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 gjerne anerkjenne Cen.Ri.S. (Centro di ricerche sperimentali) av Università Cattolica del Sacro Cuore i Roma for tillatelser.

Studiene beskrevet i dette manuskriptet ble godkjent av den lokale dyreetikkkomiteen (Università Cattolica del Sacro Cuore, Roma) og ble utført i samsvar med det italienske helsedepartementet.
1. Klargjøring av kanylen for innsetting i den proksimale grenen av SMA
<ol><li>Klipp den større kanylen på 0,93 mm O.D, 0,5 mm I.D. til ønsket lengde (ca. 30 cm).</li>
	<li>Klipp den mindre kanylen (0,4 mm O.D, 0,25 mm I.D.) til ca. 5 cm i lengde og sett den 1 cm inn i den større kanylen.</li>
	<li>Fest de to kanylene sammen av cyanoacrylat lim, unngå okklusjon av lumen.</li>
	<li>Koble den frie ekstremiteten til større kanyle til en Luer stub adapter (23 G) montert på en 1 ml sprøyte fylt med saltløsning.</li>
	<li>Slip den frie spissen av den mindre kanylen med saks for å lette innsetting av kateteret i grenen av SMA.</li>
	<li>Kontroller kanylens patency ved å skylle med saltløsning. MERK: Den skarpe enden av kanylen vil ikke skade arterien under dyrets bevegelse fordi den vil bli løst og vil ikke glide langs fartøyet.</li>
</ol>2. Forberedelse av rotten for kirurgisk prosedyre
<ol><li>Utfør intramuskulær anestesi med ketamin/xylazin (100/10 mg/kg). MERK: Tilstrekkelig bedøvelsesdybde vurderes av fraværet eller nesten fraværet av paw-pinch-refleksen.</li>
	<li>Barber pelsen fra de kirurgiske områdene: magen for grenen av SMA-kanyleringen, og baksiden av nakken for kanyleutgangen.</li>
	<li>Rengjør de kirurgiske områdene aseptisk ved hjelp av en kirurgisk pote klype refleks. MERK: Alt preparat skal utføres med aseptisk teknikk.</li>
	<li>skrubbe eller oppløsning påført i en sirkulær bevegelse, etterfulgt av steril saltvann eller 70% etanol, 3 ganger.</li>
	<li>Plasser dyret i en liggende stilling, immobilisere de fire lemmer.</li>
</ol>3. Kannulation av en proksimal gren av SMA
<ol><li>Sørg for riktig bedøvelsesdybde ved å teste poten klype refleks før snitt.</li>
	<li>Påfør en steril kirurgisk, vannavstøtende gardin.</li>
	<li>Med et skalpellblad åpner du bukveggen med et rett 3 cm snitt på midtlinjen i det mesogastriske området gjennom alle bukplanene inn i bukhinnen.</li>
	<li>Plasser gasbind, gjennomvåt med saltløsning, rundt laparotomi snittet på toppen av det kirurgiske gardinen. Bruk suturer for å holde det kirurgiske snittet åpent. MERK: Alle vattpinner og kirurgiske instrumenter må være sterile.</li>
	<li>Bruk bomullspinne for å identifisere og eksponere tynntarmen. Følg dens naturlige disposisjon for å identifisere mesenteriet. Trekk mesenteriet ut av det laparotomiske kuttet og legg det nedover på gasbindene (figur 1A).</li>
	<li>Identifiser SMA ved å føle pulsering.</li>
	<li>Bruk bomullspinnene til å "gjøre vei" mellom det mesenteriske fettet og avdekke SMA og 2-3 av sine proksimale grener.</li>
	<li>Velg en proksimal gren av SMA tilstrekkelig stor til å tillate kirurgiske manøvrer av kannasjon. Bind denne grenen (med en 4-0 silke sutur) 3-4 cm nedstrøms fra opprinnelsen for å tillate utvidelsen å holde suturendene lange nok til å bli manipulert senere.</li>
	<li>Plasser en stiv støtte under grenen av SMA. Håndtaket på de kirurgiske tangene er tilstrekkelig her.</li>
	<li>Hold ekstremiteten til den mindre kanylen (knyttet til den større kanylen i motsatt ekstremitet) med den dominerende hånden ved hjelp av tang og trekk suturendene med den andre hånden for å spenne fartøyet og for å lette inngangen til kateteret (figur 1B).</li>
	<li>Hold spissen av kanylen i en 20° vinkel fra fartøyets plan i motsatt retning av blodstrømmen.</li>
	<li>Trykk lett på spissen for å trenge inn i arterieveggen og sett inn kanylen. MERK: Kannasjon utføres uten å kutte arterien; spissen av kateteret vil bryte karveggen og lette inngangen. Blod som strømmer tilbake i kanylen bekrefter riktig innsetting.</li>
	<li>Fortsett innsettingen av kanylen i ytterligere 1 cm i arteriell gren nær opprinnelsen fra SMA.</li>
	<li>Fest kanylen til arterien med en kirurgisk knute (4-0 silke) og kontroller at den fungerer riktig ved å skylle 1 ml steril saltløsning eller med blodprøvetaking.</li>
</ol>4. Tunnelering av kanylen og plassering i infusjonsstøttesystemet
<ol><li>Plasser en steril kirurgisk gardin på snittet før du endrer dyrets posisjon. MERK: Tunnel fra rygg til mage skapes ved å utøve trykk i det subkutane rommet med et spisst kirurgisk instrument. En steril kirurgisk gardin på magen og rygg snitt bør brukes.</li>
	<li>Lag et 1 cm snitt av den bakre delen av nakken og imøtekomme en sfærisk ventil.</li>
	<li>Før kanylen fra laparotomitilgangen til ventilen som er plassert i nakken gjennom subkutan vev (figur 2A). Lukk kanylens distale ekstremitet med en kateterplugg for å unngå lufttilstrømning.</li>
	<li>Bytt ut den lille tarmen i bukhulen. Lukk bukveggen og lukk hudsnittene med en kontinuerlig 3-0 silke sutur.</li>
	<li>Fest ventilen til nakkehuden med masker. Lukk hudinnsnittene med en kontinuerlig 3-0 silke sutur.</li>
</ol>5. Postoperativ ledelse
<ol><li>Kle på rotten med en jakke for å beskytte knappeventilen. Beskytt den eksponerte delen av kanylen med en stålstang under infusjon og fest den til ventilen (figur 2B). MERK: Siden kirurgi utføres under aseptisk teknikk, er antibiotika ikke indikert. NSAID skal administreres preoperativt for smertekontroll (5 mg/ml meloksikam injiserbar, 1 mg/kg én gang daglig i opptil 3 dager). Etter operasjonen stabiliserer rotte i et metabolsk bur for infusjonstidspunktet (24h). Deretter bedøves rotten på nytt med isofluraninnånding i den tiden som er nødvendig for å demontere infusjonssystemet. Deretter er det mulig å huse rotten i et normalt bur med en 12-timers lys / mørk syklus og fri tilgang til mat og vann.</li>
	<li>Stabiliser rotten i et metabolsk bur for infusjonstidspunktet. Rotten er nå våken og fri til å bevege seg og spise i buret.</li>
	<li>Koble kanylens distale ekstremitet til en elastomerisk pumpe (100 ml volum maks. 5,0 ml/t strømningshastighet) fylt med 50 ml steril saltløsning. Fortsett med infusjonen i 24 timer (figur 2C).</li>
	<li>På den første dagen, administrere intramuskulære antibiotika (enrofloxacin 10 mg / kg for de første 24 h) og deretter passere til oral administrering (enrofloxacin 100 mg i 500 ml i drikkevann). Dispenser smertestillende behandling intramuskulært under oppvåkning (ketoprofen 5,0 mg/kg) og i de følgende dagene oralt (paracetamol 200 mg i drikkevann). MERK: Fortynn oral behandling administrert i drikkevann for å få en utholdelig smak. Overvåk kroppsvektmåling og hydrering.</li>
	<li>På slutten av infusjonstiden (24 timer) demonterer dyrets eksterne infusjonssystem ved å fjerne pumpen, jakken, stålstangen og ventilen fra rotten. Lukk og kutt kanylen når den kommer ut av nakken, og la denne ekstremiteten under nakkens hud etter sårsuging. MERK: I denne fasen kan det være nødvendig å bedøve rotter i noen minutter ved isofluorane innånding.</li>
	<li>Hus rotten, individuelt, i et normalt bur med en 12-timers lys / mørk syklus og fri tilgang til mat og vann. MERK: Baseline matinntak etter operasjonen er ca. 30 g./dag Baseline vanninntak er ca. 50 ml/dag. Gjennomsnittlig vekt bør være ca 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 ingenting å avsløre.

Den største fordelen med denne rotte SMA infusjonsmodellen er dens standhaftighet og holdbarhet i minst 24 timer i de aller fleste dyrene. Infusjonen av antikoagulant kan forlenge dette tidsintervallet. Modellen tillater en pålitelig infusjon av legemidler selektivt i den mesenteriske regionen, rettet mot den lille tarmen og den proksimale delen av tykktarmen.
Flere trinn er avgjørende for teknikkens suksess. For å oppnå kannasjon i et svært lite fartøy er det viktig å velge rotter som veier minst 400 g; kjønn og alder er ikke relevant. Det er også viktig å velge riktige kirurgiske instrumenter og typen kanyle. Her settes en mindre polyuretankanyle (0,4 mm O.D, 0,25 mm I.D.) inn 1 cm inn i den større kanylen (0,93 mm O.D, 0,5 mm I.D.) for å oppnå et funksjonelt og nyttig kateter for å tillate begge tilkoblinger til den lille arterien og til det større infusjonssystemet.
Det første kirurgiske kritiske trinnet er rengjøring av SMA og grenen identifisert for kannasjon fra det omkringliggende fettvevet (trinn 3.5). Dette bidrar til å unngå innsetting av kanylen mellom vevet og arterien, noe som er en vanlig feil. Dette rengjøringstrinnet er imidlertid vanskelig, da den lille grenen av SMA er skjøre og lett å skade. Hvis grenen er skadet, er det mulig å stoppe blødningen ved ligatur og å velge en annen proksimal gren, for ikke å kaste bort dyret.
For å forhindre luftbobledannelse i kanylen og unngå gassemboli, må kanylen fylles med saltvann til spissen før innsetting i grenen. For å sikre kanylen på plass, må anvendelsen av kirurgisk tråd (4-0 silke) være mellom innsettingspunktet i arterien og kanylespissen, direkte på toppen av karet rundt kateteret. Den kirurgiske knuten må være stram nok til å fikse kanylen, men ikke for stram til å okkludere den (trinn 3.12).
Den beste måten å sikre riktig kanylering på er å se blodstrømmen tilbake gjennom kanylen (trinn 3.10). Når det gjelder feilsøking, hvis dette ikke finner sted, kan det skyldes følgende årsaker:
kanylen ble ikke riktig satt inn i arterien;
kanylen er inne i arterien, men okkludert av noden i feil posisjon;
kanylen er inne i arterien og en luftboble i kanylen bremser strømmen;
en blodpropp har dannet seg i kanylen.
Feil innsetting kan skyldes kanyleposisjonering i mellomrommet mellom arterien og fettvevet. I dette tilfellet er det nødvendig å sette inn på nytt. Når knuten over fartøyet okkluderer kanylen, er det mulig å løsne den veldig nøye og gjenskape den. Små luftbobler i kateteret går generelt ikke på akkord med kannasjonen og er ikke livstruende; men hvis det er en stor luftboble i kanylen, er det nødvendig å trekke tilbake på kanylen ved hjelp av sprøyten eller plassere kateteret i en annen gren. Vanligvis er det mulig å unngå blodproppdannelse og holde kanylepatentet ved å infundere 0,2 ml boluser saltvann en gang i blant under drift.
En begrensning av denne studien er en undervurdering av kanylens patency i lengre infusjonstider: her ble det utført en 24 timers infusjon mens rotter bodde i et metabolsk bur. For å oppnå en lengre infusjonsperiode kan det være nyttig å bruke antikoagulerende behandling, ikke administrert i denne studien. Men under infusjonen må rotten plasseres i metabolsk bur fordi det er den eneste som støtter infusjonssystemet. Dette stedet er ubehagelig for dyret som kan bli stresset hvis det behandles i en lengre periode. Videre ble bare saltoppløsning brukt til infusjon, så det er ingen resultater om spesifikk legemiddeladministrasjon. En begrensning ved metoden er umuligheten til å tilføre arterielle grener (hvis tilstede) over det som brukes til kateteret. Av denne grunn anbefales det å kanylere nærmeste gren fra aorta.
Ingen annen rotte SMA langsiktig infusjonsmodell for uhemmede dyr er til stede i litteraturen. Sammenlignet med IMA-kannasjonsmodellen beskrevet for mange år siden4, har den beskrevne teknikken her et bredere eksperimentelt mål fordi den tillater legemiddelinfusjon i SMA-perfusjonsområdet og ikke er begrenset til tykktarmen. Nylig, for første gang, ble selektiv kannkulasjon av en gren av SMA brukt til infusjon av botulinumtoksin direkte i arteriell mesenterisk region for å studere effekten på tarm glatt muskel10, men mange andre stoffer kan testes i fremtiden. For eksempel kan antikoagulantia infunderes for å studere mesenterisk trombose, eller legemidler med tarmmikrobiotavirkning11 eller til og med legemidler for inflammatoriske tarmsykdommer12. Intraarteriell infusjon er spesielt nyttig for tarmmetabolismestudier, fordi legemiddeleffekten er evaluerbar før blodet går gjennom portalsirkulasjonen der det er utsatt for levermetabolisme.

Den overlegne mesenteriske arterien (SMA) hos mennesker som hos rotter stammer fra abdominal aorta og forsyner tarmen med arterielt blod fra tolvfingertarmen til det proksimale tverrgående tykktarmen. SMA gir opphav til mange grener.
Etter kapillær perfusjon dreneres den mesenteriske sirkulasjonen gjennom portalvenen til leveren, hvor den gjennomgår levermetabolisme før den reinnsettes til den systemiske sirkulasjonen. Cannulation av SMA er nyttig for diagnostiske formål, terapeutisk embolisering og legemiddelinfusjon på en selektiv eller kontinuerlig måte for å evaluere effekten på tarmen eller, viktigst, levermetabolismen og kjemisk clearance. Hos mennesker utføres minimal invasiv radiologisk kateterisering av SMA for endovaskulær behandling1 eller selektiv legemiddelinfusjon2 ved hjelp av flere perkutane tilnærminger som transfemoral eller transaxillær punktering og kannasjon.
Det er litteraturrapporter om ulike teknikker for kanalisering av de små bukkarene: den overlegne mesenteriske venen (SMV)3, den dårligere mesenteriske arterien (IMA)4, den mesenteriske lymfekanalen5, leverarterien6 eller studier for eksvivo på tarmperfusjon7 hos rotter. Sammenlignet med venøs side er kannkulasjon av SMA hos rotter mye mer krevende på grunn av samtidig risiko for trombose og blødning, forutsatt høyt trykk. Spesielt oppstår problemer i tilfelle kannasjonen er i drift når rotten våkner fra anestesi på kirurgisk seng og mer hvis eksperimentet krever et fritt dyr i et bur etter operasjonen.
En fersk artikkel har beskrevet SMA-kannasjon som en del av eksperimentet (blodtrykksmål) i et dyr under anestesi8. Imidlertid er ingen teknikk beskrevet på kirurgisk kannasjon av SMA for langsiktig infusjon i et ubegrenset dyr. Målet med dette manuskriptet er å beskrive trinnvis en kirurgisk teknikk for langsiktig kannkulasjon av SMA gjennom en proksimal gren, noe som muliggjør selektiv infusjon av legemidler i den mesenteriske sengen i minst 24 timer (og over). Som en jevn og solid kannasjon krever permanent ligasjon og lukking av fartøyet der kateteret settes inn, unngår denne teknikken i stedet å sette kateteret direkte inn i SMA9 og nærmer seg fartøyet gjennom kanylering av en proksimal gren, så proksimal som mulig til selve opprinnelsen til SMA fra aorta. Proksimal infusjon gjør at det infunderte stoffet kan nå den bredeste anatomiske sengen som mulig, uten å lukke blodstrømmen gjennom hovedkaret.
Rotte SMA cannulation teknikken har mange applikasjoner. Det ville være mulig å administrere legemidler selektivt i det mesenteriske arterielle rommet for å oppnå lokal handling på gastrointestinalt nivå og for å unngå systemiske effekter og levermedisin metabolisme. Den SMA-kanylerte rottemodellen har fordeler i forhold til større dyremodeller: det er billigere, det er etisk akseptabelt, og det er lettere å utføre og lære. SMA cannulation kirurgi er også lettere å utføre i rotte modellen sammenlignet med musen modellen.

<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 arterien kanyleres hos mennesker gjennom minimal invasiv radiologisk kateterisering av lår- eller aksillærarterien. SMA cannulation er vanskeligere hos rotter på grunn av små anatomiske dimensjoner. Målet med studien er å beskrive en kirurgisk teknikk for kannulation av SMA hos rotter for å utføre langsiktig infusjon av legemidler i SMA vaskulær seng i ubegrensede dyr, noe som vil resultere i en høy grad av kateter patency etter post kirurgisk utvinning i 24 timer. 
For å unngå risikoen for SMA-trombose eller blødning fra direkte tilgang, er en proksimal gren av SMA isolert, ligatert distalt og kanylert med et 0,25 mm polyuretan kapillærrør hvis spiss er avansert nær opprinnelsen til SMA fra aorta. Kanylen tunnelerer deretter subkutant til baksiden av dyrets nakke og gjennom huden via en kunstig ventil. Den ytre delen av kanylen settes inn i et halvstivt støttesystem og kobles til den kontinuerlige infusjonspumpen utenfor buret der rotten er fri til å bevege seg. 
Korrekt posisjonering av kanylen ble demonstrert ved postkirurgisk angiografi og obduksjonsfunn. Kateters patency etter 24 timers saltvannsinfusjon i SMA-regionen ble sikret hos de fleste rotter ved total utslipp av pumpen og anerkjennelse av en funksjonell kanyle for blodprøvetaking eller saltvannsinfusjon.

I denne studien ble prosedyren utført på 15 rotter. På slutten av 24 timer med saltvannsinfusjon er det ikke observert tegn på saltvann eller blodtap i metabolske bur, og magesåret var rent hos alle dyr som burene.
I de normale merdene ble rotter observert i 5 dager med daglig overvåking av vekt og vann / matinntak. I løpet av denne perioden var dyrenes generelle tilstand ved brutto undersøkelse god uten indikasjoner på atferdsavvik. Alle rotter umiddelbart etter operasjonen begynte å mate igjen. Gjennomsnittlig daglig mat- og vanninntak økte gradvis til normalt etter 3 dager som vist i henholdsvis figur 3A og 3B . I figur 3C er det mulig å se at vektøkningen var vanlig, og gradvis øker til slutten av observasjonsperioden. Ingen endringer i avføringen fant sted, og daglig avføring og urinutgang var normalt.
Etter 24 timer var det saltvannsrester (henholdsvis 40 ml og 20 ml) i bare 2 pumper fylt med 50 ml saltløsning mens alle andre (86,7%) var tomme. Videre, etter denne infusjonsperioden, var 12 kanyler (80%) fortsatt funksjonelle for både blodprøvetaking og saltvannsinfusjon (5 ml), mens 3 kanyler ikke lenger var patent (2 av disse var kanylene koblet til pumpene med rester) (tabell 1).
Ved nekropsi var 100% av kanylene (n = 15) fortsatt lokalisert i SMA-grenen, og ingen rotter hadde tegn på tarmpsymi (figur 4B) eller intrabdominal blødning. De 3 okkluderte kanylene ble funnet knekt henholdsvis på 0,5 cm, 1 cm og 1,5 cm fra innsettingen i SMA-grenen. Dette fenomenet skyldes sannsynligvis bevegelsene til dyrene i burene.
I 5 rotter, umiddelbart etter prosedyren og før pumpetilkobling, ble 2 ml jodet kontrastmedium injisert i den mesenteriske kanylen, for å få en angiografi gjennom en bildeforsterker (angiografi ble utført intraoperativt). I hver rotte (n = 5) var det possibile å se den mesenteriske arterielle sirkelen og SMA og dens hovedgrener uten kontrastmedium som spredte seg i magen som vist i figur 4A. Dette bekreftet at kanylen var godt plassert og festet til grenen av SMA.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60787/60787fig01.jpg"> Figur 1: Eksperimentelle fotografier. (A) Tynntarmen etter sin naturlige disposisjon på en gasbind (det er mulig å visualisere SMA med alle grenene); (B) Operatøren som setter kanylen inn i SMA-grenen. Det er nødvendig å ha en solid støtte under fartøyet for å garantere innsetting av røret. Den distale silke suturen lukker fartøyet og den proksimale fikser kateteret inne i grenen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60787/60787fig01large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60787/60787fig02.jpg"> Figur 2: Infusjonsstøttesystem. (A) Når den er tunnelert subkutant, kommer kanylen ut av den bakre delen av nakken gjennom den hvite ventilen; (B) En rotte iført jakke for å stabilisere den hvite ventilen. En stålstang beskytter kateteret under infusjon. (C) Diagrammatisk representasjon av en rotte plassert i et metabolsk bur under infusjon av saltvann med en elastomerisk pumpe koblet til kanylen som går ut av stålstangen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60787/60787fig02large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60787/60787fig03.jpg"> Figur 3: Representative data for matinntak, vanninntak og vektøkning av rotter (n=15) i observasjonsperiode på 5 dager. Det gjennomsnittlige daglige matinntaket (A) og vanninntaket (B) øker gradvis, og det stabiliserer seg på fysiologiske nivåer etter 3 dager. Gjennomsnittlig vektøkning (C) øker gradvis til slutten av observasjonsperioden. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60787/60787fig03large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60787/60787fig04.jpg"> Figur 4: Fotografier av (A) kontrastangiografien i det mesenteriske arterieområdet etter kontrastinfusjon gjennom kanylen (bevis på tilstrekkelig plassert kanyle) og (B) kanylen fortsatt godt plassert under obduksjon. <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>Tabell 1: Elastomerisk pumpeutladning og kanylefrekvens etter 24 timers saltvannsinfusjon. Patency ble testet ved å trekke blod med en sprøyte og infundere 5 ml saltvann 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

Tilgang for langvarig infusjon i den overlegne mesenteriske arterien (SMA) av rotter er en kirurgisk prosedyre som består av kannkulasjon av en proksimal gren av SMA. Kanylen går ut av buksåret og tunneleres gjennom det subkutane rommet tilbake til interscapular folden.

Målretting av rottens lille tarm: Langsiktig infusjon i den overlegne mesenteriske arterien

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

Overlegen mesenterisk arteriekanokulasjon i rotten er vanskelig, og den brukes ikke ofte som en eksperimentell modell. Denne teknikken gjør det mulig å utføre en funksjonell kannasjon og åpner et felt for eksperimentering med første passasjeeffekter av intraarterielle legemidler. Denne metoden unngår blødning og trombose mens du samtykker i kannasjonen av den overlegne mesenteriske arterien.Og tillater langsiktig infusjon av legemidler i et relativt fritt dyr som kan spise og bevege seg. Farmakologisk forskning på legemidler som er aktive på tarmen, kan ha stor nytte av denne teknikken. Det er ikke noe alternativ å studere effekten av en direkte enkelt passasje av stoffet.Begynn med å kutte den større kanylen. Klipp deretter den mindre kanylen, og sett den en centimeter inn i den større kanylen. Fest de to kanylene sammen med cyanoacrylatlim for å unngå okklusjon av lumen.Deretter kobler du den frie ekstremiteten til den større kanylen til en luer stubadapter montert på en en milliliter sprøyte fylt med saltløsning. Slip den frie spissen av den mindre kanylen med saks for å lette innsettingen av kateteret i grenen av den overlegne mesenteriske arterien. Kontroller kanylens patency ved å skylle med saltløsning.Barber pelsen fra de kirurgiske områdene til den bedøvede rotten, inkludert magen for grenen av den overlegne mesenteriske arterien eller SMA-kanyleringen, og baksiden av nakken for kanyleutgangen. Rengjør de kirurgiske områdene aseptisk. Og plasser dyret i en liggende stilling som immobiliserer de fire lemmer.Bruk et skalpellblad for å åpne bukveggen med et rett tre centimeter snitt på midtlinjen av meso mageområdet gjennom alle bukplanene inn i bukhinnen. Plasser gasbindene gjennomvåt med saltløsning rundt laparotomiinnsnittet, ved hjelp av suturer for å holde det kirurgiske snittet åpent. Bruk bomullspinne for å identifisere og eksponere tynntarmen, og trekk mesenteriet ut av laparotomikuttet og legg det nedover på gasbindene.Identifiser SMA ved å føle pulsasjon. Bruk bomullspinne, skille mesenterisk fett og avdekke SMA og to til tre av sine proksimale grener. Velg en proksimal gren av SMA som er tilstrekkelig stor til å tillate kirurgiske manøvrer av kannasjon.Bind denne grenen tre til fire centimeter nedstrøms fra opprinnelsen for å tillate utvidelsen ved å holde suturendene lange nok til å bli manipulert senere. Plasser en stiv støtte under grenen av SMA og hold ekstremiteten til den mindre kanylen ved hjelp av tang, trekk deretter suturendene med den andre hånden for å spenne fartøyet og lette innføringen av kateteret. Hold spissen av kanylen i en 20 graders vinkel fra fartøyets plan i motsatt retning av blodstrømmen.Trykk deretter lett på spissen for å trenge inn i arterieveggen og sette inn kanylen. Fortsett innsettingen av kanylen i en centimeter i arteriell gren nær opprinnelsen fra SMA. Fest kanylen til arterien med en kirurgisk knute, og kontroller at den fungerer riktig ved å skylle en milliliter steril saltløsning eller ved blodprøvetaking.Lag et centimeter snitt i den bakre delen av nakken og imøtekomme en sfærisk ventil. Pass deretter kanylen fra laparotomitilgangen til ventilen plassert i nakken gjennom subkutan vev og lukk kanylens distale ekstremitet med en kateterplugg for å unngå lufttilstrømning. Bytt ut den lille ventilen i bukhulen og lukk bukveggen.Fest deretter ventilen til neste hud med masker. Kle på rotten med en jakke for å beskytte knappeventilen. Beskytt den eksponerte delen av kanylen med en stålstang under infusjon og fest den til ventilen.Koble kanylens distale ekstremitet til en elastomerisk pumpe fylt med 50 milliliter steril saltløsning, og fortsett med infusjon i 24 timer. Etter infusjonen demonterer du dyrets eksterne infusjonssystem ved å fjerne pumpen, jakken, stålstangen og ventilen fra rotten. Lukk og kutt kanylen som den ut av nakken, og la ekstremiteten under huden på nakken etter sår sutur.I denne studien ble 15 rotter utsatt for denne prosedyren, og gjennomsnittlig daglig mat- og vanninntak økte gradvis til normalt etter tre dager. Vektøkningen var også regelmessig og økte gradvis til slutten av observasjonsperioden. Etter 24 timer var det saltvannsrester i bare to ballongpumper, mens de andre 13 var helt tomme.Videre, etter infusjonsperioden, var 12 kanyler fortsatt funksjonelle for både blodprøvetaking og saltvannsinfusjon, mens tre kanyler ikke lenger var patenterte. Ved nekropsi var 100% av kanylene plassert i SMA-grenen. Og ingen rotter hadde tegn på tarm iskemi eller intraabdominal blødning.En angiografi ble oppnådd hos fem rotter ved å injisere iodonert kontrastmedium i den mesenteriske kanylen. Den mesenteriske arterielle sirkelen, spesielt SMA og dens hovedgrener, ble observert uten kontrastmedium som spredte seg i magen, og bekreftet at kanylen var godt plassert og festet til grenen av SMA. Patent, en omhyggelig ødemark av grenen for å kanylere ligatur av fartøyet nedstrøms passerer suturen under fartøyet og velger den mest hensiktsmessige posisjonen til punktering og sette inn kanylen er de viktigste aspektene av denne protokollen.Feil kan ikke korrigeres.

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

Eksperimentell Undersøkelse av sekundære strøm Structures Nedstrøms av en modell Type IV Stent Svikt i en 180 ° Buet Artery Test Seksjon

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

Langsiktig Intravital Immunfluorescens Imaging av Tissue Matrix Komponenter med epifluorescence 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 plattform for langsiktig Multi-vev coculture

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 Lipid Nanopartikler (SLNs) for Intracellulær målretting 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 av proteiner, peptider eller celle-ugjennomtrengelig små molekyler inn i levende celler ved inkubasjon med den Endosomolytic Reagens 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 rask og kvantitativ fluorimetrisk Metode for Protein-Targeting lite molekyl narkotikaundersøkelser

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

Langsiktig Live bildeenheten forbedret eksperimentelle manipulering av sebrafisk 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

Protokoll for MicroRNA overføring til voksen Ben margtransplantasjon-avledet blodkreft stamceller aktivere cellen Engineering kombinert med magnetiske målretting

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 identifisering av små peptider målretting Fibroblast vekstfaktor Receptor2 ved hjelp av en 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

Automatisert motstrøm sentrifugal system for småskala celle behandling

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