Name: a pleural effusion model in rats by intratracheal instillation of polyacrylate/nanosilica
Uploaded: 2019-04-12T13:00:00
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本研究とこの記事の制作は、中国の国家自然科学基金 (グラント 81773373、81172614 とグラント 81441089) によって賄われました。博士ジン ヤンとの北京朝陽病院、救急部の博士鍋タマと博士ク鵬北京朝陽病院ビデオ制作を助けるため超音波医学部に感謝します

研究管理と実験動物の使用のための首都医科大学 (北京、中国) のガイドラインに従った。すべてのプロシージャは、動物倫理委員会の首都医科大学中国によって承認されました。
1. 実験準備
注: 順応女性特定病原体フリー wistar 系ラット (重量: 200 ± 10 g) 管理の前に週のための実験環境に (環境条件: 光/暗い: 12 h ・ 12 h、温度 22 ± 2 ° C、湿度 50 ± 10%)?...

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	<li>Stathopoulos, G. 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=Nuclear+factor-kappaB+affects+tumor+progression+in+a+mouse+model+of+malignant+pleural+effusion.">Nuclear factor-kappaB affects tumor progression in a mouse model of malignant pleural effusion.</a> American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 34 (2), 142-150 (2006).</li><li>Shen, J., 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=The+dosage-toxicity-efficacy+relationship+of+kansui+and+licorice+in+malignant+pleural+effusion+rats+based+on+factor+analysis.">The dosage-toxicity-efficacy relationship of kansui and licorice in malignant pleural effusion rats based on factor analysis.</a> Journal of Ethnopharmacology. 186, 251-256 (2016).</li><li>Nel, A., Xia, T., M&#228;dler, L., Li, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxic+potential+of+materials+at+the+nanolevel.">Toxic potential of materials at the nanolevel.</a> Science. 311 (5761), 622-627 (2006).</li><li>Maynard, A. D., 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=Safe+handling+of+nanotechnology.">Safe handling of nanotechnology.</a> Nature. 444 (7117), 267-269 (2006).</li><li>Duan, J., 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=Toxic+effects+of+silica+nanoparticles+on+zebrafish+embryos+and+larvae.">Toxic effects of silica nanoparticles on zebrafish embryos and larvae.</a> PLoS One. 8 (9), 74606 (2013).</li><li>Skuland, T., Ovrevik, J., L&#229;g, M., Schwarze, P., Refsnes, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silica+nanoparticles+induce+cytokine+responses+in+lung+epithelial+cells+through+activation+of+a+p38/TACE/TGF-&#945;/EGFR-pathway+and+NF-&#954;&#914;+signaling.">Silica nanoparticles induce cytokine responses in lung epithelial cells through activation of a p38/TACE/TGF-&#945;/EGFR-pathway and NF-&#954;&#914; signaling.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 279 (1), 76-86 (2014).</li><li>Oberd&#246;rster, G., Oberd&#246;rster, E., Oberd&#246;rster, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanotoxicology:+an+emerging+discipline+evolving+from+studies+of+ultrafine+particles.">Nanotoxicology: an emerging discipline evolving from studies of ultrafine particles.</a> Environmental Health Perspectives. 113 (7), 823-839 (2005).</li><li>Song, Y., Li, X., Du, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exposure+to+nanoparticles+is+related+to+pleural+effusion,+pulmonary+fibrosis+and+granuloma.">Exposure to nanoparticles is related to pleural effusion, pulmonary fibrosis and granuloma.</a> European Respiratory Journal. 34 (3), 559-567 (2009).</li><li>Song, Y., 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=Nanomaterials+in+humans:+identification,+characteristics,+and+potential+damage.">Nanomaterials in humans: identification, characteristics, and potential damage.</a> Toxicologic Pathology. 39 (5), 841-849 (2011).</li><li>Zhu, X., 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=Polyacrylate/nanosilica+causes+pleural+and+pericardial+effusion,+and+pulmonary+fibrosis+and+granuloma+in+rats+similar+to+those+observed+in+exposed+workers.">Polyacrylate/nanosilica causes pleural and pericardial effusion, and pulmonary fibrosis and granuloma in rats similar to those observed in exposed workers.</a> International Journal of Nanomedicine. 11, 1593-1605 (2016).</li><li>Havelock, 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=Pleural+procedures+and+thoracic+ultrasound:+British+Thoracic+Society+Pleural+Disease+Guideline+2010.">Pleural procedures and thoracic ultrasound: British Thoracic Society Pleural Disease Guideline 2010.</a> Thorax. 65, 61-76 (2010).</li><li>Jha, A., Ullah, E., Gupta, P., Gupta, G., Saud, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sonography+of+multifocal+hydatidosis+involving+lung+and+liver+in+a+female+child.">Sonography of multifocal hydatidosis involving lung and liver in a female child.</a> Journal of Medical Ultrasound. 40 (4), 471-474 (2013).</li><li>Hikaru, N., 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=Histological+analysis+of+70-nm+silica+particles-induced+chronic+toxicity+in+rats.">Histological analysis of 70-nm silica particles-induced chronic toxicity in rats.</a> European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 72, 626-629 (2009).</li><li>Sun, 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=Cytotoxicity+and+mitochondrial+damage+caused+by+silica+nanoparticles.">Cytotoxicity and mitochondrial damage caused by silica nanoparticles.</a> Toxicology in Vitro. 25, 1619-1629 (2011).</li><li>Hikaru, N., 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=Silica+nanoparticles+as+hepatotoxicants.">Silica nanoparticles as hepatotoxicants.</a> European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 72, 496-501 (2009).</li><li>Liu, T. I., 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=Single+and+repeated+dose+toxicity+of+mesoporous+hollow+silica+nanoparticles+in+intravenously+exposed+mice.">Single and repeated dose toxicity of mesoporous hollow silica nanoparticles in intravenously exposed mice.</a> Biomaterials. 32, 1657-1668 (2011).</li><li>Ding, M., 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=Diseases+caused+by+silica:+Mechanisms+of+injury+and+disease+development.">Diseases caused by silica: Mechanisms of injury and disease development.</a> International Immunopharmacology. 2, 173-182 (2002).</li><li>Shen, J., 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=The+dosage-toxicity-efficacy+relationship+of+kansui+and+licorice+in+malignant+pleural+effusion+rats+based+on+factor+analysis.">The dosage-toxicity-efficacy relationship of kansui and licorice in malignant pleural effusion rats based on factor analysis.</a> Journal of Ethnopharmacology. 186, 251-256 (2016).</li><li>Ji, J. H., 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=Twenty-eight-day+inhalation+toxicity+study+of+silver+nanoparticles+in+Sprague-Dawley+rats.">Twenty-eight-day inhalation toxicity study of silver nanoparticles in Sprague-Dawley rats.</a> Inhalation Toxicology. 19 (10), 857-871 (2007).</li></ol>

超音波検査は呼吸器胸腔内11無料の流体に優れた感度を決定するための最も便利なツールです。超音波検査はすぐに空気や肺12で液体の音響インピー ダンスのコントラストを検出できるためであります。また、超音波検査は CT と比較小動物のモデルをより柔軟それにもかかわらず、肺内の空気は音の波を反映し、ナノ粒子注入後肺の変化を観察することか?...

胸水は、さまざまな原因と肺疾患の非常に一般的な臨床症状です。役に立つ動物胸水モデルは非常にこれらの肺の疾患、2 つの胸膜膜層、胸水貯留のメカニズムとその治療の役割を研究することが重要。ただし、いくつかは、環境1,2ナノ粒子ではなく、悪性胸水や生物学的要因を中心に胸水貯留モデル報告。シンプルで安全で効果的な胸水の新しいモデルを紹介します。
ナノテクノロジーの発展といたるの広範な使用は、環境と人間の健康3,4ナノ材料の潜在的な危険についての懸念があります。ナノ材料は、危険因子を紹介し、環境汚染、職場内で新規の危険をもたらす可能性が。In vitro および in vivo の研究を示すナノ材料させる肺、心臓、肝臓、腎臓、神経系、生殖および免疫組織のs5,6に多臓器損傷の可能性があります。また、いくつかの研究は、ナノ材料の特定の毒性は、そのユニークな物理化学的性質3,4,7が原因だったことを報告しました。
我々 はナノ物質に職業的に曝露される労働者のグループが臨床的に胸膜、心嚢液貯留、肺線維症、肉芽腫8,9の発表を報告しています。シリカは、これらの患者の胸水9で分離された.再現し、ひと吸入ナノ粒子による胸水の貯留を確認するために我々 はラットは、本当に人間の呼吸を真似た上気道を介してポリアクリル酸/ナノシリカ (PA/NPSi) を浸透させることにより実験を行った環境とその気管 PA/NPSi の注入がラットで胸水をされる可能性があります。PA/NPSi の気管内投与によるラットで胸水を作る方法および胸水中にナノ粒子を特定する方法をご紹介します。このモデルは、乗り越えると胸水貯留疾患のさらなる研究に役に立つかもしれません。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:843px;" width="843">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">Acuson S2000 Color Doppler ultrasound system</td>
			<td style="width:196px;">Siemens Medical Solutions, Mountain View ,CA</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td style="width:260px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">&#160;Polyacrylate/nanosilica</td>
			<td style="width:196px;">Fudan University,Shanghai, China</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td>made by order with nanosilica(20&#177;5)nm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">10% chloral hydrate</td>
			<td style="width:196px;">Beijing Chemical Works</td>
			<td style="width:160px;">302-17-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">Transmission electron microscope&#160;</td>
			<td style="width:196px;">JEM-1400Plus&#65292;JEOL Ltd., Japan.</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">Light speed 16 spiral computed tomography</td>
			<td style="width:196px;">GE Healthcare, US</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">Specific pathogen-free Wistar</td>
			<td style="width:196px;">Animal Center of Lianhelihua (Beijing, China)</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td>Wistar rats</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a pleural effusion model in rats by intratracheal instillation of polyacrylate/nanosilica

胸水は、多くの肺疾患の一般的な所見です。役に立つ動物胸水モデルは非常にこれらの肺の病気を研究することが重要です。以前の胸水貯留モデルは、環境のナノ粒子ではなく、生物学的要因にもっと注意を払った。ポリアクリル酸/ナノシリカの気管内投与によるラットの胸水と胸水中にナノ粒子分離法をするモデルを紹介します。3.125、6.25、12.5 mg/kg∙mL の濃度のポリアクリル酸/ナノシリカの気管内注入による、6.25 と 12.5 mg/kg∙mL グループの 7-10 日でピークに達し、3 日目に発表したラットにおける胸水ゆっくりと減少し、14 日目で姿を消した。ポリアクリル酸/ナノシリカの濃度の増加、胸水はより生産と高速です。この胸水は、超音波検査、胸部 CT スキャン、ラットの解剖による確認で検出されました。シリカナノ粒子を透過型電子顕微鏡によるラットの胸水認めた。これらの結果は、ポリアクリル酸/ナノシリカに露出が人間で、前のレポートに一貫した胸水の誘導につながることを示した。また、このモデルは乗り越えると胸水貯留疾患のさらなる研究のために有益です。

胸部超音波を使用して、我々 が見つかりません胸水のすべてのグループの 1 日。しかし、3 日目、胸水は 6.25 と 12.5 mg/kg∙mL グループで登場。胸水は、心嚢のみ 12.5 mg/kg∙mL グループで発表しながら、右肋骨横隔角で主にだった。さらに、7 日に胸水 (ビデオ 1) と心嚢 (動画 2) の両方が 6.25 mg/kg∙mL グループ (図 1) で検出?...

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

ここでは、ポリアクリル酸/ナノシリカの気管内投与によるラットの胸水貯留モデルを構築するためのプロトコルを提案する.

ポリアクリル酸/ナノシリカの気管内投与によるラットの胸水貯留モデル

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

この方法は、ナノ材料の毒性に関する洞察を提供し、肺毒性の研究に適用することができます。この技術は、ポリアクリレート/ナノシリカ誘導胸膜滲出液の効果を研究するために導出された。点光を開始する前に、新鮮な10ミリリットルのポリアクリレート/ナノシリカ懸濁液を通常の生理食塩水で20〜30分間超音波処理し、その後10分間の渦を加え、懸濁液を1ミリリットル当たり3.125、6.25、12.5ミリグラムに希釈します。次に、麻酔ラットのつまみつまみへの応答の欠如を確認し、ナイロンひもでボードに動物の前歯を固定します。鉗子と正面を使用して、口を穏やかに開いて、グロティスの裂け目を視覚化し、両側の気管支に細かい管を挿入する。次に、チューブを通してポリアクリレート/ナノシリカ粒子の0.5ミリリットルを肺に植え付け、完全に回復するまで監視してラットをサピーヌ位置に置きます。1日目、3日目、7日目、14日目には、電気剃毛を使用して、各麻酔ラットの胸部および上部腹部から毛髪を取り除き、直線状配列トランスデューサを備えた超音波システムの取り付けプレート上にラットを置き、スペイン位置に置きます。露出した皮膚に超音波ゲルを塗布し、胸膜液を検出するために肋間空間および肋ス胸部領域にトランスデューサーを置く。滲出液を正確に検出するために、超音波検査を行うために左右の横位置を選択する。7日目には、胸水と心膜滲出液の両方が、1ミリリットルの1キログラム当たり6.25ミリグラムで検出されます。7日目と14日目には、1ミリリットル当たり12.5ミリグラムのCT胸部スキャンは、鈍い後部球状角角で異常であり、少量の胸膜滲出をほのめかす。胸水サンプルの透過電子顕微鏡は、ナノシリカナノ粒子を個別に、かつ調製された懸濁液内のナノ粒子について観察された形態と一致する形態を有するクラスター内で明らかにする。最も重要なことは、腺腫の裂け目を視覚化し、両側気管支に細かい管を挿入することを忘れないでください。ナノ粒子はまた、両方の方法が以前の研究で行われているように、吸入または静脈注射によって植え付けることができる。この技術は、胸水の発達を研究するのに役立ちます。

Research

JoVE Journal

Medicine

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

胎児のマウスモデルにおける生物活性剤の気管内投与のための新しい手術アプローチ

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

A Contusion Model of Severe Spinal Cord Injury in Rats

ラットにおける重度の脊髄損傷挫傷モデル

The translational potential of novel treatments should be investigated in severe spinal cord injury (SCI) contusion models. A detailed methodology is ...

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

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

挿管媒介気管内（IMIT）点眼：非侵襲的、肺特異的送達システム

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

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

唾液機能低下のラットモデルにおけるRetroductal顎下腺点滴とローカライズされた分割照射

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

A Model of Cardiac Remodeling Through Constriction of the Abdominal Aorta in Rats

ラットの腹部大動脈の収縮を通じて心臓リモデリングのモデル

Heart failure is one of the leading causes of death worldwide. It is a complex clinical syndromethat includes fatigue, dyspnea, exercise intolerance, and ...

A Model of Glaucoma Induced by Circumlimbal Suture in Rats and Mice

ラットおよびマウスの Circumlimbal 縫合による緑内障のモデル

The circumlimbal suture is a technique for inducing experimental glaucoma in rodents by chronically elevating intraocular pressure (IOP), a well-known ...

Inducing Acute Lung Injury in Mice by Direct Intratracheal Lipopolysaccharide Instillation

直接気管内リポ多糖刺激によるマウスの急性肺損傷の誘導

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

Osteoarthritis Pain Model Induced by Intra-Articular Injection of Mono-Iodoacetate in Rats

ラットにおけるモノヨードアセテートの関節内注射により誘発される変形性関節症疼痛モデル

The current animal models of osteoarthritis (OA) can be divided into spontaneous models and induced models, both of which aim to simulate the ...

Intratracheal Instillation of Stem Cells in Term Neonatal Rats

期産期新生児ラットにおける幹細胞の気管内植在

Prolonged exposure to high concentrations of oxygen leads to inflammation and acute lung injury, which is similar to human bronchopulmonary dysplasia ...

A Minimally Invasive Method for Intratracheal Instillation of Drugs in Neonatal Rodents to Treat Lung Disease

肺疾患を治療するための新生児げっ歯類における薬物の気管内点滴のための低侵襲方法

Treatment of neonatal rodent with drugs instilled directly into the trachea could serve as a valuable tool to study the impact of a locally administered ...