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

Författarna vill tacka Keith Michel av MD Anderson Small Animal Imaging Facility för hans tekniskt bistånd med mikro-CT, Edward TH Yeh, MD, för kirurgisk hjälp, och Rebecca Bartow, PhD, för redaktionell hjälp. Detta arbete stöddes delvis av American Heart Association.

Ett. Priming den osmotiska pumpen <ol><li> Använd sterila tekniker (t.ex. handskar, laminärt flöde huva) vid upprättandet av pumparna. Ta bort pumpen och flödesmoderator ur förpackningen. Väg den tomma pumpen och notera vikten (mg). </li><li> Fyll pumpen långsamt, för att undvika att skapa luftbubblor, med hjälp av en liten 1 ml spruta och trubbig spets 27G påfyllningsröret. När lösningen når toppen av pumpen, sluta fylla. </li><li> Torka bort överflödig lösning och väg fylld pump. För de ...

<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>

Här presenterar vi en metod för osmotisk läkemedel / ämne leverans i en musmodell av bakdelen ischemi. Dessutom beskriver vi en gjutning teknik där vi har använt Microfil att producera en 3D-rekonstruktion för analys av det vaskulära nätverket. Nivån eller svårighetsgraden av ischemi varierar beroende på var den arteriella lige / excision görs. Vi skapade en dubbel lige i gemensamma femoralartären proximalt om ursprung profunda femoris och epigastrica artärer, denna metod kan ...

Perifer arteriell sjukdom (PAD) är en aterosklerotisk sjukdom som orsakar otillräcklig blodtillförsel i benen 4. Det påverkar 8-12.000.000 amerikaner, och aktuella medicinska behandlingar erbjuder endast begränsad lättnad 5,6. Nya terapeutiska medel som förbättrar blodcirkulationen i benen skulle inte bara begränsa sjukdomsförloppet men också öka livskvaliteten. Incidensen av PAD är högre hos personer äldre än 50 år, är så lokal farmakologisk terapi en mer önskvärd behandlingmodalitet eftersom nedsatt njur-och leverfunktion ses ofta hos äldre patienter kan minska läkemedelsmetabolism och öka biverkningarna med systemisk administrering. Därför skapade vi en musmodell av PAD för att undersöka om lokalt administrerade agenter lindra bakdelen ischemi genom att främja angiogenes och mikrovaskulära ombyggnad. Specifikt använde vi en kateter osmotisk pump för att kontinuerligt leverera det terapeutiska medlet tillischemisk lårmuskeln av möss. Med vår leveranssystem, kunde vi behålla optimala koncentrationer av läkemedlet i den lokala miljön, detta tillvägagångssätt möjliggör lämplig drog bioactivity, undviker eventuella systemiska biverkningar, och övervinner nackdelen med begränsade lokala apotek tillgång förknippas med systemisk administrering. Dessutom, för att bedöma om lokalt administrerade agenter främja revaskularisering, använde vi oss av avancerad gjutning och högupplösta avbildningstekniker som möjliggör kvantifiering av förändringar i mikrocirkulation. Sammantaget är det en kombination av metoder som används i denna video artikeln användbar i prekliniska studier för att underlätta förståelsen farmakologiskt inducerad revaskularisering i PAD patienter 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

Preklinisk forskning i djurmodeller av perifer arteriell sjukdom spelar en viktig roll i att testa effektiviteten av terapeutiska medel som syftar till att stimulera mikrocirkulationen. Valet av leveranssätt för dessa medel är viktigt eftersom administreringsväg djupt påverkar bioaktiviteten och effekten av dessa medel 1,2. I den här artikeln visar vi hur lokalt för att administrera ett ämne i ischemiska bakben med hjälp av en kateter osmotisk pump. Denna pump kan avge en bestämd volym vattenlösning kontinuerligt under en tilldelad tidsperiod. Vi presenterar också vår musmodell av ensidiga bakdelen ischemi inducerad av ligering av den gemensamma femoral artären proximalt ursprung Profunda femoris och epigastrica artärer i vänster bakben. Slutligen beskriver vi in vivo kanylering och ligering av den infrarenala bukaortan och perfusion av bakben vaskulaturen med Microfil, en silikon radiopakt gjutning agent. Microfil kan BEGJUTA och fylla hela kärlbädden (arteriella och venösa), och eftersom vi har ligerades den större vaskulära ledning för exit, kan medlet bli kvar i kärlsystemet för framtida ex vivo imaging med hjälp av litet exemplar mikro-CT 3 .

Animationen visar osmotisk pump insättning och bakdelen ischemi operation beskrivs i protokollet. Figur 1 visar laser Doppler bilder av perfusion av bakbenen, bekräftar ischemi. Efter vaskulär gjutning med Microfil, visar en 3D mikro-CT-bild av den vaskulära nätverk som Microfil kan fylla fartygen effektivt (Figur 2A) men att diskontinuiteter kan förekomma (figur 2B) på grund av olika processuella faktorer (t.ex., luftbubblor, brist på tryck, viskositet...

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

Vi visar här den<em&gt; In vivo</em&gt; Insättning av en osmotisk pump för konstant lokal drug delivery och skapandet av bakdelen ischemi i en musmodell. Dessutom är bakbenet kärlsystemet perfusion med Microfil, en silikon radiopakt medel, för att förbereda för mikro-datortomografi (mikro-CT).

Osmotisk Drug Delivery ischemisk bakben och perfusion av kärlsystemet med Microfil för Micro-Datortomografi 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

Retrograd perfusion och påfyllning av mus kranskärlen som förberedelse för Micro datortomografi Imaging

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

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

Bedömning av livskraft Human Fat Injektion i nakna möss med Micro-datortomografi

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

Använda Micro-datortomografi för bedömning av tumörutveckling och uppföljning av behandlingssvar i en musmodell av lungcancer

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

Intraluminal Drug Delivery till musen arteriovenös fistel endotelet

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

Kombinerad nära infraröda fluorescerande Imaging och Micro-datortomografi för direkt Visualisera Cerebral tromboemboli

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

Metod för Direct segment Intra-lever Delivery hjälp av en råttlever hilar Clamp Modell

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

Optimerad LC-MS/MS metod för High-throughput analys av kliniska prover av ivakaftor, dess huvudmetaboliter och lumakaftor i biologiska vätskor av cystisk fibros patienter

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

Förbättrad metod för inrättandet av ett In Vitro blod - hjärnbarriären modell baserat på svin hjärnan endotelceller

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

Direkt läkemedelsleverans till njure via njurartären

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

Vävnadsberedningstekniker för kontrastförbättrad mikrodatortomografiavbildning av stora däggdjurshjärtmodeller med kronisk sjukdom

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