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

Dette arbeidet ble finansiert av NHLBI stipend HL125371 til E.P.S. og av DOD (CDMRP) Grant W81XWH-17-1-0051 til Y.Y.

Alle dyr protokoller ha blitt anerkjent av universitetet av Colorado Denver institusjonelle dyr bekymre og bruk komité (IACUC). Alle prosedyrene som er beskrevet nedenfor (pkt. 4 – 7) er optimalisert med både mannlige og kvinnelige C57BL/6-mus. Denne tilnærmingen er validert ved hjelp av mus som spenner fra 19 – 40 g i kroppsvekt.
1. opprettelse av plattform for IB administrasjon
<ol><li>Bøy bookend fra den opprinnelige 90 ° vinkelen mellom basal fløyen og stående vinge til 70 ° ...

<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>

Lungeskade har vært klassisk modellert i gnagere bruke IT-administrasjon av skadelig agenter som BLM6. Slike IT-administrasjon, men fører bare til usammenhengende skade, reflekterer nontargeted natur lunge levering med denne tilnærmingen7. Disse begrensningene for modellering lungeskade er lærerike utfordringer når de forsøker IT-levering av ikke-skadelig eksperimentelle agenter, for eksempel narkotika, siRNA, eller cellulære terapier.
I d...

Direkte lunge administrasjon av eksperimentelle agenter i mus gjør det mulig for studiet av lunge immunresponser, akutt lungeskade, og lunge fibrose. Direkte lunge administrasjon utføres vanligvis via INTRATRAKEAL (IT) drypping, som beskrevet tidligere1,2,3. Imidlertid er denne tilnærmingen selektivt, påvirker både lungene i en nontargeted og ofte asymmetrisk måte.  Eksperimentell modellering av lungeskade kan ha nytte av evnen til å selektivt målrette en bestemt lunge, noe som åpner for bruk av kontralateral lunge som en kontroll. Omvendt, nøyaktig modellering av menneskelige diffuse lungesykdommer fordeler fra symmetrisk distribusjon av eksperimentelle agenter til den bilaterale lunge parenchyma.
Det overordnede målet med denne rapporten er å beskrive en metode for selektiv levering av eksperimentelle agenter til venstre eller høyre lunge av en mus (figur 1). Denne intrabronchial (IB) administrasjonen gir mulighet for ensidig behandling av en mus lunge og kan lett tilpasses for å sikre lik levering av en agent til den bilaterale høyre bronkiene. Ved å bruke IB administrasjon for å levere større doser av eksperimentelle agenter til større høyre lunge og mindre volumer til mindre venstre lunge (dvs. dose justert IB administrasjon), demonstrert i denne rapporten er en forbedring i homogenitet av lunge levering av eksperimentelle agenter, optimalisere modellen av diffus lungeskade hos mus. Som sådan kan denne rapporten holde verdi for undersøkere som søker å enten ensidig administrere eksperimentelle agenter til mus eller forbedre symmetri narkotika deponering i begge lungene.

<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

Intratrakeal (IT) administrasjon av eksperimentelle agenter er en essensiell teknikk i murine modeller av diffuse lungesykdommer, slik som bleomycin-indusert lunge fibrose.  Imidlertid er fordelingen av intratracheally til den ikke-administrerte mus lungen ofte asymmetrisk, med lunge parenkymatøs konsentrasjoner økt i de mindre (men like tilgjengelige) venstre lunge av musen.  Beskrevet i denne rapporten er en roman intrabronchial (IB) tilnærming til kannelerer venstre og/eller høyre lungene av levende mus ikke-operativt.  Det er også demonstrert hvordan denne tilnærmingen kan brukes til å selektivt administrere agenter til en lunge eller tilpasset (via dose-justert IB levering) for å forbedre venstre-høyre symmetri lunge levering av eksperimentelle agenter, og dermed bedre modeller av diffuse lungesykdom som bleomycin-indusert lunge fibrose.

Selektiv IB intubering mål spesifikke fliker (høyre lunge) eller basilar segmenter (venstre lunge).
IB administrering av EBD til høyre lunge ble utført som beskrevet i avsnitt 5,1. Etter ferdigstillelse av eksperimentet, ble mus administrert en dødelig dose av intraperitoneal ketamin/xylazine, og lungene ble høstet for demonstrasjon av EBD-distribusjon (figur 4a, høyre). Brut...

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

Intratrakeal (IT) administrering av eksperimentelle midler hos mus resulterer ofte i asymmetrisk levering til de opp-lungene.  I denne rapporten beskriver vi en direkte intrabronchial (IB) for å kannelerer hver lunge i levende mus ikke-operativt.  Denne tilnærmingen kan brukes til å selektivt administrere agenter til en lunge eller kan tilpasses for å forbedre symmetrisk agent levering til begge lungene.

Direct Intrabronchial Administration å forbedre selektiv agent deponering innenfor Mouse Lung

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

For å modellere lungesykdom hos mus administreres eksperimentelle midler ofte via intratrakeal injeksjon. Denne tilnærmingen kan imidlertid ikke selektivt målrette mot en lunge, og fordelingen kan være asymmetrisk mellom lungene. Ved å cannulating en individuell lunge i en bedøvet mus, kan vi ensidig administrere eksperimentelle midler.Med modifikasjon kan denne tilnærmingen brukes bilateralt, noe som forbedrer symmetrien av deponering på tvers av begge lungene. Kateterpreparat, inkludert polering, liten kanyling og merking er et sentralt element for å lykkes. Selvfølgelig er praksis denne teknikken også nødvendig.Å demonstrere prosedyren vil være Sumei Liao, en profesjonell forskningsassistent fra laboratoriet mitt. Etter å ha bekreftet mangel på respons på tåklemme, suspendere en bedøvet, åtte til 10-ukers gammel, C57-Black /6 mus fra fortennene på en drapert suturlinje i en liggende orientering. Fest musen løst med to til tre stykker krok, og sløyfe båndet, unngå begrensning av ventilasjon, og slå på en lysdiodefiberoptisk illuminator.Plasser operatøren bak plattformen, dorsal til musen. Orienter gooseneck av illuminator to til tre centimeter unna musen slik at den lyser strupehodet området gjennom huden. Bruk sterile tang i den dominerende hånden, trekk tungen ut av munnhulen.Bruk den ikke-dominerende hånden og den sterile depressoren til å flate roten av tungen for å utsette oropharynx. Etter å ha sluppet tangen, bruk den dominerende hånden til å intubere det utvidede kateteret i luftrøret via munnhulen. Bekreft plasseringen ved å observere om boblen i sprøyten beveger seg opp og ned med hvert åndedrag.For selektiv lobar hernulation av den distale høyre lunge, etter intratrakeal intubasjon, rotere plaststyret 30 grader, og lede navet av kateteret parallelt med musen midtlinjen til riktig vektbasert dybde, som angitt i tabellen. Bruk en gellastende spiss, lever 20 mikroliter med 0,3% Evans blå fargestoff inn i kateteret, etterfulgt av en til to 100-mikroliter aliquots luft med glass dropper. Trekk deretter kateteret, og hold musen på plass i 30 sekunder før du plasserer dyret på et varmeteppe, med overvåking til full gjenoppretting.For selektiv lobar hermetikk av den distale venstre lunge, etter intratrakeal intubasjon, rotere plaststyret minus 74 grader, og forsiktig fremme kateteret inn i venstre mainstem bronchus mens du plasserer beskjedent trykk 90 grader nedover og mot bookend. Etter å ha cannulating venstre nedre lunge segmenter, rotere plast styret minus 30 grader, og levere 40 mikroliter av 0,3% Evans blå fargestoff med en gel-lasting tips. Deretter leverer du en til to 100-til 300-mikroliter aliquots av luft via glass dropper, og trekke kateteret slik at musen å gjenopprette, som demonstrert.For høyre hele lungeadministrasjon, etter intratrakeal intubasjon, roterer du plastbrettet 30 grader, og før kateteret parallelt med musen midtlinje, og når til dybder som er nødvendige for høyresidig distal lobar kanylering. Bekreft utseendet på takchypnéskiltet, og roter musen minus 74 grader for å muliggjøre tyngdekrafthjelp for agentlevering. Trekk kateteret tilbake til en posisjon som tilsvarer avgang av høyre mainstem bronchus, og sørg for at skråkanten av kateteret vender nedover.Lever 30 mikroliter på 0,3% Evans blå fargestoff til høyre lunge, etterfulgt av en til to 100-til 300-mikroliter aliquots av luft. Trekk deretter kateteret, og la musen gjenopprette. For venstre hele lungeadministrasjon, etter intratrakeal kanyling, rotere plaststyret minus 74 grader, og forsiktig gå kateteret inn i venstre mainstem bronchus mens du plasserer beskjedent trykk både 90 grader nedover og mot bookend.Bekreft ingen takypné skilt, og rotere musen 86 grader for å tillate tyngdekraften hjelp med agent administrasjon. Trekk kateteret til venstre mainstem bronchus, og roter skråkanten av kateteret til å vende nedover. Lever 30 mikroliter på 0,3% Evans blå fargestoff med en gel-lasting tips til venstre lunge, etterfulgt av en til to 100-til 300-mikroliter aliquots av luft.Deretter trekker du kateteret, slik at musen kan gjenopprette, som demonstrert. Bilateral levering av FITC-dextran ved både intratrakeal og symmetrisk intrabronchial administrasjon fører til asymmetrisk lungeparenchymal FITC fluorescens med større relative konsentrasjoner notert i venstre lunge. Dette tyder på at asymmetrisk lungelevering av eksperimentelle midler etter intratrakeal administrasjon ikke er en konsekvens av asymmetrisk presentasjon av disse midlene til hver mainstem bronkier, men at lik mainstem levering fortynnes av forskjeller i lungevekt og masse.Dosejustert intrabronchial administrasjon forbedrer symmetrien av lunge parenchymale midler levering. Til tross for denne korreksjonen observeres imidlertid vedvarende heterogenitet fortsatt i de forskjellige fliker i høyre lunge. 21 dager etter intratrakeal bleomycin-indusert fibrotisk lungeskade observeres betennelse hovedsakelig i venstre lunge, med mindre skade bemerkelsesverdig i høyre lunge.Omvendt resulterer dosejustert intrabronchial bleomycinadministrasjon i en noe redusert skade på venstre lunge og økt skade på høyre lunge, med størst skade tydelig i midten og overlegne fliker. Under hele lungeadministrasjonen, ikke glem å trekke kateteret og ta vare på skråkanten av kateteret med forsiden ned.

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

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

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

Noninvasive røret Intubering å studere patologi og fysiologi av 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

Diagnostic Ultrasound Imaging of Mouse Membran Funksjon

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

En murine modell av myokardiskemi-reperfusjon Injury gjennom Ligation av Left Anterior Synkende Artery

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

Den Bovine Lung i biomedisinsk forskning: Visuelt Guidet Bronkoskopi, intrabronkial Pode og<em&gt; I Vivo</em&gt; sampling teknikker

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

Visualisering av<em&gt; Streptococcus pneumoniae</em&gt; Innen Hjerte Microlesions og Følgende Cardiac Remo

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

Design, fabrikasjon, og Administration of the Hand Active Sensation Test (hastverk)

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-Metakryloyloksyetylsuccinat phosphorylcholine Polymer Behandling av Komplett Proteser å hemme protese avleiring

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

Kvantitativ kartlegging av spesifikk ventilasjon i Human Lung bruker Proton magnetisk resonans imaging og oksygen som kontrast agent

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