We are grateful to Dr. Clowes for first developing and describing this method. We are also thankful to Dr. Tulis for his detailed protocol which has been fundamentally helpful to our previous, current and future work. This work was supported by grants R01HL097111 and R01HL123364 from the NIH to M.T., and by American Heart Association grant 14GRNT18880008 to M.T.
We would like to thank Rachel Newton for her expert technical support and for her valuable help during the filming process.

HINWEIS: Die Verwendung von Tieren für die folgenden Versuche wurde überprüft und von der Institutional Animal Care und Verwenden Committee (IACUC) zugelassen. 1. Präoperative Prozeduren <ol style="margin-left: 40px;"><li> Sterilisieren chirurgischer Instrumente vor Gebrauch. <ol><li> Autoklavieren alle chirurgischen Instrumente 24 Stunden oder weniger vor der Operation. Wenn mehrere Operationen werden am selben Tag durchgeführt, sterilisieren die Instrumente von einem trockenen Perle Sterilisator zwischen Operationen. </li></ol></li><li> Filter-sterilisiert die Salzlösung vor dem Gebrauch. </li><li> Man wiegt die Ratte und die Berechnung der Dosis von Anästhetika (Ketamin 80 mg / kg und Xylazin 7 mg / kg). </li><li> Verwalten Sie die Anästhetika intraperitoneal (ip). <ol><li> Stellen Sie sicher, die Angemessenheit der Sedierung durch toe Prise in 5-10 min. Verwaltung eines zusätzlichen kleinen Drogendosis (Ketamin 7 mg / kg und Xylazin 0,6 mg / kg), wenn Sedierung ist nicht vollständig. </li><li> Achten Sie darauf, die Nadel tief genug, um Liefer Drogen inner proitoneally wegen Nichteinhaltung der gesamten Wirkstofflösung in die Bauchhöhle zu liefern verursacht unzureichende Sedierung. HINWEIS: Geschwüre und Haarausfall in der Haut an der Injektionsstelle sichtbar einige Tage nach der Operation, durch versehentliches subkutane (sc) Medikamentenlösung Injektion sein. </li></ol></li><li> Spritzen Sie 3 ml steriler Kochsalzlösung subkutan (sc). Mit einem sterilen Wattestäbchen, eine kleine Menge von Augensalbe für beide Augen, um die Hornhaut vor dem Austrocknen zu verhindern. </li><li> Bereiten Sie die Heizungsanlagen. Pre-warmen Heizkissen durch Mikrowelle oder Wasserbad. </li><li> Legen Sie das Tier supinely auf dem OP-Plattform. <ol><li> Entfernen Sie die Haare in der ventralen Halsbereich. Übernehmen Sie die Haarentfernung mit einem Wattestäbchen, warten Sie 30 Sekunden und wischen Sie komplett mit Gaze. </li><li> Wischen Sie die Hals mit PVP-Jod-Peeling und 70% Ethanol. </li></ol></li><li> Setzen Sie auf persönliche Schutzausrüstung, einschließlich Kleid, Haarabdeckung, Mundschutz und Brille. Setzen Sie auf sterile OP-Handschuhen am Ende, bevor Sie die sterilen chirurgischen Instrumenten und Verbrauchsmaterialien. </li><li> Hängen Sie die Ratte mit einem sterilen OP-Blatt nur mit dem Halsbereich ausgesetzt. </li></ol> 2. Chirurgische Verfahren <ol style="margin-left: 40px;"><li> Während des chirurgischen Eingriffs, überprüfen Sedierungstiefe tierischer toe Prise in alle 15 min. Wenn Tier reagiert auf Zehe Prise, fügen Sie zusätzliche kleine Dosis (10% der Initialdosis) von Ketamin und Xylazin. </li><li> Sezieren linke A. carotis communis (CCA) <ol><li> Verwenden Sie ein Skalpell, um einen geraden Längsschnitt in der Mitte des Halses zu machen. Die ungefähre Länge Hautinzision 1,5-2 cm, für den Zweck der Isolierung einer 1,5-2 cm Abschnitt Arterie. Die Länge kann variieren abhängig von der Studienzwecken. </li><li> Stumpf sezieren das Bindegewebe der Haut. Halten Sie die Pinzettenspitzen und stellen Sie sicher, nicht in die Haut oder das darunter liegende Gewebe durchstechen. </li><li> Sezieren Muskelschichten längs along die linke Seite der Luftröhre. </li><li> Beim Öffnen der Muskelschicht, visualisieren Sie die linke CCA mit dem Vagusnerv eng verbunden ist. Stumpf sezieren neben die linke Halsschlagader mit äußerster Vorsicht, um den Vagusnerv bei minimaler Dehnung zu trennen. </li><li> Sezieren CCA distal bis zur Gabelung. Sorgfältig sezieren die Gabelung und zwei Zweige - A. carotis interna (ICA) und A. carotis externa (ECA). </li><li> Halten Sezieren um die CCA, bis etwa ein Teil von 1,5-2 cm von der Arterie von dem umgebenden Gewebe isoliert. </li></ol></li><li> Ballonverletzung <ol><li> Dauerhaft machen eine Ligatur an der ECA bei ca. 5 mm von Bifurkation. Dauerhaft ligieren die Hinterhauptzweig der ECA, der in der Nähe der Gabelung der ECA und ICA ist. Auch dauerhaft ligieren anderen Branchen, wenn überhaupt, Ortung zwischen der Gabelung und ECA Ligatur - zum Beispiel die überlegene Schilddrüsen Branche. Nahtmaterial, das für alle Ligaturen verwendet 4-0 schwarzSeide. Clip auf dem proximalen Ende des CCA und dem distalen Ende des ICA. HINWEIS: Nun, den Blutfluss gestoppt wurde entweder permanent durch Ligation (auf ECA) oder vorübergehend durch Clipping (auf CCA und ICA). Luminalen Inhalte in dem Abzweigbereich wurden aus dem systemischen Kreislauf isoliert. </li><li> Vereinbaren Sie einen Arteriotomie Schnitt auf ECA durch Kleinmikro Schere. Sicherzustellen, dass der Einschnitt in der Nähe des distalen Nahtknotens. Reinigen Sie das Blut mit Kochsalzlösung und Wattestäbchen. </li><li> Legen Sie die aufgeblasenen 2F-Ballonkatheter in die ECA Lumen. Schieben Sie den Ballonkatheter proximal zu den CCA Lumen. Halten Vorschieben des Katheters proximal, bis seine Spitze erreicht, wo der Clip bleibt. </li><li> Verbinden des Balloninflationsvorrichtung mit einem weiblichen Luer-Lock an einem 3-Wegehahn und eine Verbindung des männlichen Luer-Lock des 3-Wege-Absperrhahn, um den Ballonkatheter. </li><li> Langsam aufzublasen Ballon mit etwa 1,5 atm Druck, um die Halsschlagader bis 1,5-fachen des Durchmessers ausdehnt. </li&gt; <li> Ziehen Sie den Ballon rotations zurück zur Gabelung. </li><li> Die Luft aus dem Ballon und voran es zurück zu dem proximalen Ende. Pumpen Sie es noch einmal und wiederholen Sie die Ziehen-back-Verfahren zwei weitere Male. </li><li> Ziehen Sie den Ballonkatheter von den Arterie Lumen. </li></ol></li><li> Intraluminale Gabe von Reagenzien (zB siRNA, Drogen) Anmerkung: Hier wird das Reagenz war eine Lösung lentivirale Partikel kodieren, die entweder shRNA Targeting Stromal Interaktion Molecule 1 (STIM1) oder Nicht-Ziel shRNA Steuerung enthält. STIM1 ist eine einzelne Transmembran Endoplasmatischen Retikulum (ER) Protein, das ein ER Ca2 + Sensor Steuerung der Aktivierung der Plasmamembran Ca2 + Kanäle und ist in der glatten Gefäßmuskulatur Entdifferenzierung hochreguliert in eine proliferative Migrations Phänotyp 12,30-33. <ol><li> Befestigen eines intravaskulären over-the-Nadel-Katheter mit einer Spritze (24 G, 1,6 cm). Saugen Sie 30 ul Lösung der Test REAGents. Stecken Sie den Katheter in der gleichen Schnitt auf ECA. </li><li> Voraus die Katheterspitze in die CCA und binden ein Stück Faden mit einem einzelnen Knoten den Rechnungshof auf, den Katheter zu beheben und schließen Sie das Schnitt vorübergehend. </li><li> Spritzen Sie das Testreagenz Lösung in das Lumen des CCA. Die Lösung wird in das Gefäßlumen für 30 min. Halten Sie das freiliegende Gewebe feucht mit Kochsalzlösung und bedecken Sie es mit einem Stück feuchten Gaze. </li><li> Nach der Inkubation saugen Sie den verbleibenden Lösung. Lösen Sie, dass einzelne Knoten und den Katheter zurückziehen. </li><li> Binden Sie die ECA mit einem Stück Faden proximal des Arteriotomie Einschnitt. Stellen Sie den Knoten so nah wie möglich an der Gabelung. </li></ol></li><li> Schließen Sie die Wunde. <ol><li> Da der Ballon-Verletzung und Katheter Einführung kann ein Leck oder Punktion des Blutgefäßes führen, entfernen Sie den Clip auf der ICA und prüfen Sie, ob es eine undichte Stelle. Wenn die Blutung beobachtet wird, mit einem Stück Gaze und sanften Druck die Blutung zu stoppen. </li><li> Entfernender andere Clip auf CCA. </li><li> Stellen Sie sicher, es gibt keine Anzeichen von Blutungen, und entfernen Sie alle Klammern und andere chirurgische Instrumente. Das überstehende Fäden. </li><li> Schließen Wunde mit Hautnähte (4-0 schwarzer Seide). Tupfer auf allen Seiten der geschlossenen Wunde mit dem Povidon-Jod oder andere antiseptische / Bakterizid / viruzide Mittel. Injizieren 3 ml steriler Kochsalzlösung sc </li></ol></li></ol> 3. Postoperative Verfahren <ol style="margin-left: 40px;"><li> Halten Ratte auf Heizkissen nach der Operation. Eine Dosis von 0,05 mg / kg Buprenorphin durch intramuskuläre Injektion (im) bei der Ratte. Während des Wiederherstellungsverfahren, zu halten Augen und Mund der Tiere feucht. Überwachen Sie das Tier, bis er wach und ambulante ist. </li><li> Legen Sie das Tier in einen sauberen Käfig ohne Einstreu, bis sie vollständig zurückgewonnen wird. Nach der Wiederherstellung wird das Tier an den Tierraum zurückgeführt und einzeln gehalten werden. </li></ol>

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The authors declare that they have no competing financial interests.

Die Rattenhalsschlagballonverletzung wurde auch von Tulis 2007 34 beschrieben. Es wurde umfassend diskutiert alle Einzelheiten dieses Verfahrens von Dr. Tulis. Die Leser, die Interesse an der Durchführung dieses Verfahrens sind dringend empfohlen, Tulis &quot;Protokoll lesen. Allerdings gibt es eine Sache, die wir nicht mit Dr. Tulis Vereinbarung: Statt Aufblasen des Ballons mit Kochsalzlösung oder jede Art von Flüssigkeit, schlug vor, es mit Luft aufzublasen. Nach unseren persönlichen Erfahrungen, Aufblasen mit Flüssigkeit ...

Ballonkatheter sind Medizinprodukte in dem Verfahren der Angioplastie verwendet wird, zum Zwecke der Verbreiterung behindert Ort (e) von Atheromen oder eines Thrombus in einem Blutgefß. Die verengten Gefäßlumen ist gezwungen durch den aufgeblasenen Ballon zu öffnen und die Blutversorgung wiederhergestellt würde, sequentiell an nachgeschaltete Ischämie Symptome, wie Angina pectoris, Myokardinfarkt und Beinschmerzen zu lindern. Dennoch hat sich der große Erfolg der Angioplastie von postoperativen Komplikationen, wie Ergebnisse von Kraft, die Gefäß Barotrauma (Ballon-Verletzung), nämlich Gefäßwandumbau und in vielen Fällen wieder Verengung der Gefäßlumen (Restenose) 1 verringert worden. Eine Reihe von Tiermodellen entwickelt, imitiert die Angioplastie zu helfen Forscher verstehen Mechanismen der Ballon-Verletzungen im Zusammenhang mit Gefäßwandumbau 2 zugrunde. Unter den für die Modellierung verwendete Tierspezies Ratte ist die gebräuchlichste. CKaninchen, Hunden und Schweinen ompared, die Vorteile von Ratten sind ihre geringen Kosten, ihre relative Einfachheit der Verwendung und die aktuelle Kenntnis der Ratte Physiologie. Obwohl Mäuse haben einen zusätzlichen Vorteil in einem breiten Bereich von genmanipulierten Stämme ist die Mäuse Gefäß zu klein, um einen Ballon-Katheter einzuführen. In den vergangenen drei Jahrzehnten haben die experimentellen Ratten konnten die Forscher zu einem besseren Verständnis der molekularen und zellulären Mechanismen zugrunde Neointimabildung und vaskuläre Remodeling 3-6 gewinnen. Jenseits der Ballonverletzung werden Gefäßumbau auch in den meisten wichtigen Gefäßerkrankungen wie Atherosklerose 7,8, Hypertension 9 und Aneurysma 10 beteiligt. Somit wird durch die Ballonverletzung Modell gewonnenen Erkenntnisse ist in der Regel positiv auf die allgemeine Gefäßwand Krankheit Studien. Das übergeordnete Ziel der Ratte Ballonverletzung Modell ist nicht nur, um Gefäßerkrankungen weiter zu verstehen, sondern auch, um die Wirksamkeit von neuen Wirkstoffen zur testenKrankheitsbekämpfung 11,12. Aktuelle klinische medikamentöse Behandlung eine Restenose von medikamentenbeschichteten Stents über das Gefäßlumen direkt nach Angioplastie platziert angewendet. In Tiermodellen eine effiziente noch wirtschaftlicher Weg für neue Agent Test ist eine gut ausgebaute lokale intraluminale Perfusion Methode. Kandidatenmittel, die durch diese Methode getestet wurden, gehören, niedermolekulare Medikamente 13,14, Zytokin oder Wachstumsfaktoren 15,16, Gen manipuliert Mitteln (cDNA-Klone, siRNA etc.) 17-20 und neue pharmazeutische Formulierungen 21,22. Bisher ist die Ratte Ballon-Verletzungsmodell eines der nützliche Modelle zur Untersuchung Gefäßerkrankungen / Erkrankungen. Es ist die grundlegende Schritt vom Labor zum Krankenbett, in der Regel als der erste Schritt, sich von in vitro, in vivo, aber es sollte nicht die letzte sein. Das Ergebnis der Rattenexperimente muss beraten werden, und ferner dadurch gekennzeichnet, vor der Übersetzung in die menschlicheklinische Anwendung, aufgrund der Differenz in Gefßbetten und Gefäßanatomie sowie die intrinsischen Spezies Unterschiede zwischen Mensch und Ratte 23-26. Dennoch ist es nach wie vor ein wichtiges Instrument in der translationalen medizinischen Forschung. Während diese Forschung verwendet werden, um durch das Fehlen von genetisch veränderten Ratten beschränkt ist, hat es nicht länger ein Problem gewesen, da neue genomische Ansätze wie Zinkfinger-Nucleasen 27. TALENS 28 und CRISPR-Cas 29 haben knockout Ratten leicht zugänglich.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1059">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:384px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:389px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fogarty balloon embolectomy catheters, 2 French&#160;</td>
			<td>Edwards Lifesciences, Germany</td>
			<td>&#160;120602F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Deltaphase Operating Board - Includes 2 Pads &#38; 2 Insulators</td>
			<td>Braintree Scientific, Inc.</td>
			<td>39OP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">&#160;LED light source</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-563-501&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Hartmann Mosquito Forceps 4&#8221; curved</td>
			<td>Apiary Medical, Inc. San Diego, CA</td>
			<td>gS 22.1670</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Crile Retractor 4&#8221; double ended</td>
			<td>Apiary Medical, Inc.</td>
			<td>gS 34.1934</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Other surgical instruments</td>
			<td>Roboz Surgical Instrument Company, Inc., Gaithersburg, MD</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Peripheral Intravenous (I.V.) Cannula, 24G</td>
			<td>BD</td>
			<td>381312</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ketamine HCl, 100mg/mL, 10mL</td>
			<td>Ketaset- Patterson Vet</td>
			<td>07-803-6637&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Xylazine (AnaSed),20mg/mL,20mL</td>
			<td>Ketaset- Patterson Vet</td>
			<td>07-808-1947</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Buprenex, 0.3mg/1ml (5 Ampules/Box)</td>
			<td>Ketaset- Patterson Vet</td>
			<td>07-850-2280</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Nair Baby Oil Hair Removal Lotion-9 oz</td>
			<td>Amazon/Walmart/CVS</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Inflation Device</td>
			<td>Demax Medical</td>
			<td>DID30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">D300 3-way Stopcock</td>
			<td>B.Braun Medical Inc.</td>
			<td>4599543</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Artificial Tears Ointment&#160;</td>
			<td>Rugby Laboratories, Duluth, GA</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

vascular balloon injury and intraluminal administration in rat carotid artery

Die Halsschlagader Ballonverletzung Modell an Ratten hat sich seit mehr als zwei Jahrzehnten etabliert. Es bleibt ein wichtiges Verfahren, um die molekularen und zellulären Mechanismen in der glatten Gefäßmuskel Dedifferenzierung Neointimabildung und vaskuläre Remodelling beteiligt studieren. Männliche Sprague-Dawley-Ratten sind die am häufigsten verwendeten Tiere für dieses Modell. Weibliche Ratten sind nicht bevorzugt, da die weiblichen Hormone sind Schutzmaßnahmen gegen Gefässerkrankungen und damit die Einführung einer Variation in diesem Verfahren. Die linke Halsschlagader wird typischerweise mit der rechten Hals als Negativkontrolle dien verletzt. Linke Halsschlagschäden wird durch die aufgeblasenen Ballons, die das Endothel entblößt und dehnen s die Behälterwand. Nach Verletzung, können potentielle therapeutische Strategien, wie die Verwendung von pharmakologischen Verbindungen und entweder Gen oder shRNA Übertragungs ausgewertet werden. Typisch für Gen oder shRNA Übertragung wird der verletzte Teil der Gefäßlumen vor Ort für 30 Minuten mit v transduziertenIRAL Partikel entweder ein Protein oder shRNA Codierung für die Lieferung und Ausdruck in der verletzten Gefäßwand. Neointimale Verdickung darstellt proliferative vaskuläre glatte Muskelzellen Peaks üblicherweise bei 2 Wochen nach der Verletzung. Gefäße werden meist zu diesem Zeitpunkt für die zelluläre und molekulare Analyse von Zellsignalwegen sowie Gen- und Proteinexpression geerntet. Schiffen können auch zu früheren Zeitpunkten entnommen, um den Beginn der Expression und / oder Aktivierung eines spezifischen Proteins oder Pathway bestimmen, abhängig von den Versuchszielen bestimmt. Gefäße können mit histologischen Färbung, Immunhistochemie, Protein / mRNA-Assays und Aktivitätstests charakterisiert und bewertet werden. Das intakte rechte Arteria carotis vom gleichen Tier eine ideale interne Kontrolle. Verletzungsbedingte Veränderungen in der molekularen und zellulären Parameter durch Vergleichen der verletzten Arterie in den internen rechten Kontrollarterie ausgewertet werden. Ebenso können therapeutische Modalitäten, indem die verletzen bewertet werdend und behandelten Arterie zum Steuer verletzt nur Arterie.

Zwei Wochen nach der Verletzung sind Karotisarterien geerntet, geschnitten und zur morphologischen Analyse unterworfen. Arterien sind im Querschnitt und mit H &amp; E gefärbt (Figuren 1, 2B, C und 3). Rattenhalsschlagader Wand besteht aus vier Schichten von Elastica, das als rosa Linien erscheinen. Der Bereich zwischen der äußeren Laminatschicht, externe elastische Lamina (EEL) und der innersten Schicht ist die interne elastische Lamina (IEL) die Medien glatten Muskulatur (Abbildung 1).</stro...

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Vascular Balloon Injury and Intraluminal Administration in Rat Carotid Artery

Dieses Protokoll verwendet einen Ballon-Katheter, eine intraluminale Verletzungen auf der Rattenhalsschlagader verursachen und künftig zu entlocken neointimalen Hyperplasie. Dies ist ein gut etabliertes Modell zur Untersuchung der Mechanismen des vaskulären Remodelling in Reaktion auf eine Verletzung. Es wird auch häufig verwendet, um die Gültigkeit der potenzielle therapeutische Ansätze zu bestimmen.

Gefäßballon Verletzung und intraluminale Verwaltung in Rattenhalsschlagader

The carotid artery balloon injury model in rats has been well established for over two decades. It remains an important method to study the molecular and ...

vascular-balloon-injury-intraluminal-administration-rat-carotid

Research

JoVE Journal

Medicine

16.3K Aufrufe.  State University of New York College of Nanoscale Science and Engineering (SUNY CNSE).  Dieses Protokoll verwendet einen Ballon-Katheter, eine intraluminale Verletzungen auf der Rattenhalsschlagader verursachen und künftig zu entlocken neointimalen Hyperplasie. Dies ist ein gut etabliertes Modell zur Untersuchung der Mechanismen des vaskulären Remodelling in Reaktion auf eine Verletzung. Es wird auch häufig verwendet, um die Gültigkeit der potenzielle therapeutische Ansätze zu bestimmen. 

Serie: Vascular Balloon Injury and Intraluminal Administration in Rat Carotid Artery

Training a Sophisticated Microsurgical Technique: Interposition of External Jugular Vein Graft in the Common Carotid Artery in Rats

Neointimal hyperplasia is one the primary causes of stenosis in arterialized veins that are of great importance in arterial coronary bypass surgery, in peripheral arterial bypass surgery as well as in arteriovenous fistulas.1-5 The experimental procedure of vein graft interposition in the common carotid artery by using the cuff-technique has been applied in several research projects to examine the aetiology of neointimal hyperplasia and therapeutic options to address it. 6-8 The cuff prevents vessel anastomotic remodeling and induces turbulence within the graft and thereby the development of neointimal hyperplasia.
Using the superior caval vein graft is an established small-animal model for venous arterialization experiment.9-11 This current protocol refers to an established jugular vein graft interposition technique first described by Zou et al., 9 as well as others.12-14 Nevertheless, these cited small animal protocols are complicated.
To simplify the procedure and to minimize the number of experimental animals needed, a detailed operation protocol by video training is presented. This video should help the novice surgeon to learn both the cuff-technique and the vein graft interposition. Hereby, the right external jugular vein was grafted in cuff-technique in the common carotid artery of 21 female Sprague Dawley rats categorized in three equal groups that were sacrificed on day 21, 42 and 84, respectively. Notably, no donor animals were needed, because auto-transplantations were performed. The survival rate was 100 % at the time point of sacrifice. In addition, the graft patency rate was 60 % for the first 10 operated animals and 82 % for the remaining 11 animals. The blood flow at the time of sacrifice was 8&plusmn;3 ml/min. In conclusion, this surgical protocol considerably simplifies, optimizes and standardizes this complicated procedure. It gives novice surgeons easy, step-by-step instruction, explaining possible pitfalls, thereby helping them to gain expertise fast and avoid useless sacrifice of experimental animals.

Neointimal hyperplasia is the primary cause of stenosis in arterialized veins. We propose a new protocol whereby the right external jugular vein is grafted using the cuff technique in the common carotid artery of Sprague Dawley rats. The survival rate was 100 % at the time point of sacrifice.

Trainieren eines Sophisticated mikrochirurgische Technik: Interposition der Vena jugularis externa Graft in der Arteria carotis communis bei Ratten

Neointimal hyperplasia is one the primary causes of stenosis in arterialized veins that are of great importance in arterial coronary bypass surgery, in ...

Forschung

Medizin

Optimized System for Cerebral Perfusion Monitoring in the Rat Stroke Model of Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion

The translational potential of pre-clinical stroke research depends on the accuracy of experimental modeling. Cerebral perfusion monitoring in animal models of acute ischemic stroke allows to confirm successful arterial occlusion and exclude subarachnoid hemorrhage. Cerebral perfusion monitoring can also be used to study intracranial collateral circulation, which is emerging as a powerful determinant of stroke outcome and a possible therapeutic target. Despite a recognized role of Laser Doppler perfusion monitoring as part of the current guidelines for experimental cerebral ischemia, a number of technical difficulties exist that limit its widespread use. One of the major issues is obtaining a secure and prolonged attachment of a deep-penetration Laser Doppler probe to the animal skull. In this video, we show our optimized system for cerebral perfusion monitoring during transient middle cerebral artery occlusion by intraluminal filament in the rat. We developed in-house a simple method to obtain a custom made holder for twin-fibre (deep-penetration) Laser Doppler probes, which allow multi-site monitoring if needed. A continuous and prolonged monitoring of cerebral perfusion could easily be obtained over the intact skull.

Cerebral perfusion monitoring has been demonstrated to improve accuracy in ischemic stroke models. Technical difficulties often limit the use of this essential tool for cerebrovascular research. In this video, an optimized system is shown to obtain a single or multi-site hemodynamic monitoring during intraluminal middle cerebral artery occlusion in rats.

Optimierte System for Cerebral Perfusion Überwachung im Rat Stroke Modell Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion

The translational potential of pre-clinical stroke research depends on the accuracy of experimental modeling. Cerebral perfusion monitoring in animal ...

Catheterization of the Carotid Artery and Jugular Vein to Perform Hemodynamic Measures, Infusions and Blood Sampling in a Conscious Rat Model

The success of a small animal model to study critical illness is, in part, dependent on the ability of the model to simulate the human condition. Intra-tracheal inoculation of a known amount of bacteria has been successfully used to reproduce the pathogenesis of pneumonia which then develops into sepsis. Monitoring hemodynamic parameters and providing standard clinical treatment including infusion of antibiotics, fluids and drugs to maintain blood pressure is critical to simulate routine supportive care in this model but to do so requires both arterial and venous vascular access. The video details the surgical technique for implanting carotid artery and common jugular vein catheters in an anesthetized rat. Following a 72 hr recovery period, the animals will be re-anesthetized and connected to a tether and swivel setup attached to the rodent housing which connects the implanted catheters to the hemodynamic monitoring system. This setup allows free movement of the rat during the study while continuously monitoring pressures, infusing fluids and drugs (antibiotics, vasopressors) and performing blood sampling.

Vascular accesses to measure hemodynamics, provide fluids and perform blood sampling are important to any small animal model study. We present a technique for implanting catheters into the carotid artery and the common jugular vein in an anesthetized rat for connecting to a system to perform monitoring, infusions and sampling.

Katheterisierung der Halsschlagader und Vena jugularis zur hämodynamischen Maßnahmen im Conscious Rattenmodell durchführen, Infusionen und Blutentnahme

The success of a small animal model to study critical illness is, in part, dependent on the ability of the model to simulate the human condition. ...

Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study model. As the use of mouse models are often a vital step in preclinical drug discovery and drug development1-8, it is necessary to design a system to introduce drugs into mice in a uniform, reproducible manner. Ideally, the system should permit the collection of blood samples at regular intervals over a set time course. The ability to measure drug concentrations by mass-spectrometry, has allowed investigators to follow the changes in plasma drug levels over time in individual mice1, 9, 10. In this study, paclitaxel was introduced into transgenic mice as a continuous arterial infusion over three hours, while blood samples were simultaneously taken by retro-orbital bleeds at set time points. Carotid artery infusions are a potential alternative to jugular vein infusions, when factors such as mammary tumors or other obstructions make jugular infusions impractical. Using this technique, paclitaxel concentrations in plasma and tissue achieved similar levels as compared to jugular infusion. In this tutorial, we will demonstrate how to successfully catheterize the carotid artery by preparing an optimized catheter for the individual mouse model, then show how to insert and secure the catheter into the mouse carotid artery, thread the end of the catheter out through the back of the mouse&#8217;s neck, and hook the mouse to a pump to deliver a controlled rate of drug influx. Multiple low volume retro-orbital bleeds allow for analysis of plasma drug concentrations over time.

This method was developed with the goal of delivering a steady drug solution via the carotid artery, to assess the pharmacokinetics of novel drugs in mouse models.

Halsschlagader Infusionen für pharmakokinetischen und pharmakodynamischen Analyse von Taxanen in Mäusen

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study ...

Ferric Chloride-induced Thrombosis Mouse Model on Carotid Artery and Mesentery Vessel

Severe thrombosis and its ischemic consequences such as myocardial infarction, pulmonary embolism and stroke are major worldwide health issues. The ferric chloride injury is now a well-established technique to rapidly and accurately induce the formation of thrombi in exposed veins or artery of small and large diameter. This model has played a key role in the study of the pathophysiology of thrombosis, in the discovery and validation of novel antithrombotic drugs and in the understanding of the mechanism of action of these new agents. Here, the implementation of this technique on a mesenteric vessel and carotid artery in mice is presented. The method describes how to label circulating leukocytes and platelets with a fluorescent dye and to observe, by intravital microscopy on the exposed mesentery, their accumulation at the injured vessel wall which leads to the formation of a thrombus. On the carotid artery, the occlusion caused by the clot formation is measured by monitoring the blood flow with a Doppler probe.

The FeCl3 induced thrombosis model in mice is described herein. A method to monitor thrombus growth by intravital microscopy observation on a mesenteric vessel and by blood flow measurement in the carotid artery is presented.

Eisenchlorid-induzierte Thrombose Mausmodell für Halsschlagader und Mesentery Vessel

Severe thrombosis and its ischemic consequences such as myocardial infarction, pulmonary embolism and stroke are major worldwide health issues. The ferric ...

A Rat Carotid Balloon Injury Model to Test Anti-vascular Remodeling Therapeutics

The rat carotid balloon injury is a well-established surgical model that has been used to study arterial remodeling and vascular cell proliferation. It is also a valuable model system to test, and to evaluate therapeutics and drugs that negate maladaptive remodeling in the vessel. The injury, or barotrauma, in the vessel lumen caused by an inflated balloon via an inserted catheter induces subsequent neointimal growth, often leading to hyperplasia or thickening of the vessel wall that narrows, or obstructs the lumen. The method described here is sufficiently sensitive, and the results can be obtained in relatively short time (2 weeks after the surgery). The efficacy of the drug or therapeutic against the induced-remodeling can be evaluated either by the post-mortem pathological and histomorphological analysis, or by ultrasound sonography in live animals. In addition, this model system has also been used to determine the therapeutic window or the time course of the administered drug. These studies can leadto the development of a better administrative strategy and a better therapeutic outcome. The procedure described here provides a tool for translational studies that bring drug and therapeutic candidates from bench research to clinical applications.

The rat carotid balloon injury model described below allows researchers to evaluate drugs or therapeutics that negate injury-induced arterial hyperplasia. Detailed pre-surgical preparation, surgical procedure, and post-surgical cares of the animal are described.

Eine Ratte Karotis-Ballon-Verletzung Modell Anti-vaskuläre Remodeling Therapeutics zu Test

The rat carotid balloon injury is a well-established surgical model that has been used to study arterial remodeling and vascular cell proliferation. It is ...

Intraluminal Drug Delivery to the Mouse Arteriovenous Fistula Endothelium

Delivery of therapeutic agents to enhance arteriovenous fistula (AVF) maturation can be administered either via intraluminal or external routes. The simple murine AVF model was combined with intraluminal administration of drug solution to the venous endothelium at the same time as fistula creation. Technical aspects of this model are discussed. Under general anesthesia, an abdominal incision is made and the aorta and inferior vena cava (IVC) are exposed. The infra-renal aorta and IVC are dissected for clamping. After proximal and distal clamping, the puncture site is exposed and a 25 G needle is used to puncture both walls of the aorta and into the IVC. Immediately after the puncture, a reporter gene-expressing viral vector was infused in the IVC via the same needle, followed by 15 min of incubation. The intraluminal administration method enabled more robust viral gene delivery to the venous endothelium compared to administration by the external route. This novel method of delivery will facilitate studies that explore the role of the endothelium in AVF maturation and enable intraluminal drug delivery at the time of surgical operation.

After puncturing the aorta through the inferior vena cava (IVC) to create an aorto-caval fistula in the mouse, solution containing a drug is infused into the IVC via the same needle, followed by incubation. This method enables more robust drug delivery to the venous endothelium compared to the external route.

Intraluminale Drug Delivery auf die Maus arteriovenöse Fistel Endothel

Delivery of therapeutic agents to enhance arteriovenous fistula (AVF) maturation can be administered either via intraluminal or external routes. The ...

The Rabbit Model of Accelerated Atherosclerosis: A Methodological Perspective of the Iliac Artery Balloon Injury

Acute coronary syndrome resulting from coronary occlusion following atherosclerotic plaque development and rupture is the leading cause of death in the industrialized world. New Zealand White (NZW) rabbits are widely used as an animal model for the study of atherosclerosis. They develop spontaneous lesions when fed with atherogenic diet; however, this requires long time of 4 - 8 months. To further enhance and accelerate atherogenesis, a combination of atherogenic diet and mechanical endothelial injury is often employed. The presented procedure for inducing atherosclerotic plaques in rabbits uses a balloon catheter to disrupt the endothelium in the left iliac artery of NZW rabbits fed with atherogenic diet. Such mechanical damage caused by the balloon catheter induces a chain of inflammatory reactions initiating neointimal lipid accumulation in a time dependent fashion. Atherosclerotic plaque following balloon injury show neointimal thickening with extensive lipid infiltration, high smooth muscle cell content and presence of macrophage derived foam cells. This technique is simple, reproducible and produces plaque of controlled length within the iliac artery. The whole procedure is completed within 20 - 30 min. The procedure is safe with low mortality and also offers high success in obtaining substantial intimal lesions. The procedure of balloon catheter induced arterial injury results in atherosclerosis within two weeks. This model can be used for investigating the disease pathology, diagnostic imaging and to evaluate new therapeutic strategies.

Animal models of atherosclerosis are essential to understand the mechanism and to investigate newer approaches to prevent plaque development or rupture, a leading cause of death in the industrialized world. This protocol uses a combination of balloon injury and cholesterol rich diet to induce atherosclerotic plaques in rabbit iliac artery.

Das Kaninchen-Modell der beschleunigten Atherosklerose: methodischer Sicht der Beckenkamm Arterie Ballon Verletzung

Acute coronary syndrome resulting from coronary occlusion following atherosclerotic plaque development and rupture is the leading cause of death in the ...

Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging in the Rat Common Carotid Artery

Phase contrast magnetic resonance imaging (PC-MRI) is a noninvasive approach that can quantify flow-related parameters such as blood flow. Previous studies have shown that abnormal blood flow may be associated with systemic vascular risk. Thus, PC-MRI can facilitate the translation of data obtained from animal models of cardiovascular diseases to pertinent clinical investigations. In this report, we describe the procedure for measuring blood flow in the common carotid artery (CCA) of rats using cine-gated PC-MRI and discuss relevant analysis methods. This procedure can be performed in a live, anesthetized animal and does not require euthanasia after the procedure. The proposed scanning parameters yield repeatable measurements for blood flow, indicating excellent reproducibility of the results. The PC-MRI procedure described in this article can be used for pharmacological testing, pathophysiological assessment, and cerebral hemodynamics evaluation.

The overall goal of this procedure is to measure the blood flow in the rat common carotid artery by using noninvasive phase contrast magnetic resonance imaging.

Phase Kontrast Magnetresonanz-Bildgebung in der Ratte gemeinsame Halsschlagader

Phase contrast magnetic resonance imaging (PC-MRI) is a noninvasive approach that can quantify flow-related parameters such as blood flow. Previous ...

Ferric Chloride-induced Canine Carotid Artery Thrombosis: A Large Animal Model of Vascular Injury

Occlusive arterial thrombosis leading to cerebral ischemic stroke and myocardial infarction contributes to ~13 million deaths every year globally. Here, we have translated a vascular injury model from a small animal into a large animal (canine), with slight modifications that can be used for pre-clinical screening of prophylactic and thrombolytic agents. In addition to the surgical methods, the modified protocol describes the step-by-step methods to assess carotid artery canalization by angiography, detailed instructions to process both the brain and carotid artery for histological analysis to verify carotid canalization and cerebral hemorrhage, and specific parameters to complete an assessment of downstream thromboembolic events by utilizing magnetic resonance imaging (MRI). In addition, specific procedural changes from the previously well-established small animal model necessary to translate into a large animal (canine) vascular injury are discussed.

Here, we present the modifications necessary to a well characterized and commonly used small animal ferric chloride-induced (FeCl3) carotid artery injury model for use in a large animal vascular injury model. The resulting model can be utilized for pre-clinical trial assessment of both prophylactic and thrombolytic pharmacological and mechanical interventions.

Eisenchlorid-induzierte eckzahn Halsschlagader Thrombosen: Eine große Tiermodell der Gefäßverletzung

Occlusive arterial thrombosis leading to cerebral ischemic stroke and myocardial infarction contributes to ~13 million deaths every year globally. Here, ...