Name: osmotic drug delivery to ischemic hindlimbs and perfusion of vasculature with microfil for micro-computed tomography imaging
Uploaded: 2013-06-29T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Osmotic Drug Delivery to Ischemic Hindlimbs and Perfusion of Vasculature with Microfil for Micro-Computed Tomography Imaging at JoVE.com

Gli autori desiderano ringraziare Keith Michel del MD Anderson Small Animal Imaging strumento per la sua assistenza tecnica con micro-CT, Edward TH Yeh, MD, per l&#39;assistenza chirurgica, e Rebecca Bartow, dottorato di ricerca, per l&#39;assistenza editoriale. Questo lavoro è stato sostenuto in parte dalla American Heart Association.

1. Adescamento della pompa osmotica <ol><li> Utilizzare tecniche sterili (es. guanti, cappa a flusso laminare) durante la preparazione delle pompe. Rimuovere la pompa e il flusso moderatore dalla confezione. Pesare la pompa vuota e registrare il peso (mg). </li><li> Riempire la pompa lentamente, per evitare di creare bolle d&#39;aria, utilizzando una piccola siringa 1cc e punta smussata 27G tubo di riempimento. Quando la soluzione raggiunge la parte superiore della pompa, stop riempimento. </li><li> Pulire l&...

<ol>
	<li>Epstein, S. E., Fuchs, S., Zhou, Y. F., Baffour, R., Kornowski, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapeutic+interventions+for+enhancing+collateral+development+by+administration+of+growth+factors:+basic+principles,+early+results+and+potential+hazards.">Therapeutic interventions for enhancing collateral development by administration of growth factors: basic principles, early results and potential hazards.</a> Cardiovasc. Res. 49, 532-542 (2001).</li><li>Esaki, J., Marui, A., Tabata, Y., Komeda, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+release+systems+of+angiogenic+growth+factors+for+cardiovascular+diseases.">Controlled release systems of angiogenic growth factors for cardiovascular diseases.</a> Expert Opin. Drug Deliv. 4, 635-649 (2007).</li><li>Bentley, M. D., Ortiz, M. C., Ritman, E. L., Romero, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+microcomputed+tomography+to+study+microvasculature+in+small+rodents.">The use of microcomputed tomography to study microvasculature in small rodents.</a> Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 282, 1267-1279 (2002).</li><li>Golomb, B. A., Dang, T. T., Criqui, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peripheral+arterial+disease:+morbidity+and+mortality+implications.">Peripheral arterial disease: morbidity and mortality implications.</a> Circulation. 114, 688-699 (2006).</li><li>Hiatt, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacologic+therapy+for+peripheral+arterial+disease+and+claudication.">Pharmacologic therapy for peripheral arterial disease and claudication.</a> J. Vasc. Surg. 36, 1283-1291 (2002).</li><li>Hirsch, A. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peripheral+arterial+disease+detection,+awareness,+and+treatment+in+primary+care.">Peripheral arterial disease detection, awareness, and treatment in primary care.</a> JAMA. 286, 1317-1324 (2001).</li><li>McDonald, D. M., Choyke, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+of+angiogenesis:+from+microscope+to+clinic.">Imaging of angiogenesis: from microscope to clinic.</a> Nat. Med. 9, 713-725 (2003).</li><li>Hirsch, A. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ACC/AHA+Guidelines+for+the+Management+of+Patients+with+Peripheral+Arterial+Disease+(lower+extremity,+renal,+mesenteric,+and+abdominal+aortic):+a+collaborative+report+from+the+American+Associations+for+Vascular+Surgery/Society+for+Vascular+Surgery,+Society+for+Cardiovascular+Angiography+and+Interventions,+Society+for+Vascular+Medicine+and+Biology,+Society+of+Interventional+Radiology,+and+the+ACC/AHA+Task+Force+on+Practice+Guidelines+(writing+committee+to+develop+guidelines+for+the+management+of+patients+with+peripheral+arterial+disease)--summary+of+recommendations.">ACC/AHA Guidelines for the Management of Patients with Peripheral Arterial Disease (lower extremity, renal, mesenteric, and abdominal aortic): a collaborative report from the American Associations for Vascular Surgery/Society for Vascular Surgery, Society for Cardiovascular Angiography and Interventions, Society for Vascular Medicine and Biology, Society of Interventional Radiology, and the ACC/AHA Task Force on Practice Guidelines (writing committee to develop guidelines for the management of patients with peripheral arterial disease)--summary of recommendations.</a> J. Vasc. Interv. Radiol. 17, 1383-1397 (2006).</li><li>Zagorchev, L., Mulligan-Kehoe, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+imaging+of+vessels+in+mouse+models+of+disease.">Molecular imaging of vessels in mouse models of disease.</a> Eur. J. Radiol. 70, 305-311 (2009).</li><li>Losordo, D. W., Dimmeler, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapeutic+angiogenesis+and+vasculogenesis+for+ischemic+disease.+Part+I:+angiogenic+cytokines.">Therapeutic angiogenesis and vasculogenesis for ischemic disease. Part I: angiogenic cytokines.</a> Circulation. 109, 2487-2491 (2004).</li><li>Waters, R. E., Terjung, R. L., Peters, K. G., Annex, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preclinical+models+of+human+peripheral+arterial+occlusive+disease:+implications+for+investigation+of+therapeutic+agents.">Preclinical models of human peripheral arterial occlusive disease: implications for investigation of therapeutic agents.</a> J. Appl. Physiol. 97, 773-780 (2004).</li></ol>

Qui vi presentiamo un metodo per farmaco / sostanza consegna osmotica in un modello murino di ischemia degli arti posteriori. Inoltre, si descrive una tecnica di fusione nei quali abbiamo utilizzato Microfil per produrre una ricostruzione 3D per analisi della rete vascolare. Il livello o la gravità di ischemia varia a seconda di dove è presentata la legatura arteriosa / escissione. Abbiamo creato una doppia legatura dell&#39;arteria femorale comune prossimale all&#39;origine femorale profo...

Malattia arteriosa periferica (PAD) è una malattia aterosclerotica che provoca insufficiente apporto di sangue nelle gambe 4. Colpisce 8-12.000.000 americani, e trattamenti in corso offre solo limitato sollievo 5,6. Agenti terapeutici innovativi che migliorano la circolazione del sangue nelle gambe non solo frenare la progressione della malattia, ma anche migliorare la qualità della vita. L&#39;incidenza di PAD è maggiore nelle persone di età superiore ai 50 anni, la terapia farmacologica in modo locale è una modalità di trattamento più auspicabile in quanto l&#39;renale ridotta funzionalità epatica e spesso osservata nei pazienti più anziani possono diminuire il metabolismo dei farmaci e aumentare gli effetti collaterali con la somministrazione sistemica. Così, abbiamo creato un modello murino di PAD per esaminare se gli agenti amministrati localmente alleviare l&#39;ischemia degli arti posteriori, promuovendo l&#39;angiogenesi e rimodellamento microvascolare. Specificamente, abbiamo utilizzato una pompa osmotica cateterizzati per fornire continuamente l&#39;agente terapeutico per ilischemica muscolo della coscia di topo. Usando il nostro sistema di consegna, siamo riusciti a mantenere le concentrazioni ottimali del farmaco per l&#39;ambiente locale, questo approccio consente di adeguata bioattività della droga, evita gli effetti collaterali sistemici, e supera lo svantaggio di limitato accesso locale di droga associata a somministrazione sistemica. Inoltre, per valutare se gli agenti amministrati localmente promuovere la rivascolarizzazione, abbiamo utilizzato fusione avanzata e tecniche di imaging ad alta definizione che consentono la quantificazione delle variazioni del microcircolo. Collettivamente, la combinazione di metodologie utilizzato in questo articolo il video è utile negli studi preclinici per aiutare nella comprensione di rivascolarizzazione farmacologicamente indotto in pazienti con PAD 7-9.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reagent/Material</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Surgical tools</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td></td>
			<td>Type: Tool</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Puritan sterile cotton swabs</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>22-029-499</td>
			<td>Type: Tool</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Betadine (povidone-iodine)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>19-065534</td>
			<td>Type: Reagent</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>70% Alcohol pads</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>NC9926371</td>
			<td>Type: Reagent</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Phosphate buffered saline</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>17-516F</td>
			<td>Type: Reagent</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>6-0 prolene suture</td>
			<td>Cardinal Health</td>
			<td>8709</td>
			<td>Type: Tool</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>8-0 prolene suture</td>
			<td>Cardinal Health</td>
			<td>2775</td>
			<td>Type: Tool</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Depilatory cream</td>
			<td>Nair</td>
			<td></td>
			<td>Type: Tool</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Osmotic pump</td>
			<td>ALZET</td>
			<td>1002</td>
			<td>Type: Tool, 14 day release</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Vinyl catheter</td>
			<td>ALZET</td>
			<td>7760</td>
			<td>Type: Tool</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Heparinized saline (0.9%)</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>2B0944</td>
			<td>Type: Reagent</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Neutral buffered formalin</td>
			<td>Richard-Allan Scientific</td>
			<td>5705</td>
			<td>Type: Reagent</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Microfil (silicone rubber contrast agent)</td>
			<td>Flowtech</td>
			<td>MV-112</td>
			<td>Type Reagent, Microfil White</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Cal-Ex II (formic acid solution)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>CS511-1D</td>
			<td>Type: Reagent</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Buprenex</td>
			<td>CIII</td>
			<td>7571</td>
			<td>Type: Analgesic</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Bupivicaine</td>
			<td>Hospira, Inc.</td>
			<td>381</td>
			<td>Type: Analgesic</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Equipment</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Dissecting microscope</td>
			<td>Carl Zeiss Microimaging</td>
			<td>Zeiss Stemi 2000-C</td>
			<td>Type:Equipment</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Laser Doppler perfusion imager</td>
			<td>Perimed Inc.</td>
			<td>Periscan PIM3 </td>
			<td>Type:Equipment</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Micro-CT imaging system</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>Explore Locus SP </td>
			<td>Type:Equipment</td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

osmotic drug delivery to ischemic hindlimbs and perfusion of vasculature with microfil for micro-computed tomography imaging

Ricerca preclinica in modelli animali di malattia arteriosa periferica svolge un ruolo fondamentale nel testare l&#39;efficacia di agenti terapeutici studiati per stimolare la microcircolazione. La scelta del metodo di consegna per questi agenti è importante perché la via di somministrazione colpisce profondamente la bioattività e l&#39;efficacia di questi agenti 1,2. In questo articolo, abbiamo dimostrato come amministrare localmente una sostanza in arti posteriori ischemico utilizzando una pompa osmotica cateterizzazione. Questa pompa può erogare un volume fisso di soluzione acquosa continuamente per un periodo di tempo assegnato. Abbiamo inoltre presentiamo il nostro modello murino di ischemia degli arti posteriori unilaterale indotta mediante legatura dell&#39;arteria femorale comune prossimale all&#39;origine della femorale profunda e epigastrica arterie degli arti posteriori del sinistro. Infine, si descrive la cannulazione in vivo e legatura dell&#39;aorta addominale sottorenale e perfusione della vascolarizzazione hindlimb con Microfil, un agente radiopaco colata silicone. Microfil può perfusione e riempire l&#39;intero letto vascolare (arterioso e venoso), e perché abbiamo ligato il principale canale vascolare per l&#39;uscita, l&#39;agente può essere conservato nel sistema vascolare per il futuro dell&#39;imaging ex vivo con l&#39;utilizzo di piccoli campioni di micro-CT 3 .

L&#39;animazione mostra l&#39;inserimento della pompa osmotica e chirurgia ischemia degli arti posteriori dettagliati nel protocollo. Figura 1 mostra le immagini laser Doppler della perfusione della arti posteriori, che conferma l&#39;ischemia. Dopo la fusione vascolare con Microfil, un&#39;immagine 3D micro-CT della rete vascolare mostra che Microfil può riempire efficacemente i vasi (Figura 2A), ma può verificarsi che le discontinuità (Figura 2B) a causa di vari fa...

Watch this Scientific Journal Video about Osmotic Drug Delivery to Ischemic Hindlimbs and Perfusion of Vasculature with Microfil for Micro-Computed Tomography Imaging at JoVE.com

Osmotic Drug Delivery to Ischemic Hindlimbs and Perfusion of Vasculature with Microfil for Micro-Computed Tomography Imaging

Mostriamo qui il<em&gt; In vivo</em&gt; Inserimento di una pompa osmotica per la consegna locale di droga costante e la creazione di ischemia degli arti posteriori in un modello di topo. Inoltre, il sistema vascolare degli arti posteriori è perfuso con Microfil, un agente radiopaco silicone, per preparare la tomografia micro-computerizzata (micro-CT), l&#39;imaging.

Osmotica Drug Delivery per arti posteriori ischemico e la perfusione dei vasi con Microfil per Micro-Tomografia Computerizzata Imaging

Preclinical research in animal models of peripheral arterial disease plays a vital role in testing the efficacy of therapeutic agents designed to ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Retrograde Perfusion and Filling of Mouse Coronary Vasculature as Preparation for Micro Computed Tomography Imaging

Perfusione retrograda e riempimento del sistema vascolare coronarico mouse come preparazione per la Micro Computed Tomography Imaging

Visualization of the vasculature is becoming increasingly important for understanding many different disease states. While several techniques exist for ...

Ricerca

Medicina

Assessment of Viability of Human Fat Injection into Nude Mice with Micro-Computed Tomography

Valutazione della solidità del grasso umano iniezione in topi nudi con Micro-Tomografia Computerizzata

Lipotransfer is a vital tool in the surgeon&#8217;s armamentarium for the treatment of soft tissue deficits of throughout the body. Fat is the ideal soft ...

Using Micro-computed Tomography for the Assessment of Tumor Development and Follow-up of Response to Treatment in a Mouse Model of Lung Cancer

Utilizzando la tomografia micro-computerizzata per la valutazione di sviluppo del tumore e follow-up di risposta al trattamento in un modello murino di cancro ai polmoni

Lung cancer is the most lethal cancer in the world. Intensive research is ongoing worldwide to identify new therapies for lung cancer. Several mouse ...

Intraluminal Drug Delivery to the Mouse Arteriovenous Fistula Endothelium

Intraluminale Drug Delivery per il mouse fistola artero-venosa endotelio

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

Combined Near-infrared Fluorescent Imaging and Micro-computed Tomography for Directly Visualizing Cerebral Thromboemboli

Imaging fluorescente combinata vicino infrarosso e la tomografia micro-computerizzata per Direttamente Visualizzazione cerebrale tromboembolie

Direct thrombus imaging visualizes the root cause of thromboembolic infarction. Being able to image thrombus directly allows far better investigation of ...

Method of Direct Segmental Intra-hepatic Delivery Using a Rat Liver Hilar Clamp Model

Metodo di consegna diretta segmentale intra-epatico utilizzando un modello di fegato di ratto Hilar morsetto

Major hepatic surgery with inflow occlusion, and liver transplantation, necessitate a period of warm ischemia, and a period of reperfusion leading to ...

Optimized LC-MS/MS Method for the High-throughput Analysis of Clinical Samples of Ivacaftor, Its Major Metabolites, and Lumacaftor in Biological Fluids of Cystic Fibrosis Patients

Metodo ottimizzato di LC-MS/MS per l'analisi di High-throughput di campioni clinici di Ivacaftor, suoi principali metaboliti e Lumacaftor nei fluidi biologici di pazienti affetti da fibrosi cistica

Defects in the cystic fibrosis trans-membrane conductance regulator (CFTR) are the cause of cystic fibrosis (CF), a disease with life-threatening ...

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

Migliorato il metodo per la creazione di un In Vitro barriera emato - encefalica modello basato sulle cellule endoteliali Porcine cervello

The aim of this protocol presents an optimized procedure for the purification and cultivation of pBECs and to establish in vitro blood-brain barrier (BBB) ...

Direct Drug Delivery to Kidney via the Renal Artery

Consegna diretta di farmaci ai reni attraverso l'arteria renale

There is a need for directed injections to enable increased and specific renal exposure for efficient evaluation of drug targets in the renal research ...

Tissue Preparation Techniques for Contrast-Enhanced Micro Computed Tomography Imaging of Large Mammalian Cardiac Models with Chronic Disease

Tecniche di preparazione dei tessuti per l'imaging micromografico computerizzato con contrasto di modelli cardiaci di mammiferi di grandi dimensioni con malattia cronica

Structural remodeling is a common consequence of chronic pathological stresses imposed on the heart. Understanding the architectural and compositional ...