Name: a pleural effusion model in rats by intratracheal instillation of polyacrylate/nanosilica
Uploaded: 2019-04-12T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Pleural Effusion Model in Rats by Intratracheal Instillation of Polyacrylate/Nanosilica at JoVE.com

O presente estudo e produção para este artigo foram financiados pela Fundação Nacional de ciências naturais da China (Grant 81773373, 81172614 e Grant 81441089). Agradecemos o Dr. Jin Yan e Dr. Pan Yujie, do departamento de emergência, Hospital de Chaoyang Beijing e Dr. Qu Peng do departamento de ultrasom medicina, Hospital de Chaoyang Beijing para ajudar com a produção de vídeo.

O estudo seguiu as diretrizes da Universidade de medicina de Capital (Beijing, PR China) para o cuidado e o uso de animais experimentais. Todos os procedimentos foram aprovados pela Animal ético Comité de Capital Medical University na China.
1. experimentais preparações
Nota: Se aclimatar os feminino específico isentos de organismos patogénicos ratos Wistar (peso: 200 ± 10 g) aos ambientes experimentais para uma semana antes da administração (condições ambi...

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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. 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Sonografia é a ferramenta mais conveniente para a determinação de doenças pulmonares, devido a sua excelente sensibilidade para o líquido livre na cavidade pleural11. Isso é porque a ecografia pode detectar imediatamente o contraste de impedância acústica de ar e fluidos no pulmão12. Além disso, a ecografia é mais flexível no modelo de um pequeno animal que CT. No entanto, o ar no pulmão refletiu a onda sonora e impedidos de observar as mudanças intrapulmonare...

Derrame pleural é uma manifestação clínica muito comum de doenças pulmonares com uma variedade de causas. Ter um modelo útil animal derrame pleural é muito importante para estudar estas doenças pulmonares, as funções de seu tratamento, os mecanismos de derrame pleural e as duas camadas de membrana pleural. No entanto, alguns relataram que modelos de efusão pleural principalmente focar o derrame pleural maligno ou fatores biológicos, ao invés das nanopartículas no meio ambiente1,2. Aqui, apresentamos um novo modelo de derrame pleural que é simples, seguro e eficaz.
Com o desenvolvimento das nanotecnologias e o uso extensivo de nanoprodutos, há uma preocupação sobre os riscos potenciais de nanomateriais para o ambiente e a saúde humana3,4. Nanomateriais introduzir factores de risco e potencialmente causar danos romance dentro do local de trabalho ou por meio de contaminação ambiental. Estudos in vitro e in vivo mostram que os nanomateriais podem resultar em danos em vários órgãos para os pulmões, o coração, o fígado, o rim e o sistema nervoso, bem como a reprodução e sistema imunológicos5,6. Além disso, alguns estudos relataram que a toxicidade específica dos nanomateriais foi devido a suas propriedades físico-químicas únicas3,4,7.
Informamos que um grupo de trabalhadores com exposição ocupacional aos nanomateriais clinicamente apresentada com efusão pleural e pericárdica, fibrose pulmonar e granuloma8,9. Nanopartículas de sílica foram isoladas em derrame pleural9 estes pacientes. Para reproduzir e verifique se o derrame pleural induzido pelas nanopartículas inaladas em humanos, foi realizado o experimento instilando o poliacrilato/nanosilica (PA/NPSi) através do trato respiratório em ratos, que imitava a respiração humana em um real ambiente e encontrei esse intratraqueal instilação de PA/NPSi poderia resultar em derrame pleural em ratos. Aqui, apresentamos como fazer derrame pleural em ratos por instilação intratraqueal de PA/NPSi e como isolar nanopartículas em derrame pleural. Este modelo pode ser útil para o estudo de mais de nanotoxicology e doenças de derrame pleural.

<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

Derrame pleural é um achado clínico predominante de muitas doenças pulmonares. Ter um modelo útil animal derrame pleural é muito importante para estudar estas doenças pulmonares. Modelos anteriores do derrame pleural prestado mais atenção a fatores biológicos, ao invés de nanopartículas no ambiente. Aqui, apresentamos um modelo para fazer derrame pleural em ratos por instilação intratraqueal de poliacrilato/nanosilica e um método de isolamento de nanopartículas em derrame pleural. Por instilação endotraqueal de poliacrilato/nanosilica com concentrações de 3,125, 6,25 e 12,5 mg/kg∙mL, o derrame pleural em ratos apresentada no dia 3, atingiu um pico de dias 7-10 6,25 e 12,5 mg/kg∙mL grupos, então lentamente diminuiu e desapareceu no dia 14. Quando a concentração de poliacrilato/nanosilica aumentada, o derrame pleural é produzido o mais e mais rápido. Este fluido pleural foi detectado pelo exame de ultra-som ou peito CT varredura e confirmado pela dissecação dos ratos. Nanopartículas de sílica foram observadas em derrame pleural dos ratos por microscópio eletrônico de transmissão. Estes resultados mostraram que a exposição ao poliacrilato/nanosilica leva à indução de derrame pleural, que era consistente com nosso relatório anterior em seres humanos. Além disso, este modelo é benéfico para o um estudo mais aprofundado de nanotoxicology e as doenças de derrame pleural.

Não usando um ultra-som torácico, encontramos nenhum derrame pleural no dia 1 em todos os grupos. No entanto, no dia 3, o derrame pleural apareceu nos grupos 6,25 e 12,5 mg/kg∙mL. O derrame foi principalmente no ângulo frênico costal direito, enquanto o derrame pericárdico apenas apresentado em 12,5 mg/kg∙mL grupo. Além disso, no dia 7, tanto o derrame pleural (Video 1) e derrame pericárdico (vídeo 2) foram detectados em 6,25 mg/kg∙mL grupo ...

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

Aqui, apresentamos um protocolo para construir um modelo de derrame pleural em ratos por instilação intratraqueal de poliacrilato/nanosilica.

Um modelo de derrame Pleural em ratos por instilação intratraqueal de poliacrilato/Nanosilica

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

Este método pode fornecer uma visão da toxicidade dos nanomateriais e pode ser aplicado para o estudo da toxicidade pulmonar. Esta técnica foi derivada para estudar os efeitos da efusão pleural induzida por poliacrilato/nanosílica. Antes de iniciar a instilação, sonicate uma suspensão fresca, 10 mililitros, poliacrilato/nanosílica em soro fisiológico normal por 20 a 30 minutos, seguido por 10 minutos de vórtice, antes de diluir a suspensão para 3.125, 6,25 e 12,5 miligramas por mililitro.Em seguida, confirme a falta de resposta para beliscar o dedo do pé em um rato anestesiado, e fixar os dentes da frente do animal na placa com um pedaço de corda de nylon. Usando fórceps e uma deixa frontal, abra suavemente a boca para visualizar a fissura de glottis, e insira um tubo fino no brônquio bilateral. Em seguida, instile 0,5 mililitros das partículas de poliacrilato/nanosílica através do tubo para os pulmões, e coloque o rato na posição supina com monitoramento até a recuperação completa.Nos dias um, três, sete e 14 após a instilação, use um barbeador elétrico para remover o cabelo do peito e abdômen superior de cada rato anestesiado, e coloque o rato na placa de montagem de um sistema de ultrassom com um transdutor linear de matriz na posição supina. Aplique gel de ultrassom na pele exposta e coloque o transdutor no espaço intercostal e na área subcostal para detectar o fluido pleural. Para detectar a efusão com precisão, selecione as posições laterais esquerda e direita para realizar um exame de ultrassom.No sétimo dia, tanto a derrame pleural quanto a derrame pericárdio são detectadas no grupo de 6,25 miligramas por quilograma por mililitro instilado. Nos dias 7 e 14, tomografias torácicas dos 12,5 miligramas por quilograma por mililitro instilado são anormais no ângulo costofnárnico posterior contundente, sugerindo uma pequena quantidade de derrame pleural. A microscopia eletrônica de transmissão de amostras de derrame pleural revela nanopartículas nanosílicas individualmente e em aglomerados com uma morfologia consistente com a observada para nanopartículas dentro da suspensão preparada.O mais importante é lembrar de visualizar a fissura do glottis e inserir um tubo fino no brônquio bilateral. As nanopartículas também podem ser incutidas por inalação ou injeção intravenosa, pois ambos os métodos foram realizados em estudos anteriores. Esta técnica é útil para estudar o desenvolvimento do derrame pleural.

Research

JoVE Journal

Medicine

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

Uma nova abordagem cirúrgica para administração intratraqueal de agentes bioativos em um modelo de camundongo Fetal

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

Medicina

A Contusion Model of Severe Spinal Cord Injury in Rats

Um modelo de contusão grave de lesão medular em ratos

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

Intratraqueal (IMIT) instilação mediada por intubação: A não-invasiva, sistema de entrega Lung-specific

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

Retroductal submandibular Glândula instilação e localizada fracionado irradiação em um modelo de rato de salivar Hipofunção

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

Um Modelo de Cardiologia remodela Através constrição da Aorta Abdominal em Ratos

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

Um modelo de Glaucoma induzido por sutura Circumlimbal em ratos e camundongos

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

Induzindo lesão pulmonar aguda em camundongos por instilação de lipopolissacárido intratraqueal direto

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

Modelo de Dor da Osteoartrite Induzida pela Injeção Intra-Articular de Mono-Iodoacetato em Ratos

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

Instilação intratraqueal de células-tronco em ratos neonatais de termo

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

Um método minimamente invasivo para a instilação intratraqueal de drogas em roedores neonatais para tratar doenças pulmonares

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 ...