Name: intubation-mediated intratracheal (imit) instillation: a noninvasive, lung-specific delivery system
Uploaded: 2014-11-17T15:00:00
Duration: 8 min
Description: Watch this Scientific Journal Video about Intubation-mediated Intratracheal IMIT Instillation: A Noninvasive, Lung-specific Delivery System at JoVE.com

The authors are grateful for the support from the Center for Predicative Medicine Animal Models (Carol Vanover, Ashley Biller and Jennifer Kraenzle) and Microbiology (Daniel Cramer and Julie Sotsky) Core Facilities. This work was supported by funding from the NIH (HHSN272201000033I to M.B.L and J.M.W.).

OPMERKING: Alle van de hier beschreven procedures werden beoordeeld en door de Universiteit van Louisville Institutional Biosafety Comité (protocol # 13-056) en Institutional Animal Care en gebruik Comite (protocol # 13-064) goedgekeurd. 1. Bereiding van Dye <ol><li> Verdund 0,1% (w / v) Coomassie Brilliant Blue in PBS en filter steriliseren met een 0,45 uM spuitfilter. </li></ol> 2. Voorbereiding van Pseudomonas aeruginosa Cultuur <ol><li> 15 uur voor de instillatie, te enten 3 ml bouillon cultuur met een enkele bacteriële kolonie. </li><li> Groeien de cultuur 15 uur bij 37 ° C op een schudapparaat (200 rpm). </li><li> Centrifuge 1 ml van de cultuur in een 1,5 ml microfugebuis 12.000 xg gedurende 30 sec. </li><li> Verwijder het medium en resuspendeer de pellet in 1 ml PBS. </li><li> Verdun een hoeveelheid van de bacteriële voorraad suspensie 1:10 in PBS en meet de OD 600 van de verdunde bacteriële suspensie aan het bepalenbacteriële concentratie. </li><li> Verdun de bacteriële stock suspensie in PBS om de gewenste concentratie van bacterieel inoculum, met een slagvolume van 50 pi voor IMIT inoculatie. </li></ol> 3. IMIT Blaasinstillatie <ol><li> Plaats een groep muizen in isofluraananesthesie inductie kamer en verdoven met behulp van een 2 - 3% isofluraan / zuurstof mengsel. </li><li> Op het eerste begin van de sedatie, scruff de muis, die de muis rechtop en beheren 10 pl van een 2% lidocaïne-oplossing via een maagsonde naald naar de achterkant van de keel en laat de oplossing tot de epiglottis afvoer. Zet de muis aan de anesthesie kamer. <ol><li> Laat minimaal 5 min tot de lidocaïne steeds alle effect als lokaal anestheticum nemen. </li></ol></li><li> Wanneer muizen gewenste niveau van sedatie hebben bereikt (ademhaling van ~ 60 bpm), vermindering van de isofluraan 2% tot sedatie te handhaven. </li><li> Preload kleurstof of bacteriële inoculum in een 250 ul gasdichteprecisie spuit fit met een 22 G lange stompe naald. <ol><li> Eerste tekenen van 150 gl lucht, gemeten door de Teflon zuiger van de spuit. Vervolgens stellen 50 pi inoculum door het bevorderen van de Teflon zuiger van de 150 pi markering op de 200 ul markering op de spuit lichaam. OPMERKING: Wanneer het monster wordt uitgestoten in een geïntubeerde muis, de 50 ul schorsing wordt eerst door een 150 ul luchtkussen waarop de entstof in de hele long zal verdelen afgeleverd, gevolgd. </li></ol></li><li> Verwijder een muis uit de inductie kamer en leg rugligging op een intubatie platform. Zet de muis op het platform door het inhaken van de snijtanden met een O-ring bevestigd aan klittenband, en het veiligstellen van het klittenband aan het platform. Breng de muis naar een hoek van 45 °. </li><li> Met behulp van een micro katoen applicator, trek de tong met een rollende beweging, met behulp van de dominante hand. </li><li> Met de nondominant de hand, gebruik dan een operationele otoscoop fit met een intubatie specula zowel maintain tong terugtrekken en visualiseren van de glottis. </li><li> Met de dominante hand, gebruik dan een voerdraad schroefdraad door een 20 G katheter om de muis te intuberen, het plaatsen van de katheter naar een 10 mm diep in de muis luchtpijp (catheter is fit met een siliconen huls met 10 mm van de blootgestelde katheter). Verwijder de otoscoop / specula. </li><li> Controleer of de muis correct is geïntubeerd door het veiligstellen van de katheter met de nondominant hand terwijl kort aanbrengen van een Luer aangesloten lengte van 1/16 &quot;, doorzichtige slang met een gekleurde kleurstof. OPMERKING: De kleurstof migreren snel heen en weer in reactie op de ademhaling. </li><li> Ga niet verder met de volgende stappen als bevestiging van intubatie is niet vastgesteld op dit punt. Als de poging tot intubatie mislukt, reset de katheter en voerdraad voor een extra poging tot intubatie. LET OP: Het is niet aan te raden om meer dan twee intubations van een muis in een sessie proberen zonder dat trauma aan de muis. </li><li> Blijvenzet de katheter met de nondominant hand, terwijl het plaatsen van de precisie spuit / stompe naald met de vloeibare suspensie / luchtkussen. </li><li> Verdeel de vloeistof / lucht direct in de longen in één vloeiende beweging en onmiddellijk te verwijderen van de naald / katheter uit de muis. </li><li> Zet de muis om een ​​kooi en laat het herstel van de anesthesie. </li></ol> 4. Karakterisering van IMT Delivery <ol><li> Na IMIT instillatie, euthanaseren de muis door CO 2 verstikking op een passend tijdstip na de inenting. </li><li> Zet het inslapen muis op een dissectie boord en genieten van de borst en de buik met 70% EtOH met behulp van een spuitfles. </li><li> Als evalueren uitkering van een beeldvormend middel door de longen, de longen verwijderd uit het dier met behulp van steriele techniek en toont de longen als geschikt voor beeldvorming. OPMERKING:. De longen kunnen worden voorbereid op extra histologische kleuringen door passende fixatie of cryopreservatie &lt;/ Li&gt; <li> Als de evaluatie van de bacteriële last van geïnfecteerde longweefsel, verwijder de longen van het dier met behulp van steriele techniek. Plaats longen in een steriele, vooraf gewogen 1 oz sample zakje. Weeg en noteer het gewicht van het monster zak + longen. <ol><li> Voeg 1 ml steriel 1x PBS aan elk monster zak + weefsels. Verzegelt sample bag. </li><li> Homogeniseren weefsels door zacht glooiende een 25 ml serologische pipet over het monster zak + weefsel. </li><li> Genereer seriële verdunningen van de longweefselhomogenaat in steriele PBS en plaat op agar plaat (LB, of in voorkomend geval aan de bacteriesoorten wordt bestudeerd): <ol><li> Voer een zesvoudige seriële verdunning in een U-bodem 96 wells plaat met multichannel pipet Plaat uit drievoudige monsters van multichannel op de agarplaat. </li></ol></li><li> Incubeer agarplaten gedurende de nacht bij 37 ° C en opsommen kolonievormende eenheden de volgende dag. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Reznik, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+anatomy,+physiology,+and+function+of+the+upper+respiratory+tract.">Comparative anatomy, physiology, and function of the upper respiratory tract.</a> Environ Health Perspect. 85, 171-176 (1990).</li><li>Hoyt, R. F. J., Hawkins, J. V., St. Clair, M. B., Kennet, M. B., Fox, J. G., 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=Chapter+2.">Chapter 2.</a> The Mouse in Biomedical Research, Volume 2, Second Edition: Diseases (American College of Laboratory Animal Medicine). 2, 23-90 (2007).</li><li>Visweswaraiah, A., Novotny, L. A., Hjemdahl-Monsen, E. J., Bakaletz, L. O., Thanavala, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tracking+the+tissue+distribution+of+marker+dye+following+intranasal+delivery+in+mice+and+chinchillas:+a+multifactorial+analysis+of+parameters+affecting+nasal+retention.">Tracking the tissue distribution of marker dye following intranasal delivery in mice and chinchillas: a multifactorial analysis of parameters affecting nasal retention.</a> Vaccine. 20, 3209-3220 (2002).</li><li>Eyles, J. E., Spiers, I. D., Williamson, E. D., Alpar, H. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+distribution+of+radioactivity+following+intranasal+administration+of+radioactive+microspheres.">Tissue distribution of radioactivity following intranasal administration of radioactive microspheres.</a> J Pharm Pharmacol. 53, 601-607 (2001).</li><li>Southam, D. S., Dolovich, M., O'Byrne, P. M., Inman, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+of+intranasal+instillations+in+mice:+effects+of+volume,+time,+body+position,+and+anesthesia.">Distribution of intranasal instillations in mice: effects of volume, time, body position, and anesthesia.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 282, 833-839 (2002).</li><li>Miller, M. A., 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=Visualization+of+murine+intranasal+dosing+efficiency+using+luminescent+Francisella+tularensis:+effect+of+instillation+volume+and+form+of+anesthesia.">Visualization of murine intranasal dosing efficiency using luminescent Francisella tularensis: effect of instillation volume and form of anesthesia.</a> PLoS ONE. 7, (2012).</li><li>Lathem, W. W., Crosby, S. D., Miller, V. L., Goldman, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progression+of+primary+pneumonic+plague:+a+mouse+model+of+infection,+pathology,+and+bacterial+transcriptional+activity.">Progression of primary pneumonic plague: a mouse model of infection, pathology, and bacterial transcriptional activity.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102, 17786-17791 (2005).</li><li>Warawa, J. M., Long, D., Rosenke, R., Gardner, D., Gherardini, F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioluminescent+diagnostic+imaging+to+characterize+altered+respiratory+tract+colonization+by+the+Burkholderia+pseudomallei+capsule+mutant.">Bioluminescent diagnostic imaging to characterize altered respiratory tract colonization by the Burkholderia pseudomallei capsule mutant.</a> Front Microbiol. 2, 133 (2011).</li><li>Gutierrez, M., Pfeffer, T. L., Warawa, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Type+3+Secretion+System+cluster+3+is+a+critical+virulence+determinant+for+lung-specific+melioidosis.">Type 3 Secretion System cluster 3 is a critical virulence determinant for lung-specific melioidosis.</a> Submitted. , (2014).</li><li>Fodah, R. A., 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=Correlation+of+Klebsiella+pneumoniae+comparative+genetic+analyses+with+virulence+profiles+in+a+murine+respiratory+disease+model.">Correlation of Klebsiella pneumoniae comparative genetic analyses with virulence profiles in a murine respiratory disease model.</a> PLoS ONE. In revision, (2014).</li><li>Soto-Montenegro, M. L., 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=Assessment+of+airway+distribution+of+transnasal+solutions+in+mice+by+PET/CT+imaging.">Assessment of airway distribution of transnasal solutions in mice by PET/CT imaging.</a> Mol Imaging Biol. 11, 263-268 (2009).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

IMIT instillatie biedt belangrijke verbeteringen in bestaande respiratoire ziektemodellen in de mogelijkheid om reproduceerbaar druppelen reagentia direct in de longen. Het is een snelle aanpak heeft een ideale locatie voor een team van twee onderzoekers, waarvan één beheert de logistiek van de anesthesie en het kooien, en de andere die de IMIT techniek uitvoert. Grote studies kunnen worden uitgevoerd met IMIT met een gemiddelde tijd door 2-3 minuten per muis. Omdat de aanpak maakt gebruik van isofluraan als verdovingsmiddel, muizen herstellen zich snel uit de narcose, het reduceren van de houderij tijd bewaken dieren door herstel. De technisch meest uitdagende aspect van de IMIT methode is de eerste stap van intuberen muizen. Individuen leren IMIT voeren zijn in staat om zich te concentreren op deze eerste stap van de katheter en ervoor te zorgen dat intubatie is bereikt door de visuele bevestiging van kleurstof beweging. Het voordeel van de aanpak is dat long-specific instillatie wordt gewaarborgd door het gebruik van de bevestiging van de intubatie, waarbij het vertrouwen van zowel de nieuwe onderzoeker en de expert probeert een moeilijke dier intuberen verhoogt. De belangrijkste elementen van het optimaliseren van de kans op een succesvolle intubatie zijn: i) het bereiken van een diepe sedatie om voldoende werktijd mogelijk maken, ii) de correcte plaatsing van de specula in de mond om een ​​goede visualisatie van de epiglottis toelaten, iii) goede diepte plaatsing van de specula zodat de tong blijft ingetrokken tijdens de gehele procedure, en iv) het gebruik van de kantelende platform om de handen van de onderzoeker te ondersteunen, zodat de procedure ontspannen en met een gestage aanpak wordt uitgevoerd. Een van de beperkingen van de IMIT procedure is gerelateerd aan de frequentie van IMIT instillatie evenementen. Vanwege de mogelijke trauma geassocieerd met een afgebroken intubatie wordt afgeraden meer dan twee intubatie pogingen worden uitgevoerd in een enkele sessie (maximaal twee missers). IMITheeft uitstekende mogelijkheden in zijn vermogen om te worden gebruikt voor therapeutica geven in de longen van muizen kunnen echter therapeutische strategieën die gebruik maken van zeer frequent afgifte van reagens in de longen te niet geschikt voor IMIT. Het kan zijn dat IMIT dagelijks kan worden gebruikt om reagentia in een muizen long leveren zonder significante trauma, maar alleen wanneer deze door een goed geschoolde onderzoeker, aangezien de meeste trauma geassocieerd met intubatie wordt verondersteld geassocieerd te zijn met een gemiste intubatie gebeurtenis . Dergelijke hoogfrequente IMIT moet met de lokale dierenartsen en IACUC worden besproken. Een extra potentiële beperking van IMIT is de grootte van de muis die wordt geïntubeerd. De hierboven beschreven IMIT procedure werd ontwikkeld bij muizen van ongeveer 17-22 g, waarin een 20 G catheter bleek een geschikte grootte voor de trachea van muizen in deze grootte zijn. Grotere katheters zijn met succes gebruikt bij oudere muizen; de initiële ontwikkeling van IMIT made gebruik van een 18 G katheter in BALB / c-muizen die&gt; 20 g. Belangrijk, indien alternatieve kathetergrootten gebruikt, stompe naalden worden geproduceerd die het lumen van de katheter te passen en zijn getrimd tot een lengte die slechts 1 mm uitstrekt voorbij de kathetertip. Intubatie muizen kleiner dan 17 gram zijn mogelijk, maar wordt niet aanbevolen vanwege de vereiste kennis en zou het gebruik van kleinere katheters en specula zijn dan hierboven beschreven, vereisen. Wij hebben IMIT voor de levering van verschillende respiratoire pathogenen naast P. aeruginosa, waaronder B. pseudomallei 9 en Klebsiella pneumoniae 10. De IMIT model heeft belangrijke vorderingen gemaakt om onze studies van B. pseudomallei respiratoire aandoeningen, hebben geïdentificeerd dat intranasale inenting zorgt voor een vroeg, URT-gerelateerde morbiditeit van muizen in plaats van de systemische ziekte eindpunt waargenomen in menselijke ziekte 9. B. pseudomallei is een Tier 1 Select middel van biodefense invloed, en als zodanig, ademhalingsaandoeningen modellen worden ontwikkeld voor aërosol welke modellen een potentiële biodefense gerelateerd route van binnenkomst voor weaponized ziekteverwekkers. Omdat de huidige aerosol modellen leiden tot infectie van zowel de URT en LRT, hetzelfde potentieel vroege morbiditeit fenotypes we hebben geïdentificeerd voor de intranasale model van B. pseudomallei respiratoire ziekte kan van toepassing zijn op de spuitbus model. Een toekomstige aanpassing van de IMIT model zou een intubatie-gemedieerde aerosolafgifte (IMAD), waarin muizen geïntubeerd voor target aerosol levering alleen in de long. Mechanische ventilatoren zijn beschikking isofluraan anesthesie, die kan worden aangepast om een ​​aërosol, in plaats van op vloeistof gebaseerde, pathogeen uitdaging leveren handhaven. IMIT werd oorspronkelijk ontwikkeld als een benadering van de afgifte van bacteriën aan de longen te optimaliseren, maar ook toepassing voor de afgifte van andere reagentia in de muizenlong. Zoals dishierboven besproken, intranasale afgifte van verbindingen in muizen resulteert in een laag rendement, zeer variabele afgifte van reagentia in het doelorgaan van de long. Intranasale afgifte van Positron Emissie Tomografie (PET) beeldvorming reagentia met het muize longen leverde een 40% rendement aflevering 11, terwijl wij hebben aangetoond dat IMIT een uitstekend alternatief voor andere long levering zal met&gt; 98% levering werkzaamheid en multilobar distributie. Deze verbetering van gerichte afgifte aan de long heeft de potentie om de reproduceerbaarheid van therapeutische afgifte verhogen voor de behandeling van longziekte. IMIT kon op dezelfde voordelen bieden aan de studies van: i) de impact van het milieu pulmonale irriterende stoffen, ii) longkanker fenotypische studies, iii) long-specifieke siRNA knock-down.

Muizen werden gebruikt voor het modelleren talrijke menselijke ziekten manifestaties, waaronder een groot aantal ademhalingsziekten. Surrogaat ziekte modellen zijn vaak niet in staat om alle aspecten van een gemodelleerde ziekte recapituleren, meestal als gevolg van belangrijke fysiologische of immuun verschillen in de twee gastheer modellen. Aldus is een doel van verbetering modelsystemen is benaderingen waarmee surrogaten nader spiegel een ziekteproces of gastheer respons zoals waargenomen in het oorspronkelijke hostsysteem ontwikkelen. Er zijn verschillende belangrijke fysiologische verschillen tussen muizen en mensen in het mechanisme waarmee zij lucht inspiratie. Inbegrepen in deze verschillen zijn significant ratiometrisch verschillen in grootte tussen de URT en LRT. Er wordt geschat dat muizen bezitten&gt; 100 maal de URT oppervlak ten opzichte mens, genormaliseerd tegen de totale longcapaciteit 1,2. Dus de neusschelpen van de muis mogelijk verdergaande filtering van ingeademde lucht een veel grotere snelheid van breathi vergemakkelijkenng, die een significante invloed op studies van longontsteking of infectie van de neusholte speelt een belangrijke rol in de progressie van de ziekte. Verscheidene verschillende benaderingen zijn gebruikt om bacteriën te druppelen in de longen van muizen mensachtige ademhalingsziekte bestuderen. De meest voorkomende van deze benaderingen is intranasale inoculatie, waarbij een vloeibare suspensie wordt aangebracht op één of beide neusgaten van een muis. Terwijl relatief eenvoudige, restricties zoals indruppelen aantal en het soort anesthesie kan de efficiëntie van instillatie invloed in de LRT via intranasale inoculatie 3-5. Specifiek, Miller et al. hebben aangetoond dat intranasale instillatie van Francisella tularensis in volumes van minder dan 50 pl niet tot instillatie van de bacteriën in de LRT 6. Zij merkte verder op betere LRT instillatie bij het gebruik van geïnhaleerde isofluraan in tegenstelling tot geïnjecteerde ketamine / xylazine voor anesthesie. Echter, onze ervarine met Yersinia pestis intranasale inoculatie geeft consistenter inoculatie kan worden bereikt met ketamine / xylazine vergeleken met isofluraan (MBL, ongepubliceerde gegevens). Deze verschillen kunnen worden toegeschreven aan pathogeen gebruikt of om de variatie in het laboratorium procedures, maar belangrijker nog wijzen op de potentiële variabiliteit in deze techniek. Bovendien longen kort na intranasale indruppeling blijkt dat een relatief lage percentage van de oorspronkelijke bacteriële inoculum de longen bereikt geoogst (bij Y. pestis, werden slechts 10% teruggevonden 1 uur na instillatie 7), wat suggereert dat een groot aantal bacteriën kon worden behouden in het URT (of ingeslikt in het maag-darmkanaal). In sommige ziektemodellen kan dit aanzienlijke afzetting van bacteriën op de URT mucosa ons begrip van de ziekteprogressie verwarren indien het organisme kan koloniseren de murine neusholte niet overeenkomstig de menselijke ziekte. Bijvoorbeeld met behulp van in vivo &lt;/ Em&gt; beeldvorming, is waargenomen dat Burkholderia pseudomallei, die de menselijke URT niet koloniseren, veroorzaakt een overweldigend opportunistische infectie van de muizen neusholte bij aflevering via de intranasale instillatie methode 8. Andere werkwijzen voor het indruppelen van bacteriën in de longen van muizen werden ook gebruikt in onderzoek naar infectieuze ziekten. In vergelijking met intranasale instillatie deze methoden vaak meer technische expertise en / of dure apparatuur vereisen zonder het elimineren van de mogelijkheid van infectie inleiding op verschillende plaatsen (bijvoorbeeld aerosol [URT en LRT]; transoral [spijsverteringskanaal en LRT] en chirurgische intratracheale [LRT en bloedstroom]). Gezien de mogelijke complicaties die kunnen worden geassocieerd met secundaire locaties van de infectie, zochten we naar een intratracheaal aanpak die de URT omzeilt en levert ziekteverwekker direct in de longen van verdoofde muizen ontwikkelen, maar beperkt ook onbedoelde inoculation in de bloedstroom of maagdarmkanaal. Om dit te bereiken, werd-intubatie gemedieerde intratracheale (IMIT) instillatie ontwikkeld als een niet-chirurgische procedure die LRT instillatie van inoculum garandeert door het opnemen van een tussenstap om de juiste plaatsing van de katheter te controleren voorafgaand aan de instillatie. Deze werkwijze wordt beschreven met kleurstof instillatie visueel tonen brede spreiding van het inoculum gehele long en P. aeruginosa instillatie de zeer effectieve levering (&gt; 98% van het inoculum) van deze methode om de long te tonen. Belangrijk, terwijl oorspronkelijk ontwikkeld voor bacteriële levering IMIT biedt ook een doeltreffend middel om: i) instillatie van verschillende moleculen voor de studie van andere respiratoire ziektemodellen, ii) long-specifieke therapeutische aflevering, en iii) elementaire longfunctie studies, inclusief gerichte siRNA afgifte aan de long.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1035">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:160px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:447px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Rodent, Tilting WorkStand</td>
			<td style="width:160px;">Hallowell EMC</td>
			<td style="width:119px;">000A3467</td>
			<td>Base should be detached when working in a BSC</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Operating Otoscope Head</td>
			<td style="width:160px;">Welch Allyn</td>
			<td style="width:119px;">21700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Otoscope 3.5 V Li Battery</td>
			<td style="width:160px;">Welch Allyn</td>
			<td style="width:119px;">71900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:311px;">Mouse Intubation Specula short, Autoclaveable</td>
			<td style="width:160px;">Hallowell EMC</td>
			<td style="width:119px;">200A3589S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Incisor Loops</td>
			<td style="width:160px;">Hallowell EMC</td>
			<td style="width:119px;">210A3490A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Cotton fine tip applicator</td>
			<td style="width:160px;">Puritan</td>
			<td style="width:119px;">871-PC DBL&#160;</td>
			<td>Used for tongue retraction</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">I.V. Catheter, 20G</td>
			<td style="width:160px;">Exel Int</td>
			<td style="width:119px;">26741</td>
			<td>Optional: fit a silicon sleeve with 10mm exposed catheter surface</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Gas tight syringe, 250ul</td>
			<td style="width:160px;">Hamilton</td>
			<td style="width:119px;">81120</td>
			<td>Used for delivery of liquid inoculum by IMIT</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Blunt Needle, 22G</td>
			<td style="width:160px;">Hamilton</td>
			<td style="width:119px;">91022</td>
			<td>Trim to length to protrude 1mm from 20G catheter</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:311px;">Guide wire (Fiber optic wire, 0.5mm)</td>
			<td style="width:160px;">TheFiberOpticStore.com</td>
			<td style="width:119px;">FOF .50</td>
			<td>Cut to 6&#34; length: used as guide wire for intubation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Tuberculin syringe, 1ml</td>
			<td style="width:160px;">Becton Dickinson</td>
			<td style="width:119px;">309659</td>
			<td>Assemble with fiber optic wire as guide wire</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Brilliant Blue R (Coomassie)</td>
			<td style="width:160px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">B0149</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Tygon tubing, 1/16&#34;</td>
			<td style="width:160px;">Saint Gobain</td>
			<td style="width:119px;">ALC00002&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Male luer 1/16&#34; barb</td>
			<td style="width:160px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:119px;">45503-22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Female luer 1/16&#34; barb</td>
			<td style="width:160px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:119px;">45500-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Lidocaine, USP</td>
			<td style="width:160px;">Spectrum</td>
			<td style="width:119px;">LI102</td>
			<td>pH lidocaine into solution at 2%(w/v) pH7.0</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Sample bag, 1oz</td>
			<td style="width:160px;">Whirl-Pak</td>
			<td style="width:119px;">B01067</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">U-bottom 96 well plate, sterile</td>
			<td style="width:160px;">Greiner</td>
			<td style="width:119px;">650161</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

intubation-mediated intratracheal (imit) instillation: a noninvasive, lung-specific delivery system

Ademhalingsaandoeningen studies betrekken doorgaans het gebruik van muismodellen als surrogaat-systemen. Er zijn echter significante fysiologische verschillen tussen de muizen en humane luchtwegen, vooral in de bovenste luchtwegen (URT). In sommige modellen kunnen deze verschillen in de muizen neusholte een significante invloed op het ziekteverloop en de presentatie in de onderste luchtwegen (LRT) hebben bij het gebruik van intranasale instillatie technieken, mogelijk beperken van het nut van het muismodel voor deze ziekten te bestuderen. Om deze redenen zou het voordelig zijn om een ​​techniek voor bacteriën direct druppelen in de muis longen om LRT ziekte te bestuderen in de afwezigheid van betrokkenheid van de URT ontwikkelen. We hebben deze long specifieke levering techniek intubatie-gemedieerde intratracheale (IMIT) instillatie genoemd. Deze invasieve techniek minimaliseert het potentieel voor instillatie in de bloedbaan, die kunnen optreden gedurende meer invasieve traditionale chirurgische intratracheale infectie benaderingen, en beperkt de mogelijkheid van incidentele spijsverteringskanaal levering. IMIT Twee stappen waarbij muizen eerst worden geïntubeerd met een tussenstap juiste katheter waarborgen in de luchtpijp, gevolgd door insertie van een stompe naald in de katheter te bemiddelen directe levering van bacteriën in de longen. Deze aanpak vergemakkelijkt een&gt; 98% effectiviteit van de levering in de longen met een uitstekende verdeling van de reagens in de hele long. Aldus IMIT vertegenwoordigt een nieuwe benadering voor LRT ziekte en therapeutische afgifte onderzoek direct in de longen, het verbeteren van het vermogen om muizen als surrogaten menselijke respiratoire ziekte te bestuderen. Bovendien is de nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid van dit afgiftesysteem maakt het ook vatbaar Good Laboratory Practice Standards (GLP), en levering van uiteenlopende reagentia die hoog rendement afgifte aan de longen vereisen.

Om de verspreiding van ingeprent materiaal via IMIT methode visualiseren, 50 ui 0,1% Coomassie Brilliant Blue-kleurstof werd gedruppeld in de longen van verdoofde muizen. De muis werd onmiddellijk gedood en de longen werden verwijderd door steriele necropsie. Figuur 1 toont dat de kleurstof werd geleverd aan alle lobben van de longen. Om de hoeveelheid bacteriën geleverd aan de longen via de IMIT methode drie groepen muizen (n = 3) gedruppeld met drie verschillende concentraties P. bepalen aeruginosa (1,21 x 10 8, 1.21x10 7 en 1,21 x 10 6 kolonievormende eenheden [CFU] per 50 pi). Onmiddellijk na IMIT instillatie werden de muizen gedood, de longen verwijderd en bacteriële aantallen werden geteld en vergeleken met de inocula (figuur 2). Levering van het inoculum is zeer efficiënt via deze methode, met&gt; 98% van het inoculum gewonnen uit de longen van ingeprentdieren. Bovendien IMIT instillatie was zeer reproduceerbaar ongeacht de concentratie van het inoculum (R2 = 0,9951). <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/52261/52261fig1highres.jpg" /> Figuur 1: IMIT instillatie verdeelt inoculum gedurende de longen De longen van muizen ingeprent met 50 ul van 0,1% Coomassie Brilliant Blue tonen blauwe kleurstof verspreid in alle lobben.. <img alt="Figuur 2" src="/files/ftp_upload/52261/52261fig2highres.jpg" /> Figuur 2:. IMIT instillatie van bacteriën in de longen van muizen gedruppeld met P. aeruginosa en het aantal bacteriën gedruppeld in de longen (log10 CFU - teruggewonnen) werden vergeleken met de geschatte inoculum (log10 CFU - geleverd). Elke cirkel de CFU / long van individuele muizen (n = 3 voor elkebacteriële dosis).

Watch this Scientific Journal Video about Intubation-mediated Intratracheal IMIT Instillation: A Noninvasive, Lung-specific Delivery System at JoVE.com

Intubation-mediated Intratracheal IMIT Instillation: A Noninvasive, Lung-specific Delivery System

Intratracheale intubatie-gemedieerde (IMIT) instillatie van reagentia is een uitstekend invasieve methode voor het bestuderen ademhalingsziekte, alsmede een werkwijze voor het indruppelen therapeutische reagentia direct in de longen. Het is een snelle en zeer reproduceerbare werkwijze die geschikt is voor preklinische proeven.

Intubatie-gemedieerde Intratracheaal (IMIT) Blaasinstillatie: een niet-invasieve, Lung-specifieke Delivery System

Respiratory disease studies typically involve the use of murine models as surrogate systems. However, there are significant physiologic differences ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Intubation-mediated Intratracheal (IMIT) Instillation: A Noninvasive, Lung-specific Delivery System

A Novel Surgical Approach for Intratracheal Administration of Bioactive Agents in a Fetal Mouse Model

A Novel chirurgische benadering voor intratracheale toediening van bioactieve stoffen in een Foetale Muis Model

Prenatal pulmonary delivery of cells, genes or pharmacologic agents could provide the basis for new therapeutic strategies for a variety of genetic and ...

Intraoperative Detection of Subtle Endometriosis: A Novel Paradigm for Detection and Treatment of Pelvic Pain Associated with the Loss of Peritoneal Integrity

Intraoperatieve Detectie van Subtle endometriose: A Novel Paradigma voor opsporing en behandeling van bekkenpijn geassocieerd met het verlies van peritoneale Integriteit

Endometriosis is a  common disease affecting 40 to 70% of reproductive-aged women with chronic  pelvic pain (CPP) and/or infertility. The purpose of this ...

Noninvasive Intratracheal Intubation to Study the Pathology and Physiology of Mouse Lung

Niet-invasieve Intratracheaal intubatie om te studeren de Pathologie en Fysiologie van Mouse Lung

The use of a model that mimics the condition of lung diseases in humans is critical for studying the pathophysiology and/or etiology of a particular ...

Implantation of Fibrin Gel on Mouse Lung to Study Lung-specific Angiogenesis

Implantatie van fibrinegel op Muis Lung naar Lung-specifieke angiogenese

Recent significant advances in stem cell research and bioengineering techniques have made great progress in utilizing biomaterials to regenerate and ...

Instillation and Fixation Methods Useful in Mouse Lung Cancer Research

Instillatie en Fixatie Methoden Nuttig in Mouse Lung Cancer Research

The ability to instill live agents, cells, or chemicals directly into the lung without injuring or killing the mice is an important tool in lung cancer ...

A Multimodal Imaging- and Stimulation-based Method of Evaluating Connectivity-related Brain Excitability in Patients with Epilepsy

Een Multimodaal Beeldverwerking en-stimulatie gebaseerde methode voor de beoordeling Connectivity-gerelateerde Brain Exciteerbaarheid bij patiënten met epilepsie

Resting-state functional connectivity MRI (rs-fcMRI) is a technique that identifies connectivity between different brain regions based on correlations ...

Retroductal Submandibular Gland Instillation and Localized Fractionated Irradiation in a Rat Model of Salivary Hypofunction

Retroductal Submandibulaire Gland Blaasinstillatie en gelokaliseerde gefractioneerde bestraling in een Rat Model van het speeksel hypofunction

Normal tissues that lie within the portals of radiation are inadvertently damaged. Salivary glands are often injured during head and neck radiotherapy. ...

A Pleural Effusion Model in Rats by Intratracheal Instillation of Polyacrylate/Nanosilica

Een Model van de pleurale effusie bij ratten door intratracheale instillatietest van polyacrylaat/Nanosilica

Pleural effusion is a prevalent clinical finding of many pulmonary diseases. Having a useful animal pleural effusion model is very important to study ...

Inducing Acute Lung Injury in Mice by Direct Intratracheal Lipopolysaccharide Instillation

Inducerende acute Long blessure bij muizen door directe Intratracheal lipopolysaccharide instillatie

Airway administration of lipopolysaccharide (LPS) is a common way to study pulmonary inflammation and acute lung injury (ALI) in small animal models. ...

Development of a Noninvasive, Laser-Assisted Experimental Model of Corneal Endothelial Cell Loss

Ontwikkeling van een niet-invasieve, laser-assisted experimenteel model van hoornvlies endotheel celverlies

Nd:YAG lasers have been used to perform noninvasive intraocular surgery, such as capsulotomy for several decades now. The incisive effect relies on the ...