Name: direct intrabronchial administration to improve the selective agent deposition within the mouse lung
Uploaded: 2019-05-20T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Direct Intrabronchial Administration to Improve the Selective Agent Deposition Within the Mouse Lung at JoVE.com

Dit werk werd gefinancierd door NHLBI Grant HL125371 to E.P.S. en door DOD (CDMRP) Grant W81XWH-17-1-0051 tot Y.Y.

Alle dier protocollen zijn goedgekeurd door de University of Colorado Denver Institutional Animal Care and use Committee (IACUC). Alle hieronder beschreven procedures (paragrafen 4 – 7) zijn geoptimaliseerd met zowel mannelijke als vrouwelijke C57BL/6 muizen. Deze aanpak is gevalideerd met muizen variërend van 19 – 40 g in lichaamsgewicht.
1. creatie van platform voor IB administratie
<ol><li>Buig de Boekensteun van de originele 90 ° hoek tussen de basale vleugel en de staande vleugel ...

<ol>
	<li>MacDonald, K. D., Chang, H. Y., Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+simple+method+of+mouse+lung+intubation.">An improved simple method of mouse lung intubation.</a> Journal of Applied Physiology. 106 (3), 984-987 (2009).</li><li>Thomas, J. 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=Endotracheal+intubation+in+mice+via+direct+laryngoscopy+using+an+otoscope.">Endotracheal intubation in mice via direct laryngoscopy using an otoscope.</a> Journal of Visualized Experiments. (86), (2014).</li><li>Vandivort, T. C., An, D., Parks, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Improved+Method+for+Rapid+Intubation+of+the+Trachea+in+Mice.">An Improved Method for Rapid Intubation of the Trachea in Mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (108), 53771 (2016).</li><li>McGovern, T. K., Robichaud, A., Fereydoonzad, L., Schuessler, T. F., Martin, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+respiratory+system+mechanics+in+mice+using+the+forced+oscillation+technique.">Evaluation of respiratory system mechanics in mice using the forced oscillation technique.</a> Journal of Visualized Experiments. (75), e50172 (2013).</li><li>Halbower, A. C., Mason, R. J., Abman, S. H., Tuder, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Agarose+infiltration+improves+morphology+of+cryostat+sections+of+lung.">Agarose infiltration improves morphology of cryostat sections of lung.</a> Laboratory Investigation. 71 (1), 149-153 (1994).</li><li>Thrall, R. S., McCormick, J. R., Jack, R. M., McReynolds, R. A., Ward, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bleomycin-induced+pulmonary+fibrosis+in+the+rat:+inhibition+by+indomethacin.">Bleomycin-induced pulmonary fibrosis in the rat: inhibition by indomethacin.</a> American Journal of Pathology. 95 (1), 117-130 (1979).</li><li>Matute-Bello, G., Frevert, C. W., Martin, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+acute+lung+injury.">Animal models of acute lung injury.</a> American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology. 295 (3), L379-L399 (2008).</li><li>Del Sorbo, 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=Intratracheal+Administration+of+Small+Interfering+RNA+Targeting+Fas+Reduces+Lung+Ischemia-Reperfusion+Injury.">Intratracheal Administration of Small Interfering RNA Targeting Fas Reduces Lung Ischemia-Reperfusion Injury.</a> Criticial Care Medicine. 44 (8), e604-e613 (2016).</li><li>McLemore, T. 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=Novel+intrapulmonary+model+for+orthotopic+propagation+of+human+lung+cancers+in+athymic+nude+mice.">Novel intrapulmonary model for orthotopic propagation of human lung cancers in athymic nude mice.</a> Cancer Research. 47 (19), 5132-5140 (1987).</li><li>Vertrees, 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=Development+of+a+human+to+murine+orthotopic+xenotransplanted+lung+cancer+model.">Development of a human to murine orthotopic xenotransplanted lung cancer model.</a> Journal of Investigative Surgery. 13 (6), 349-358 (2000).</li></ol>

Long letsel is klassiek gemodelleerd in knaagdieren met behulp van de IT-administratie van schadeveroorzakende agenten zoals BLM6. Een dergelijke IT-administratie leidt echter alleen tot fragmentarisch letsel, dat de nontargeted aard van de Long levering weerspiegelt met deze aanpak7. Deze beperkingen van het modelleren van long letsel zijn leerzame uitdagingen bij het proberen van de IT-levering van niet-schadelijke experimentele agenten, zoals drugs, siRNA of cellulaire t...

Directe pulmonale toediening van experimentele agenten in muizen zorgt voor de studie van Long immuunresponsen, acute long letsel, en longfibrose. Directe Long toediening wordt meestal uitgevoerd via intratracheale (IT) instillatie, zoals eerder beschreven1,2,3. Deze benadering is echter niet-selectief, waardoor beide longen in een nontargeted en vaak asymmetrische wijze worden aangetast.  Experimentele modellering van long letsel kan profiteren van de mogelijkheid om selectief te richten op een specifieke Long, waardoor het gebruik van de contralaterale Long als een controle. Omgekeerd, accurate modellering van menselijke diffuse longziekten profiteert van symmetrische verdeling van experimentele agentia naar het bilaterale Long parenchym.
Het algemene doel van dit verslag is het beschrijven van een methode voor selectieve levering van experimentele agentia aan de linker-of rechter long van een muis (Figuur 1). Deze intrabronchiale (IB) toedieningsweg zorgt voor een eenzijdige behandeling van een muis Long en kan gemakkelijk worden aangepast om een gelijke afgifte van een agens aan de bilaterale hoofdstam bronchiën te waarborgen. Door gebruik te maken van de IB-toediening om grotere doses experimentele agentia te leveren aan de grotere rechter long en kleinere volumes naar de kleinere linker long (d.w.z. een dosis gecorrigeerde IB-toediening), wordt in dit rapport aangetoond dat het een verbetering is van de homogeniteit van pulmonale levering van experimentele agenten, het optimaliseren van het model van diffuse long letsel bij muizen. Als zodanig kan dit verslag waarde hebben voor onderzoekers die proberen om de experimentele agentia eenzijdig toe te dienen aan muizen of om de symmetrie van de afzetting van het geneesmiddel in beide longen te verbeteren.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:739px;" width="739">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">22 G shielded IV Catheter</td>
			<td style="width:139px;">BD</td>
			<td style="width:140px;">381423</td>
			<td style="width:180px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Bleomycin</td>
			<td style="width:139px;">Enzo life sciences</td>
			<td style="width:140px;">BML-AP302-0010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:280px;">Compact Mini rodent anesthesia machine&#160;</td>
			<td style="width:139px;">DRE Veterinary</td>
			<td style="width:140px;">9280</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Evans blue dye</td>
			<td style="width:139px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:140px;">E2129</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">FITC-dextran</td>
			<td style="width:139px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:140px;">FD150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:280px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:139px;">Piramal Critical Care</td>
			<td style="width:140px;">NDC&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:280px;">LED-30W Fiber Optic Dual Gooseneck Lights Microscope Illuminator</td>
			<td style="width:139px;">AmScope</td>
			<td style="width:140px;">LED-30W</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Low temperature cautery with fine tip&#160;</td>
			<td style="width:139px;">Bovie</td>
			<td style="width:140px;">AA02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Precisionglide needle, 18G x 1&#34;</td>
			<td style="width:139px;">BD</td>
			<td style="width:140px;">305195</td>
			<td>Beveled tip, 12 mm in length&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Xylazine</td>
			<td style="width:139px;">AKORN</td>
			<td style="width:140px;">NDC 59399-110-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Zatamine</td>
			<td>VetOne</td>
			<td style="width:140px;">NDC 13985-702-10&#160;</td>
			<td>Ketamine</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

direct intrabronchial administration to improve the selective agent deposition within the mouse lung

Intratracheal (IT) toediening van experimentele agentia is een essentiële techniek in muriene modellen van diffuse longziekten, zoals bleomycine-geïnduceerde pulmonale fibrose.  Echter, distributie van intratracheally-toegediende agenten aan de distale muis Long is vaak asymmetrisch, met de Long parenchymale concentraties verhoogd in de kleinere (maar even toegankelijk) linker long van de muis.  Beschreven in dit rapport is een nieuwe intrabronchiale (IB) benadering om de linker-en/of rechter longen van levende muizen niet-operatief te cannuleren.  Het is ook aangetoond hoe deze aanpak kan worden gebruikt om agenten selectief te beheren tot één Long of aangepast (via dosis gecorrigeerde IB-levering) om de linker-rechter symmetrie van de Long afgifte van experimentele agentia te verbeteren, waardoor de modellen van diffuse longziekte zoals bleomycine-geïnduceerde pulmonale fibrose.

Selectieve IB-intubatie richt zich op specifieke lobben (rechter long) of basilaire segmenten (linker long).
IB toediening van EBD naar de juiste Long werd uitgevoerd zoals beschreven in paragraaf 5,1. Na afloop van het experiment werden muizen een dodelijke dosis intraperitoneale ketamine/xylazine toegediend, en longen werden geoogst voor demonstratie van EBD-verdeling (figuur 4a, ...

Watch this Scientific Journal Video about Direct Intrabronchial Administration to Improve the Selective Agent Deposition Within the Mouse Lung at JoVE.com

Direct Intrabronchial Administration to Improve the Selective Agent Deposition Within the Mouse Lung

Intratracheal (IT) toediening van experimentele agentia bij muizen resulteert vaak in asymmetrische afgifte aan de distale longen.  In dit rapport beschrijven we een directe intrabronchiale (IB) benadering om elke Long in levende muizen niet-operatief te cannuleren.  Deze aanpak kan worden gebruikt om agenten selectief te beheren tot één Long of kan worden aangepast om de symmetrische agent levering aan beide longen te verbeteren.

Directe Intrabronchiale toediening om de selectieve depositie van de agent binnen de muis Long te verbeteren

Intratracheal (IT) administration of experimental agents is an essential technique in murine models of diffuse lung diseases, such as bleomycin-induced ...

Om longziekten bij muizen te modelleren, worden experimentele agentia vaak toegediend via intratracheale injectie. Deze aanpak kan echter niet selectief één long targeten en de verdeling kan asymmetrisch zijn tussen de longen. Door een individuele long in een verdoofde muis af te stemmen, kunnen we eenzijdig experimentele agentia toedienen.Met modificatie kan deze aanpak bilateraal worden gebruikt, waardoor de symmetrie van de afzetting tussen beide longen wordt verbeterd. Katheter voorbereiding met inbegrip van polijsten, lichte hoek, en etikettering is het belangrijkste element voor succes. Uiteraard is deze techniek ook nodig.Het aantonen van de procedure zal Sumei Liao zijn, een professionele onderzoeksassistent van mijn laboratorium. Na bevestiging van een gebrek aan reactie op teen knijpen, schorsen een verdoofd, acht-tot 10-week-oude, C57-Black / 6 muis van de snijtanden op een gedrapeerde hechting lijn in een supine oriëntatie. Zet de muis losjes vast met twee tot drie stukken haak, en loop de tape, het vermijden van beperking van de ventilatie, en zet een licht-emitterende diode fiber-optic illuminator.Plaats de operator achter het platform, dorsale aan de muis. Oriënteer de zwanenhals van de illuminator twee tot drie centimeter afstand van de muis, zodat het licht het strottenhoofd gebied door de huid. Met behulp van steriele tangen in de dominante hand, trek de tong uit de mondholte.Gebruik de niet-dominantiehand en de steriele depressor om de wortel van de tong plat te maken om de orofarynx op grote schaal bloot te leggen. Na het loslaten van de tang, gebruik de dominante hand om de verlengde katheter in de luchtpijp via de mondholte in te tuberen. Bevestig plaatsing door te observeren of de bel in de spuit beweegt op en neer met elke adem.Voor selectieve lobar cannulation van de distale rechterlong, na intratracheale intubatie, draai de plastic plank 30 graden, en begeleiden de hub van de katheter parallel aan de muis middellijn naar de juiste gewicht op basis van diepte, zoals aangegeven in de tabel. Met behulp van een gel-loading tip, leveren 20 microliters van 0,3%Evans blauwe kleurstof in de katheter, gevolgd door een tot twee 100-microliter aliquots van lucht door glas druppelaar. Trek vervolgens de katheter terug en houd de muis 30 seconden op zijn plaats voordat het dier op een opwarmende deken wordt gezet, met controle tot volledig herstel.Voor selectieve lobar cannulation van de distale linkerlong, na intratracheale intubatie, draai de plastic plank min 74 graden, en voorzichtig vooraf de katheter in de linker mainstem bronchus terwijl het plaatsen van bescheiden druk 90 graden naar beneden en in de richting van de bookend. Na het afbuilen van de linker onderste longsegmenten, draai de plastic plank min 30 graden, en leveren 40 microliters van 0,3%Evans blauwe kleurstof met een gel-loading tip. Lever vervolgens een tot twee 100 tot 300 microliter lucht via glazen druppel, en trek de katheter om de muis te herstellen, zoals aangetoond.Voor de juiste gehele long toediening, na intratracheale intubatie, draai de plastic plank 30 graden, en begeleiden de katheter parallel aan de muis middellijn, het bereiken van diepten die nodig zijn voor rechtszijdige distale kannulatie. Bevestig het uiterlijk van het tachypnea-teken en draai de muis min 74 graden om zwaartekrachthulp voor de levering van agenten mogelijk te maken. Trek de katheter naar een positie die overeenkomt met het opstijgen van de rechter hoofdstam bronchus, en zorg ervoor dat de schuine kant van de katheter naar beneden kijkt.Lever 30 microliter van 0,3%Evans blauwe kleurstof aan de rechter long, gevolgd door een tot twee 100-tot 300-microliter aliquots van lucht. Trek vervolgens de katheter terug en laat de muis herstellen. Voor de linker hele long administratie, na intratracheale cannulation, draai de plastic plank min 74 graden, en voorzichtig vooraf de katheter in de linker mainstem bronchus, terwijl het plaatsen van bescheiden druk zowel 90 graden naar beneden en in de richting van de bookend.Bevestig de geen tachypnea teken, en draai de muis 86 graden om de zwaartekracht hulp met agent administratie mogelijk te maken. Trek de katheter naar de linker hoofdstam bronchus, en draai de schuine kant van de katheter naar beneden gezicht. Lever 30 microliter van 0,3%Evans blauwe kleurstof met een gel-loading tip aan de linker long, gevolgd door een tot twee 100-tot 300-microliter aliquots van lucht.Trek vervolgens de katheter terug, zodat de muis kan herstellen, zoals aangetoond. Bilaterale levering van FITC-dextran door zowel intratracheale als symmetrische intrabronchiale toediening leidt tot asymmetrische longhoekchymale FITC-fluorescentie met grotere relatieve concentraties in de linkerlong. Dit suggereert dat asymmetrische longlevering van experimentele agentia na intratracheale toediening geen gevolg is van asymmetrische presentatie van deze middelen aan elke mainstem bronchus, maar dat gelijke mainstem levering wordt verdund door verschillen in longgewicht en massa.Dosisgecorrigeerde intrabronchiale toediening verbetert de symmetrie van de levering van longhaarchymale agent. Ondanks deze correctie wordt echter aanhoudende heterogeniteit nog steeds waargenomen in de verschillende kwabben van de rechterlong. 21 dagen na intratracheale bleomycine-geïnduceerde fibrotische longletsel, wordt ontsteking voornamelijk waargenomen in de linkerlong, met minder letsel opmerkelijk in de rechterlong.Omgekeerd resulteert dosisgecorrigeerde intrabronchiale bleomycine toediening in een licht verminderde verwonding aan de linkerlong en een verhoogde verwonding aan de rechterlong, met de grootste verwonding zichtbaar in het midden en superieure lobben. Tijdens de gehele longadministratie, vergeet niet om de katheter terug te trekken en de schuine kant van de katheter naar beneden neigen.

Research

JoVE Journal

Medicine

High-frequency High-resolution Echocardiography: First Evidence on Non-invasive Repeated Measure of Myocardial Strain, Contractility, and Mitral Regurgitation in the Ischemia-reperfused Murine Heart

Hoogfrequente hoge resolutie Echocardiografie: eerste bewijs op niet-invasieve Herhaalde Maatregel van myocard Strain, contractiliteit, en mitralisinsufficiëntie in de Ischemie-reperfusie Murine Hart

Ischemia-reperfusion (IR) was surgically performed in murine hearts which were then subjected to repeated imaging to monitor temporal changes in ...

Bronchial Thermoplasty:  A Novel Therapeutic Approach to Severe Asthma

Bronchiale Thermoplasty: een nieuwe therapeutische aanpak van ernstige astma

Bronchial thermoplasty is a non-drug procedure for severe persistent asthma that delivers thermal energy to the airway wall in a precisely controlled ...

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 ...

Diagnostic Ultrasound Imaging of Mouse Diaphragm Function

Echografie van Muis diafragmafunctie

Function analysis of rodent respiratory skeletal muscles, particularly the diaphragm, is commonly performed by isolating muscle strips using invasive ...

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

Een muizenmodel van myocard ischemie-reperfusie schade door de eileiders van de LAD

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

The Bovine Lung in Biomedical Research: Visually Guided Bronchoscopy, Intrabronchial Inoculation and In Vivo Sampling Techniques

The Bovine Lung in Biomedical Research: Visually Guided Bronchoscopy, Intrabronchial Inoculation and In Vivo Sampling Techniques

De Bovine Lung in het biomedisch onderzoek: visueel geleide Bronchoscopie, intrabronchiale Enten en<em&gt; In Vivo</em&gt; Sampling Technieken

There is an ongoing search for alternative animal models in research of respiratory medicine. Depending on the goal of the research, large animals as ...

Visualization of Streptococcus pneumoniae within Cardiac Microlesions and Subsequent Cardiac Remodeling

Visualization of Streptococcus pneumoniae within Cardiac Microlesions and Subsequent Cardiac Remodeling

Visualisatie van<em&gt; Streptococcus pneumoniae</em&gt; Binnen Cardiac microverwondingen en Latere Cardiac Remodeling

During bacteremia Streptococcus pneumoniae can translocate across the vascular endothelium into the myocardium and form discrete bacteria-filled ...

Design, Fabrication, and Administration of the Hand Active Sensation Test (HASTe)

Design, Fabrication, and Administration of the Hand Active Sensation Test HASTe

Ontwerp, fabricage en administratie van de Hand Active Sensation Test (Haste)

The concept of personalizing neurologic rehabilitation, based on individual impairments, has experienced a recent surge. In parallel, the number of ...

2-Methacryloyloxyethyl Phosphorylcholine Polymer Treatment of Complete Dentures to Inhibit Denture Plaque Deposition

2-methacryloyloxyethyl Phosphorylcholine Polymer Behandeling van volledig kunstgebit te remmen Kunstgebit Plaque Deposition

Removable dentures made of poly (methyl methacrylate) (PMMA) are prone to bacterial adherence and dental plaque formation, which is called denture plaque. ...

Quantitative Mapping of Specific Ventilation in the Human Lung using Proton Magnetic Resonance Imaging and Oxygen as a Contrast Agent

Kwantitatieve mapping van specifieke ventilatie in de menselijke Long met behulp van Proton Magnetic Resonance Imaging en zuurstof als een contrast middel

Specific ventilation imaging (SVI) is a functional magnetic resonance imaging technique capable of quantifying specific ventilation &#8213; the ratio of ...