, cell-cell adhesion and cell shape changes during embryonic development. One of the challenges faced in studying this structure is that the lumen of the heart tube, as well as the membrane features that are crucial to heart tube formation, are difficult to visualize in whole mount embryos, due to the small size of the heart tube and intra-lumenal space relative to the embryo. The use of transmission electron microscopy allows for higher magnification of these structures and gives the advantage of examining the embryos in cross section, which easily reveals the size and shape of the lumen. In this video, we detail the process for reliable fixation, embedding, and sectioning of late stage Drosophila embryos in order to visualize the heart tube lumen as well as important cellular structures including cell-cell junctions and the basement membrane.

Preparation of embryos for Electron Microscopy of the Drosophila embryonic heart tube

We describe a process for fixation, embedding, sectioning, and imaging of late stage Drosophila embryos for Trasmission Electron Microscopy of the embryonic heart tube. This technique allows for the visualization of the heart tube lumen as well as the basement membrane, which lines the lumen of the heart.

Vorbereitung der Embryonen für Elektronenmikroskopie der Drosophila Embryonale Herz Rohr

The morphogenesis of the Drosophila  embryonic heart tube has emerged as a valuable model system for studying cell migration, cell-cell adhesion and cell ...

The Method of Rodent Whole Embryo Culture using the Rotator-type Bottle Culture System

Whole embryo culture (WEC) technique has been developed in 1950's by New and his colleagues, and applied for developmental biology 1. Although development and growth of mammalian embryos are critically dependent on the function of the placenta, WEC technique allows us to culture mouse and rat embryos ex vivo condition during limited periods corresponding to midgestation stages during embryonic day (E) 6.5-E12.5 in the mouse or E8.5-E14.5 in the rat 2, 3, 4. In WEC, we can directly target desired areas of embryos using fine glass capillaries because embryos can be manipulated under the microscope. Therefore, rodent WEC is very useful technique when we want to study dynamic developmental processes of postimplanted mammalian embryos. Up to date, several types of WEC systems have been developed 1. Among those, the rotator-type bottle culture system is most popular and suitable for long-term culture of embryos at midgestation, i.e., after E9.5 and E11.5 in the mouse and rat, respectively 1. In this video protocol, we demonstrate our standard procedures of rat WEC after E12.5 using a refined model of the original rotator system, which was designed by New and Cockroft 5, 6, and introduce various applications of WEC technique for studies in mammalian developmental biology.

Whole embryo culture technique allows us to culture mouse and rat embryos ex vivo condition during limited periods corresponding to midgestation stages. In this video protocol, we demonstrate our standard procedures of rat whole embryo culture after E12.5 using the rotator-type bottle culture system.

Die Methode der Nager Whole Embryo Culture mit der Rotator-type Bottle Kultur-System

Whole embryo culture (WEC) technique has been developed in 1950's by New and his colleagues, and applied for developmental biology 1. Although development ...

Modified Yeast-Two-Hybrid System to Identify Proteins Interacting with the Growth Factor Progranulin

Progranulin (PGRN), also known as granulin epithelin precursor (GEP), is a 593-amino-acid autocrine growth factor. PGRN is known to play a critical role in a variety of physiologic and disease processes, including early embryogenesis, wound healing 1, inflammation 2, 3, and host defense 4. PGRN also functions as a neurotrophic factor 5, and mutations in the PGRN gene resulting in partial loss of the PGRN protein cause frontotemporal dementia 6, 7. Our recent studies have led to the isolation of PGRN as an important regulator of cartilage development and degradation 8-11. Although PGRN, discovered nearly two decades ago, plays crucial roles in multiple physiological and pathological conditions, efforts to exploit the actions of PGRN and understand the mechanisms involved have been significantly hampered by our inability to identify its binding receptor(s). To address this issue, we developed a modified yeast two-hybrid (MY2H) approach based on the most commonly used GAL4 based 2-hybrid system. Compared with the conventional yeast two-hybrid screen, MY2H dramatically shortens the screen process and reduces the number of false positive clones. In addition, this approach is reproducible and reliable, and we have successfully employed this system in isolating the binding proteins of various baits, including ion channel 12, extracellular matrix protein 10, 13, and growth factor14. In this paper, we describe this MY2H experimental procedure in detail using PGRN as an example that led to the identification of TNFR2 as the first known PGRN-associated receptor 14, 15.

We have modified the conventional yeast two-hybrid screening, an effective genetic tool in identifying protein interaction. This modification markedly shortens the process, reduces the workload, and most importantly, reduces the number of false positives. In addition, this approach is reproducible and reliable.

Modifizierten Hefe-Zwei-Hybrid-System, um Proteine ​​interagieren mit dem Growth Factor Progranulin Identifizieren

Progranulin (PGRN), also known as granulin epithelin precursor (GEP), is a 593-amino-acid autocrine growth factor. PGRN is known to play a critical role ...

Using RNA-mediated Interference Feeding Strategy to Screen for Genes Involved in Body Size Regulation in the Nematode C. elegans

Double-strand RNA-mediated interference (RNAi) is an effective strategy to knock down target gene expression1-3. It has been applied to many model systems including plants, invertebrates and vertebrates. There are various methods to achieve RNAi in vivo4,5. For example, the target gene may be transformed into an RNAi vector, and then either permanently or transiently transformed into cell lines or primary cells to achieve gene knockdown effects; alternatively synthesized double-strand oligonucleotides from specific target genes (RNAi oligos) may be transiently transformed into cell lines or primary cells to silence target genes; or synthesized double-strand RNA molecules may be microinjected into an organism. Since the nematode C. elegans uses bacteria as a food source, feeding the animals with bacteria expressing double-strand RNA against target genes provides a viable strategy6. Here we present an RNAi feeding method to score body size phenotype. Body size in C. elegans is regulated primarily by the TGF- &beta; - like ligand DBL-1, so this assay is appropriate for identification of TGF-&beta; signaling components7. We used different strains including two RNAi hypersensitive strains to repeat the RNAi feeding experiments. Our results showed that rrf-3 strain gave us the best expected RNAi phenotype. The method is easy to perform, reproducible, and easily quantified. Furthermore, our protocol minimizes the use of specialized equipment, so it is suitable for smaller laboratories or those at predominantly undergraduate institutions.

Using RNA-mediated Interference Feeding Strategy to Screen for Genes Involved in Body Size Regulation in the Nematode C. elegans

We demonstrate how to use the RNAi feeding technique to knock down target genes and score body size phenotype in C. elegans. This method could be used for a large scale screen to identify potential genetic components of interest, such as those involved in body size regulation by DBL-1/TGF-&beta; signaling.

Mit RNA-Interferenz Feeding Strategy to Screen for Genes in Body Größe der Rechtsetzung in der Nematode Beteiligte<em&gt; C. elegans</em

Double-strand RNA-mediated interference (RNAi) is an effective strategy to knock down target gene expression1-3. It has been applied to many model systems ...

The Use of Chemostats in Microbial Systems Biology

Cells regulate their rate of growth in response to signals from the external world. As the cell grows, diverse cellular processes must be coordinated including macromolecular synthesis, metabolism and ultimately, commitment to the cell division cycle. The chemostat, a method of experimentally controlling cell growth rate, provides a powerful means of systematically studying how growth rate impacts cellular processes - including gene expression and metabolism - and the regulatory networks that control the rate of cell growth. When maintained for hundreds of generations chemostats can be used to study adaptive evolution of microbes in environmental conditions that limit cell growth. We describe the principle of chemostat cultures, demonstrate their operation and provide examples of their various applications. Following a period of disuse after their introduction in the middle of the twentieth century, the convergence of genome-scale methodologies with a renewed interest in the regulation of cell growth and the molecular basis of adaptive evolution is stimulating a renaissance in the use of chemostats in biological research.

Cell growth rate is a regulated process and a primary determinant of cell physiology. Continuous culturing using chemostats enables extrinsic control of cell growth rate by nutrient limitation facilitating the study of molecular networks that control cell growth and how those networks evolve to optimize cell growth.

Der Einsatz von Chemostate in Microbial Systems Biology

Cells regulate their rate of growth in response to signals from the external world. As the cell grows, diverse cellular processes must be coordinated ...

High-throughput Image Analysis of Tumor Spheroids: A User-friendly Software Application to Measure the Size of Spheroids Automatically and Accurately

The increasing number of applications of three-dimensional (3D) tumor spheroids as an in vitro model for drug discovery requires their adaptation to large-scale screening formats in every step of a drug screen, including large-scale image analysis. Currently there is no ready-to-use and free image analysis software to meet this large-scale format. Most existing methods involve manually drawing the length and width of the imaged 3D spheroids, which is a tedious and time-consuming process. This study presents a high-throughput image analysis software application &#8211; SpheroidSizer, which measures the major and minor axial length of the imaged 3D tumor spheroids automatically and accurately; calculates the volume of each individual 3D tumor spheroid; then outputs the results in two different forms in spreadsheets for easy manipulations in the subsequent data analysis. The main advantage of this software is its powerful image analysis application that is adapted for large numbers of images. It provides high-throughput computation and quality-control workflow. The estimated time to process 1,000 images is about 15 min&#160;on a minimally configured laptop, or around 1 min&#160;on a multi-core performance workstation. The graphical user interface (GUI) is also designed for easy quality control, and users can manually override the computer results. The key method used in this software is adapted from the active contour algorithm, also known as Snakes, which is especially suitable for images with uneven illumination and noisy background that often plagues automated imaging processing in high-throughput screens. The complimentary &#8220;Manual Initialize&#8221; and &#8220;Hand Draw&#8221; tools provide the flexibility to SpheroidSizer in dealing with various types of spheroids and diverse quality images. This high-throughput image analysis software remarkably reduces labor and speeds up the analysis process. Implementing this software is beneficial for 3D tumor spheroids to become a routine in vitro model for drug screens in industry and academia.

We present a high-throughput image analysis software application to measure the size of three-dimensional tumor spheroids imaged with bright-field microscopy. This application provides a fast and effective way to examine the effects of therapeutic drugs on spheroids, which is beneficial for researchers who wish to use spheroids in drug screens.

Hochdurchsatz-Analyse von Bild Tumorsphäroide: Eine benutzerfreundliche Software-Anwendung, um die Größe der Sphäroide automatisch und präzise messen

The increasing number of applications of three-dimensional (3D) tumor spheroids as an in vitro model for drug discovery requires their adaptation to ...

Imaging Spatial Reorganization of a MAPK Signaling Pathway Using the Tobacco Transient Expression System

Visualization of dynamic signaling events in live cells has been a challenge. We expanded an established transient expression system, the biomolecular fluorescent complementation (BiFC) assay in tobacco epidermal cells, from testing protein-protein interaction to monitoring spatial distribution of signal transduction in plant cells. In this protocol, we used the BiFC assay to show that the interaction and the signaling between the Arabidopsis MAPKKK YODA and MAPK6 occur at the plasma membrane. When the scaffold protein BASL was co-expressed, the YODA-MAPK interaction redistributed and spatially co-polarized with CFP-BASL. This modified tobacco expression system allows for quick examination of signaling localization and dynamic changes (less than 4 days) and can accommodate multiple of fluorescent protein colors (at least three). We also presented detailed methods to quantify protein distribution (asymmetric spatial localization, or &#34;polarization&#34;) in tobacco cells. This advanced tobacco expression system has a potential to be used widely for quick testing of dynamic signaling events in live plant cells.

At the subcellular level, signaling events are dynamically modulated by developmental and environmental cues. Here we describe a protocol that employs the tobacco transient expression system to monitor dynamic protein-protein interaction and to disclose spatial organization of signal transduction in plant cells.

Imaging Räumliche Reorganisation eines MAPK Signalweg Verwendung des Tabak Transient Expression System

Visualization of dynamic signaling events in live cells has been a challenge. We expanded an established transient expression system, the biomolecular ...