Name: targeting the rat's small bowel: long-term infusion into the superior mesenteric artery
Uploaded: 2021-04-08T13:00:00
Duration: 7 min 12 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Targeting the Rat's Small Bowel: Long-Term Infusion into the Superior Mesenteric Artery at JoVE.com

Forfatterne vil gerne anerkende Cen.Ri.S. (Centro di ricerche sperimentali) fra Università Cattolica del Sacro Cuore i Rom for tilladelser.

De undersøgelser, der er beskrevet i dette manuskript, blev godkendt af den lokale dyreetiske komité (Università Cattolica del Sacro Cuore, Roma) og blev udført i overensstemmelse med det italienske sundhedsministerium.
1. Forberedelse af kanylen til indsættelse i den proksimale gren af SMA
<ol><li>Skær den større kanyle på 0,93 mm O.D, 0,5 mm I.D. til den ønskede længde (ca. 30 cm).</li>
	<li>Skær den mindre kanyle (0,4 mm O.D, 0,25 mm I.D.) til ca. 5 cm i længden og sæt den 1 cm i den større kanyle.</li>
	<li>Fix de to kanyler sammen ved cyanoacrylat lim, undgå okklusion af lumen.</li>
	<li>Tilslut den frie ekstremitet af større kanyle til en Luer stub adapter (23 G) monteret på en 1 mmS sprøjte fyldt med saltvandsopløsning.</li>
	<li>Skærp den frie spids af den mindre kanyle med en saks for at lette indføringen af kateteret i SMA's gren.</li>
	<li>Kontroller kanylens patency ved at skylle med saltvandsopløsning. BEMÆRK: Den skarpe ende af kanylen vil ikke beskadige arterien under dyrets bevægelse, fordi den vil blive fastgjort og ikke glider langs fartøjet.</li>
</ol>2. Forberedelse af rotten til den kirurgiske procedure
<ol><li>Udfør intramuskulærbedøvelse med ketamin/xylazin (100/10 mg/kg). BEMÆRK: Tilstrækkelig bedøvelsesdybde bedømmes ud fra fraværet eller fraværet af pote-pinch-refleksen.</li>
	<li>Barber pelsen fra de kirurgiske regioner: maven til grenen af SMA cannulation, og bagsiden af nakken for kanylen exit.</li>
	<li>Rengør de kirurgiske regioner aseptisk ved hjælp af en kirurgisk pote knivspids refleks. BEMÆRK: Al forberedelse skal udføres med aseptisk teknik.</li>
	<li>krat eller opløsning påføres i en cirkulær bevægelse, efterfulgt af steril saltvand eller 70% ethanol, 3 gange.</li>
	<li>Placer dyret i en liggende position og immobiliserer de fire lemmer.</li>
</ol>3. Cannulation af en proksimale gren af SMA
<ol><li>Sørg for korrekt bedøvelse dybde ved at teste poten knivspids refleks før snit.</li>
	<li>Påfør en steril kirurgisk, vandafvisende drapering.</li>
	<li>Med en skalpelblad åbnes bugvæggen med et lige 3 cm snit på midterlinjen i mesogastrisk regionen gennem alle abdominale fly ind i bughinden.</li>
	<li>Placer gazer, gennemblødt med saltvandsopløsning, omkring laparotomi snit på toppen af den kirurgiske drapering. Brug suturer til at holde det kirurgiske snit åbent. BEMÆRK: Alle podninger og kirurgiske instrumenter skal være sterile.</li>
	<li>Brug vatpinde til at identificere og eksponere tyndtarmen. Følg dens naturlige disposition for at identificere mesenteriet. Uddrag mesenterien ud af laparotomisk snit og læg det nedad på gaze (figur 1A).</li>
	<li>Identificer SMA ved at føle pulsering.</li>
	<li>Brug vatpinde til at "gøre plads" mellem mesenterisk fedt og afdække SMA og 2-3 af sine proksimale grene.</li>
	<li>Vælg en proksimale gren af SMA tilstrækkelig stor til at tillade kirurgiske manøvrer af cannulation. Bind denne gren (med en 4-0 silke sutur) 3-4 cm nedstrøms fra sin oprindelse for at tillade dens ekspansion, der holder suturen, længe nok til at blive manipuleret senere.</li>
	<li>Placer en stiv støtte under SMA's gren. Håndtaget på de kirurgiske sammentak er tilstrækkeligt her.</li>
	<li>Hold den mindre kanyles ekstremitet (forbundet med den større kanyle i den modsatte ende) med den dominerende hånd ved hjælp af sammenkæd og træk suturenderne med den anden hånd for at belaste fartøjet og lette kateterets indtræden (figur 1B).</li>
	<li>Hold kanylens spids i en 20° vinkel fra fartøjets plan i den modsatte retning af blodgennemstrømningen.</li>
	<li>Tryk let på spidsen for at trænge ind i arterievæggen og indsætte kanylen. BEMÆRK: Cannulation udføres uden at skære arterien; spidsen af kateteret vil bryde karvæggen og lette indgangen. Blod, der strømmer tilbage til kanylen, bekræfter den korrekte indsættelse.</li>
	<li>Fortsæt indsættelsen af kanylen i yderligere 1 cm i arteriel gren tæt på oprindelsen fra SMA.</li>
	<li>Fastgør kanylen til arterien med en kirurgisk knude (4-0 silke) og kontroller dens korrekte funktion ved at skylle 1 mL steril saltvandsopløsning eller med en blodprøvetagning.</li>
</ol>4. Tunnelføring af kanylen og placering i infusionsstøttesystemet
<ol><li>Placer en steril kirurgisk drapering på snittet, før du ændrer dyrets position. BEMÆRK: Tunnel fra ryg til underliv er skabt ved at udøve tryk i det subkutane rum med et spidst kirurgisk instrument. En steril kirurgisk drapering på maven og tilbage snit bør anvendes.</li>
	<li>Lav et 1 cm snit af den bageste del af nakken og rumme en sfærisk ventil.</li>
	<li>Før kanylen fra laparotomien adgang til ventilen placeret i nakken gennem subkutane væv (figur 2A). Luk kanylens distale ekstremitet med et kateterstik for at undgå lufttilstrømning.</li>
	<li>Udskift tyndtarmen i bughulen. Luk bugvæggen og luk hudindsnit med en kontinuerlig 3-0 silke sutur.</li>
	<li>Fastgør ventilen til nakkeskindet med sting. Luk hudindsnit med en kontinuerlig 3-0 silke sutur.</li>
</ol>5. Postoperativ ledelse
<ol><li>Klæd rotten med en jakke for at beskytte knapventilen. Beskyt den eksponerede del af kanylen med en stålstang under infusionen, og fastgør den til ventilen (figur 2B). BEMÆRK: Da kirurgi udføres under aseptisk teknik, er antibiotika ikke indiceret. NSAID skal administreres præoperativt til smertekontrol (5 mg/mL Meloxicam injicerbar, 1 mg/kg en gang dagligt i op til 3 dage). Efter operationen stabiliseres rotten i et metabolisk bur for infusionstidspunktet (24 timer). Derefter bedøves rotten igen med isoflurane indånding i den tid, det er nødvendigt for at adskille infusionssystemet. Efterfølgende er det muligt at huse rotten i et normalt bur med en 12-timers lys / mørk cyklus og fri adgang til mad og vand.</li>
	<li>Stabilisere rotten i et metabolisk bur for infusionstidspunktet. Rotten er nu vågen og fri til at bevæge sig og spise i buret.</li>
	<li>Tilslut kanylens distale ekstremitet til en elastomerpumpe (100 mL volumen max, 5,0 mL/h strømningshastighed) fyldt med 50 mL steril saltvandsopløsning. Fortsæt med infusion i 24 timer (figur 2C).</li>
	<li>På den første dag skal intramuskulær antibiotika (enrofloxacin 10 mg/kg i de første 24 timer) administreres og derefter videregives til oral administration (enrofloxacin 100 mg i 500 gtL i drikkevand). Dispenser smertestillende behandling intramuskulært under opvågnen (ketoprofen 5,0 mg/kg) og i de følgende dage mundtligt (paracetamol 200 mg i drikkevand). BEMÆRK: Fortynd oral behandling, der administreres i drikkevandet for at opnå en tålelig smag. Overvåg kropsvægtmåling og hydrering.</li>
	<li>I slutningen af infusionstiden (24 timer) adskilles dyrets eksterne infusionssystem ved at fjerne pumpen, jakken, stålstangen og ventilen fra rotten. Luk og skær kanylen, når den kommer ud af nakken, og efterlod denne ekstremitet under halsens hud efter sår sutur. BEMÆRK: I denne fase kan det være nødvendigt at bedøve rotter i få minutter ved isofluoran indånding.</li>
	<li>Hus rotten, individuelt, i et normalt bur med en 12-timers lys / mørk cyklus og fri adgang til mad og vand. BEMÆRK: Baseline post-op fødeindtagelse er omkring 30 g./dag Baseline vandindtag er omkring 50 ml/dag. Gennemsnitsvægten skal være omkring 400 mg.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Zhang, Z., Chen, X., Zhu, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Percutaneous+mechanical+thrombectomy+treatment+of+acute+superior+mesenteric+artery+embolism.">Percutaneous mechanical thrombectomy treatment of acute superior mesenteric artery embolism.</a> European Journal of Vascular and Endovascular Surgery Short Reports. 34, 17-20 (2017).</li><li>Wang, M. Q., 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=Transradial+approach+for+transcatheter+selective+superior+mesenteric+artery+urokinase+infusion+therapy+in+patients+with+acute+extensive+portal+and+superior+mesenteric+vein+thrombosis.">Transradial approach for transcatheter selective superior mesenteric artery urokinase infusion therapy in patients with acute extensive portal and superior mesenteric vein thrombosis.</a> Cardiovascular and Interventional Radiology. 33 (1), 80-89 (2010).</li><li>Zammit, M., Toledo-Pereyra, L. H., Malcom, S., Konde, W. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+cranial+mesenteric+vein+cannulation+in+the+rat.">Long-term cranial mesenteric vein cannulation in the rat.</a> Laboratory Animal Science. 29 (3), 364-366 (1979).</li><li>Aguiar, J. L. 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=Technique+for+long-term+infusion+into+the+inferior+mesenteric+artery+of+unrestrained+rats.">Technique for long-term infusion into the inferior mesenteric artery of unrestrained rats.</a> Laboratory Animals. 22 (2), 173-176 (1988).</li><li>Trevaskis, N. L., Hu, L., Caliph, S. M., Han, S., Porter, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mesenteric+lymph+duct+cannulated+rat+model:+application+to+the+assessment+of+intestinal+lymphatic+drug+transport.">The mesenteric lymph duct cannulated rat model: application to the assessment of intestinal lymphatic drug transport.</a> Journal of Visualized Experiments. (97), e52389 (2015).</li><li>Leivestad, O., Malt, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+infusion+into+the+hepatic+artery+and+vena+cava+of+the+rat.">Continuous infusion into the hepatic artery and vena cava of the rat.</a> Surgery. 74 (3), 401-404 (1973).</li><li>Eloy, R., 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=Ex+vivo+vascular+perfusion+of+the+isolated+rat+small+bowel.+Importance+of+the+intestinal+brush+border+enzyme-release+in+basal+conditions.">Ex vivo vascular perfusion of the isolated rat small bowel. Importance of the intestinal brush border enzyme-release in basal conditions.</a> European Surgical Research. 9 (2), 96-112 (1977).</li><li>Liu, R. N., Wei, X. J., Li, S. P., Jiang, C., Zhao, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+invasive+dynamic+blood+pressure+between+superior+mesenteric+artery+and+common+carotid+artery+in+rats.">Comparison of invasive dynamic blood pressure between superior mesenteric artery and common carotid artery in rats.</a> World Journal of Emergency Medicine. 11 (2), 102-108 (2020).</li><li>Leung, F. W., 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=Superior+mesenteric+artery+is+more+important+than+inferior+mesenteric+artery+in+maintaining+colonic+mucosal+perfusion+and+integrity+in+rats.">Superior mesenteric artery is more important than inferior mesenteric artery in maintaining colonic mucosal perfusion and integrity in rats.</a> Digestive Diseases and Sciences. 37 (9), 1329-1335 (1992).</li><li>Gui, 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=Mesenteric+artery+botulinum+toxin+(BoNT/A1)+infusion+selectively+blocks+bowel+peristalsis+in+rats.">Mesenteric artery botulinum toxin (BoNT/A1) infusion selectively blocks bowel peristalsis in rats.</a> Journal of the American Chemical Society. 231 (4), 19-20 (2020).</li><li>Lecomte, V., 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=Changes+in+gut+microbiota+in+rats+fed+a+high+fat+diet+correlate+with+obesity-associated+metabolic+parameters.">Changes in gut microbiota in rats fed a high fat diet correlate with obesity-associated metabolic parameters.</a> PLoS One. 10 (5), 0126931 (2015).</li><li>Hajj Hussein, I. 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=Inflammatory+bowel+disease+in+rats:+bacterial+and+chemical+interaction.">Inflammatory bowel disease in rats: bacterial and chemical interaction.</a> World Journal of Gastroenterology. 14 (25), 4028-4039 (2008).</li></ol>

Forfatterne har intet at afsløre.

Den største fordel ved denne rotte SMA infusionsmodel er dens standhaftighed og holdbarhed i mindst 24 timer i langt de fleste dyr. Infusionen af anti-koagulant kan forlænge dette tidsinterval. Modellen giver mulighed for en pålidelig infusion af lægemidler selektivt i mesenteriske region, rettet mod tyndtarmen og den proksimale del af tyktarmen.
Flere trin er afgørende for teknikkens succes. For at opnå cannulation i et meget lille fartøj er det vigtigt at vælge rotter, der vejer mindst 400 g; køn og alder ikke er relevante. Det er også vigtigt at vælge de rigtige kirurgiske instrumenter og typen af kanyle. Her indsættes en mindre polyurethan kanyle (0,4 mm O.D, 0,25 mm I.D.) 1 cm i den større kanyle (0,93 mm O.D, 0,5 mm I.D.) for at opnå et funktionelt og nyttigt kateter, så begge forbindelser til den lille arterie og til det større infusionssystem.
Det første kirurgiske kritiske trin er rengøring af SMA og den gren, der er identificeret for cannulation fra det omgivende fedtvæv (trin 3.5). Dette hjælper med at undgå indsættelse af kanylen mellem vævet og arterien, hvilket er en almindelig fejl. Dette rengøringstrin er dog vanskeligt, da den lille gren af SMA er skrøbelig og let at beskadige. Hvis grenen er skadet, er det muligt at stoppe blødningen ved ligatur og vælge en anden proksimale gren, for ikke at spilde dyret.
For at forhindre luftbobledannelse i kanylen og undgå gasemboli skal kanylen fyldes med saltvand, indtil spidsen før indsættelse i grenen. For at sikre kanylen på plads skal anvendelsen af kirurgisk tråd (4-0 silke) være mellem indsætningspunktet i arterien og kanylespidsen direkte oven på beholderen omkring kateteret. Den kirurgiske knude skal være stram nok til at fastgøre kanylen, men ikke for stram til at okkludre den (trin 3.12).
Den bedste måde at sikre en korrekt cannulation er at se blodgennemstrømningen tilbage gennem kanylen (trin 3.10). Med hensyn til fejlfinding kan det skyldes følgende årsager, hvis dette ikke finder sted:
kanylen ikke blev korrekt indsat i arterien;
kanylen er inde i arterien, men okkluderet af noden i en forkert position;
kanylen er inde i arterien og en luftboble i kanylen bremser strømmen;
en blodprop er dannet i kanylen.
En forkert indsættelse kan skyldes kanyle positionering i rummet mellem arterien og fedtvævet. I dette tilfælde er det nødvendigt at indsætte igen. Når knuden over beholderen okkluderer kanylen, er det muligt at løsne den meget omhyggeligt og genindspilning den. Små luftbobler i kateteret generelt ikke kompromittere cannulation og er ikke livstruende; men hvis der er en stor luftboble i kanylen, er det nødvendigt at trække tilbage på kanylen ved hjælp af sprøjten eller genplacere kateteret i en anden gren. Normalt er det muligt at undgå blodprop dannelse og holde kanylen patent ved infusion 0,2 mL boluses af saltvand en gang imellem under drift.
En begrænsning af denne undersøgelse er en undervurdering af kanylens patency i længere infusionstider: her blev der udført en 24 timers infusion, mens rotter hvor de var anbragt i et metabolisk bur. For at opnå en længere infusionsperiode kan det være nyttigt at bruge antikoagulant behandling, der ikke administreres i denne undersøgelse. Under infusion skal rotten dog være anbragt i metabolisk bur, fordi det er den eneste, der understøtter infusionssystemet. Denne placering er ubehagelig for dyret, som kan stresse, hvis det behandles i en længere periode. Desuden blev der kun anvendt saltvandsopløsning til infusion, så der er ingen resultater om specifik lægemiddeladministration. En begrænsning af metoden er umuligheden at indgyde i arteriel grene (hvis til stede) over, der anvendes til kateteret. Af denne grund anbefales det at cannulate den nærmeste gren fra aorta.
Ingen anden rotte SMA langsigtet infusion model for uhæmmet dyr er til stede i litteraturen. Sammenlignet med IMA cannulation model beskrevet for mange år siden4, den beskrevne teknik her har et bredere eksperimentelt mål, fordi det giver mulighed for lægemiddelinfusion i SMA perfusion område og er ikke begrænset til tyktarmen. For nylig blev selektiv cannulation af en gren af SMA for første gang brugt til infusion af botulinum toksin direkte i arteriel mesenterisk region for at studere effekten på tarmglat muscle10, men mange andre lægemidler kunne testes i fremtiden. For eksempel kan antikagulanter infunderes for at studere mesenterisk trombose eller lægemidler med en intestinal mikrobiotahandling11 eller endda lægemidler til inflammatoriske tarmsygdomme12. Intraarteriein infusion er nyttig til tarmmetabolismeundersøgelser i særdeleshed, fordi lægemiddeleffekten er evaluerbar, før blodet går gennem portalcirkulationen, hvor den er underlagt levermetabolisme.

Den overlegne mesenteriske arterie (SMA) hos mennesker som i rotter stammer fra abdominal aorta og forsyner tarmen med arteriel blod fra duodenum til den proksimale tværgående kolon. SMA giver anledning til mange filialer.
Efter kapillær perfusion drænes den mesenteriske cirkulation gennem portalvenen til leveren, hvor den gennemgår levermetabolisme, før den bliver genindlagt i den systemiske cirkulation. Cannulation af SMA er nyttig til diagnostiske formål, terapeutisk embolisering og lægemiddelinfusion på en selektiv eller kontinuerlig måde for at evaluere effekten på tarmen eller vigtigst af alt levermetabolismen og kemisk clearance. Hos mennesker udføres minimalt invasiv radiologisk kateterisering af SMA til endovaskulær behandling1 eller selektiv lægemiddelinfusion2 ved hjælp af flere perkutane tilgange som transfemoralsk eller transaxillarypunktur og cannulation.
Der er litteraturrapporter om forskellige teknikker til cannulation af de små abdominale fartøjer: den overlegne mesenteriske vene (SMV)3, den ringere mesenteriske arterie (IMA)4, den mesenteriske lymfekanal5, hepatisk arterie6 eller undersøgelser for ex vivo på tarmperfusion7 hos rotter. I sammenligning med den venøse side er cannulation af SMA hos rotter meget mere krævende på grund af de samtidige risici for trombose og blødning, forudsat at dens høje tryk. Især opstår der problemer, hvis cannulationen er i drift, når rotten vågner fra anæstesi på operationssengen og mere, hvis eksperimentet kræver et frit dyr i et bur efter operationen.
En nylig papir har beskrevet SMA cannulation som en del af eksperimentet (blodtryk foranstaltning) i et dyr under anæstesi8. Der er dog ingen teknik beskrevet på den kirurgiske cannulation af SMA for langvarig infusion hos et ubegrænset dyr. Formålet med dette manuskript er at beskrive trin for trin en kirurgisk teknik til langsigtet cannulation af SMA gennem en proksimale gren, som giver mulighed for selektiv infusion af lægemidler i mesenterisk seng i mindst 24 timer (og derover). Da en stabil og robust cannulation kræver permanent ligation og lukning af det fartøj, hvor kateteret indsættes, undgår denne teknik i stedet at indsætte kateteret direkte i SMA9 og nærmer sig fartøjet gennem cannulation af en proksimale gren, så proksimale som muligt til selve SMA's oprindelse fra aorta. Proksimale infusion gør det muligt for det infunderede lægemiddel at nå den bredest mulige anatomiske seng uden at lukke blodgennemstrømningen gennem hovedbeholderen.
Rotten SMA cannulation teknik har mange anvendelser. Det ville være muligt at administrere lægemidler selektivt i mesenterisk arteriel rum for at opnå lokal handling på mave-tarm-niveau og for at undgå systemiske virkninger og levermedicin metabolisme. SMA-cannulated rottemodellen har fordele i forhold til større dyremodeller: det er billigere, det er etisk acceptabelt, og det er lettere at udføre og lære. SMA cannulation kirurgi er også lettere at udføre i rotte model i forhold til musen model.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Crile-Wood Needle Holder</td>
			<td>2Biological Instruments</td>
			<td></td>
			<td>Tip Shape: Straight; Tip Width: 2 mm; Clamping Length: 14 mm; Lock: Yes; Scissors: No; Alloy / Material: Stainless Steel; Length: 15 cm; Serrated: Yes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extra Fine Graefe Forceps</td>
			<td>2Biological Instruments</td>
			<td></td>
			<td>Tip Width: 0.5 mm; Tip Dimensions: 0.5 x 0.5 mm; Alloy / Material: Stainless Steel; Length: 10 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer Stub Adapter</td>
			<td>BD Intramedic</td>
			<td></td>
			<td>23 gauge for use with 427410 tubing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Membrane valve</td>
			<td>Biomed</td>
			<td>Mod 617</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poliurethane Catheter</td>
			<td>ENKI</td>
			<td></td>
			<td>external diameter: 0.4 mm, internal diameter: 0.25 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silastic Catheter Laboratory tubing</td>
			<td>Healthcare industries</td>
			<td>508-002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spring Scissors</td>
			<td>2Biological Instruments</td>
			<td></td>
			<td>Tip Shape: Angled; Tips: Sharp; Alloy / Material: Stainless Steel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Student Surgical Scissors</td>
			<td>2Biological Instruments</td>
			<td></td>
			<td>Tip Shape: Straight; Alloy / Material: Student Stainless Steel; Serrated: No; Feature: Student Quality</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

targeting the rat's small bowel: long-term infusion into the superior mesenteric artery

Den overlegne mesenteriske arterie kan cannulated hos mennesker gennem minimalt invasiv radiologisk kateterisering af lårben eller aksillære arterie. SMA cannulation er vanskeligere hos rotter på grund af små anatomiske dimensioner. Formålet med undersøgelsen er at beskrive en kirurgisk teknik til cannulation af SMA hos rotter til at udføre langvarig infusion af lægemidler i SMA vaskulær seng i ubegrænsede dyr, hvilket vil resultere i en høj grad af kateter patency efter post kirurgisk opsving i 24 timer. 
For at undgå risikoen for SMA-trombose eller blødning fra direkte adgang isoleres en proksimale gren af SMA, ligated distally og kanydes med et 0,25 mm polyurethan kapillært rør, hvis spids er avanceret tæt på SMA's oprindelse fra aortaen. Kanylen tunnelledes derefter subkutant til bagsiden af dyrets hals og gennem huden via en kunstig ventil. Den udvendige del af kanylen indsættes i et halvstivt støttesystem og tilsluttes den kontinuerlige infusionspumpe uden for buret, hvor rotten frit kan bevæge sig. 
Korrekt positionering af kanylen blev demonstreret ved post-kirurgisk angiografi og obduktionsresultater. Kateterpatency efter 24 timers saltvandsinfusion i SMA-regionen blev sikret hos de fleste rotter ved den samlede udledning af pumpen og anerkendelse af en funktionel kanyle til blodprøvetagning eller saltvandsinfusion.

I denne undersøgelse blev proceduren udført på 15 rotter. Ved afslutningen af 24 timers saltvandsinfusion er der ikke observeret tegn på saltvand eller blodtab i metaboliske bure, og mavesåret var rent hos alle dyr, ligesom burene.
I de normale bure blev rotter observeret i 5 dage med daglig overvågning af vægt og vand /fødeindtagelse. I denne periode var dyrenes generelle tilstand ved grov undersøgelse god uden tegn på adfærdsmæssige abnormiteter. Alle rotter umiddelbart efter operationen begyndte at fodre igen. Det gennemsnitlige daglige føde- og vandindtag steg gradvist indtil det normale efter 3 dage som vist i henholdsvis figur 3A og 3B . I figur 3C er det muligt at se, at vægtforøgelsen var regelmæssig og gradvist stigende indtil slutningen af observationsperioden. Ingen ændringer af afføring fandt sted, og daglig afføring og urinproduktion var normal.
Efter 24 timer var der saltvandsrester (henholdsvis 40 mL og 20 mL) i kun 2 pumper fyldt med 50 mL saltvandsopløsning, mens alle andre (86,7%) var tomme. Efter denne infusionsperiode var 12 kanyler (80 %) stadig funktionelle til både blodprøvetagning og saltvandsinfusion (5 mL), mens 3 kanyler ikke længere var patenterede (2 af disse var kanyler, der var forbundet med pumperne med restprodukter) (tabel 1).
Ved obduktion var 100 % af kanylerne (n=15) stadig placeret i SMA-grenen, og ingen rotter havde tegn på tarm iskæmi (figur 4B) eller intrabdominal blødning. De 3 okkluderede kanyler blev fundet knækket henholdsvis på 0,5 cm, 1 cm og 1,5 cm fra indsættelsen i SMA-grenen. Dette fænomen skyldes sandsynligvis dyrenes bevægelser i burene.
I 5 rotter, umiddelbart efter proceduren og før pumpen forbindelse, 2 mL af jodret kontrast medium blev injiceret i mesenteriske kanyle, for at opnå en angiografi gennem et billede intensiveringer (angiografi blev udført intraoperativt). I hver rotte (n=5) var det muligt at se den mesenteriske arteriecirkel og SMA og dens hovedgrene uden kontrastmedium, der spredte sig i maven som vist i figur 4A. Dette bekræftede, at kanylen var godt placeret og fastgjort til SMA's gren.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60787/60787fig01.jpg"> Figur 1: Eksperimentelle fotografier. (A) Tyndtarmen efter sin naturlige disposition på en gasbind (det er muligt at visualisere SMA med alle grene); (B) Operatøren, der indsætter kanylen i SMA-grenen. Det er nødvendigt at have en solid støtte under fartøjet for at sikre indsættelsen af røret. Den distale silke sutur lukker fartøjet, og den proksimale retter kateteret inde i grenen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60787/60787fig01large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60787/60787fig02.jpg"> Figur 2: Infusionsstøttesystem. A) Når kanylen er tunneleret subkutant, kommer den ud af den bageste del af halsen gennem den hvide ventil (B) En rotte iført en jakke til at stabilisere den hvide ventil. En stålstang beskytter kateteret under infusion. C) Diagramatisk repræsentation af en rotte, der er anbragt i et metabolisk bur under infusion af saltvand med en elastomerpumpe, der er tilsluttet kanylen, der forlader stålstangen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60787/60787fig02large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60787/60787fig03.jpg"> Figur 3: Repræsentative data for fødeindtagelse, vandindtag og vægtforøgelse af rotter (n=15) i observationsperioden på 5 dage. Det gennemsnitlige daglige fødeindtag (A) og vand (B) stiger gradvist, og det stabiliseres ved fysiologiske niveauer efter 3 dage. Den gennemsnitlige vægtforøgelse (C) stiger gradvist indtil slutningen af observationsperioden. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60787/60787fig03large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60787/60787fig04.jpg"> Figur 4: Fotografier af (A) kontrast angiografi af mesenteriske arteriel region efter kontrast infusion gennem kanylen (bevis for tilstrækkeligt placeret kanyle) og (B) kanylen stadig godt placeret under obduktion. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60787/60787fig04large.jpg" target="_blank"></a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td></td>
			<td colspan="2">Elastomerisk pumpe</td>
			<td colspan="2">Kanyle</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>Tom</td>
			<td>Med rester</td>
			<td>Patent</td>
			<td>Ikke patent</td>
		</tr>
<tr>
<td>n=15</td>
			<td>13</td>
			<td>2</td>
			<td>12</td>
			<td>3</td>
		</tr>
<tr>
<td>%</td>
			<td>86.7</td>
			<td>13.3</td>
			<td>80</td>
			<td>20</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabel 1: Elastomerisk pumpeudladning og kanylepatency efter 24 timers saltvandsinfusion. Patency blev testet ved at trække blod med en sprøjte og infundere 5 mL saltvand i kanylen.

Watch this Scientific Journal Video about Targeting the Rat's Small Bowel: Long-Term Infusion into the Superior Mesenteric Artery at JoVE.com

Targeting the Rat's Small Bowel: Long-Term Infusion into the Superior Mesenteric Artery

Adgang til langvarig infusion i den overlegne mesenteriske arterie (SMA) af rotter er en kirurgisk procedure, der består af cannulation af en proksimalt gren af SMA. Kanylen kommer ud af mavesåret og tunnelerer gennem det subkutane rum tilbage til den interscapulære fold.

Målretning af rottens lille tarm: Langvarig infusion i superior mesenterisk arterie

The superior mesenteric artery can be cannulated in humans through minimally invasive radiological catheterization of the femoral or axillary artery. SMA ...

Overlegen mesenterisk arterie cannulation i rotten er svært, og det er ikke ofte brugt som en eksperimentel model. Denne teknik gør det muligt at udføre en funktionel cannulation og åbner et felt af eksperimenter med første passage virkninger af intra-arteriel narkotika. Denne metode undgår blødning og trombose, mens samtykke cannulation af den overlegne mesenteriske arterie.Og giver mulighed for langsigtet infusion af lægemidler i et relativt frit dyr, der kan spise og bevæge sig. Farmakologisk forskning i lægemidler, der er aktive på tarmen, kan i høj grad drage fordel af denne teknik. Der er ikke noget alternativ til at studere effekten af en direkte enkelt passage af lægemidlet.Begynd med at skære den større kanyle. Skær derefter den mindre kanyle, og indsæt den en centimeter i den større kanyle. Fix de to kanyler sammen med cyanoacrylat lim undgå okklusion af lumen.Derefter tilslut den frie ekstremitet af den større kanyle til en luer stub adapter monteret på en milliliter sprøjte fyldt med saltvandsopløsning. Skærp den frie spids af den mindre kanyle med en saks for at lette indsættelsen af kateteret i grenen af den overlegne mesenteriske arterie. Kontroller kanylens patency ved at skylle med saltvandsopløsning.Barber pelsen fra de kirurgiske områder af bedøvet rotte, herunder maven for grenen af den overlegne mesenteriske arterie eller SMA cannulation, og bagsiden af halsen for kanylen exit. Rengør de kirurgiske områder aseptisk. Og læg dyret i en liggende position, der immobiliserer de fire lemmer.Brug en skalpelblad til at åbne bugvæggen med et lige tre centimeter snit på midterlinjen af det meso gastriske område gennem alle abdominale fly ind i bughinden. Placer gazer gennemblødt med saltvandsopløsning omkring laparotomi snit, ved hjælp af suturer til at holde det kirurgiske snit åbent. Brug vatpinde til at identificere og eksponere tyndtarmen, og udtrække mesenteriet ud af laparotomi skåret og lægge det nedad på gaze.Identificer SMA ved at føle pulsering. Ved hjælp af vatpinde, adskille mesenterisk fedt og afdække SMA og to til tre af sine proksimale grene. Vælg en proksimale gren af SMA, der er tilstrækkelig stor til at tillade kirurgiske manøvrer af cannulation.Bind denne gren tre til fire centimeter nedstrøms fra sin oprindelse for at tillade dens ekspansion ved at holde suturen ender længe nok til at blive manipuleret senere. Placer en stiv støtte under SMA's gren, og hold den mindre kanyles ekstremitet ved hjælp af sammenkædninger, træk derefter suturenderne med den anden hånd for at spænde beholderen og lette kateterets indtræden. Hold kanylens spids i en 20 graders vinkel fra fartøjets plan i den modsatte retning af blodgennemstrømningen.Tryk derefter let på spidsen for at trænge ind i arterievæggen og indsætte kanylen. Fortsæt indsættelsen af kanylen i en centimeter i arteriel gren tæt på oprindelsen fra SMA. Fastgør kanylen til arterien med en kirurgisk knude, og kontroller dens korrekte funktion ved at skylle en milliliter steril saltvandsopløsning eller ved blodprøvetagning.Lav et 1 centimeter snit i den bageste del af nakken og rumme en sfærisk ventil. Derefter passerer kanylen fra laparotomi adgang til ventilen placeret i nakken gennem subkutane væv og lukke distal ekstremitet af kanylen med et kateter stik for at undgå lufttilstrømning. Udskift den lille ventil i bughulen og luk bugvæggen.Fastgør derefter ventilen til den næste hud med sting. Klæd rotten med en jakke for at beskytte knapventilen. Beskyt den udsatte del af kanylen med en stålstang under infusion og fastgør den til ventilen.Tilslut kanylens distale ekstremitet til en elastomerpumpe fyldt med 50 milliliter steril saltvandsopløsning, og fortsæt med infusion i 24 timer. Efter infusionen adskilles dyrets eksterne infusionssystem ved at fjerne pumpen, jakken, stålstangen og ventilen fra rotten. Luk og skær kanylen som den ud af nakken, og lad ekstremiteten under halsens hud efter sår sutur.I denne undersøgelse blev 15 rotter udsat for denne procedure, og det gennemsnitlige daglige føde- og vandindtag steg gradvist indtil normalt efter tre dage. Vægtforøgelsen var også regelmæssig og gradvist stigende indtil slutningen af observationsperioden. Efter 24 timer var der saltvandsrester i blot to ballonpumper, mens de øvrige 13 var helt tomme.Desuden var 12 kanyler efter infusionsperioden stadig funktionelle til både blodprøvetagning og saltvandsinfusion, mens tre kanyler ikke længere var patenterede. Ved obduktionen var 100% af kanylerne placeret i SMA-grenen. Og ingen rotter havde tegn på tarm iskæmi eller intraabdominal blødning.En angiografi blev opnået i fem rotter ved at injicere iodoneret kontrast medium i mesenteriske kanyle. Den mesenteriske arteriecirkel, især SMA og dens hovedgrene, blev observeret uden kontrastmedie, der spredte sig i maven, hvilket bekræftede, at kanylen var godt placeret og fastgjort til SMA's gren. Patent, en omhyggelig ødelæggelse af grenen til kannulate ligatur af fartøjet nedstrøms passerer sutur under fartøjet og vælge den mest hensigtsmæssige position til at punktere og indsætte kanylen er de vigtigste aspekter af denne protokol.Fejl kan ikkekorteres.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Experimental Investigation of Secondary Flow Structures Downstream of a Model Type IV Stent Failure in a 180&#176; Curved Artery Test Section

Experimental Investigation of Secondary Flow Structures Downstream of a Model Type IV Stent Failure in a 180Ãƒâ€šÃ‚Â° Curved Artery Test Section

Eksperimentel undersøgelse af Sekundære Flow Structures Downstream af en model type IV Stent Fejl i en 180 ° Buet Artery Test Sektion

The arterial network in the human vasculature comprises of ubiquitously present blood vessels with complex geometries (branches, curvatures and ...

Long-term Intravital Immunofluorescence Imaging of Tissue Matrix Components with Epifluorescence and Two-photon Microscopy

Langsigtet Intravital Immunofluorescens Imaging af Tissue Matrix Komponenter med epifluorescens og to-foton mikroskopi

Besides being a physical scaffold to maintain tissue morphology, the extracellular matrix (ECM) is actively involved in regulating cell and tissue ...

The Multi-organ Chip - A Microfluidic Platform for Long-term Multi-tissue Coculture

Multi-orgel Chip - En Mikrofluid platform for langsigtet Multi-væv cokultur

The ever growing amount of new substances released onto the market and the limited predictability of current in vitro test systems has led to a high need ...

Solid Lipid Nanoparticles (SLNs) for Intracellular Targeting Applications

Solid Lipid Nanoparticles SLNs for Intracellular Targeting Applications

Solid lipidnanopartikler (SLNs) til intracellulær målretning Applications

Nanoparticle-based delivery vehicles have shown great promise for intracellular targeting applications, providing a mechanism to specifically alter ...

Delivery of Proteins, Peptides or Cell-impermeable Small Molecules into Live Cells by Incubation with the Endosomolytic Reagent dfTAT

Levering af proteiner, peptider eller celleimpermeable små molekyler i levende celler ved inkubering med Endosomolytic Reagent dfTAT

Macromolecular delivery strategies typically utilize the endocytic pathway as a route of cellular entry. However, endosomal entrapment severely limits the ...

A Rapid and Quantitative Fluorimetric Method for Protein-Targeting Small Molecule Drug Screening

En hurtig og kvantitativ Fluorimetrisk Metode til Protein-Targeting småmolekyle Drug Screening

We demonstrate a new drug screening method for determining the binding affinity of small drug molecules to a target protein by forming fluorescent gold ...

Long-term Live Imaging Device for Improved Experimental Manipulation of Zebrafish Larvae

Langsigtet Live Imaging enhed for forbedret eksperimentelle manipulering af zebrafisk larver

The zebrafish larva is an important model organism for both developmental biology and wound healing. Further, the zebrafish larva is a valuable system for ...

Protocol for MicroRNA Transfer into Adult Bone Marrow-derived Hematopoietic Stem Cells to Enable Cell Engineering Combined with Magnetic Targeting

Protokol for mikroRNA overførsel i knoglemarv-afledte hæmatopoietisk stamceller til at aktivere celle Engineering kombineret med magnetisk målretning

While CD133+ hematopoietic stem cells (SCs) have been proven to provide high potential in the field of regenerative medicine, their low retention rates ...

Screening and Identification of Small Peptides Targeting Fibroblast Growth Factor Receptor2 using a Phage Display Peptide Library

Screening og identifikation af små peptider rettet mod fibroblast vækstfaktor Receptor2 ved hjælp af et Phage display peptid bibliotek

The human Fibroblast Growth Factor Receptor (FGFR) family comprises four members, namely, FGFR1, FGFR2, FGFR3, and FGFR4, that are involved in various ...

Automated Counterflow Centrifugal System for Small-Scale Cell Processing

Automatiseret Counterflow centrifugal system til småskala cellebehandling

Successful commercialization of gene and cell-based therapies requires manufacturing processes that are cost-effective and scalable. Buffer exchange and ...