Name: a minimally invasive method for intratracheal instillation of drugs in neonatal rodents to treat lung disease
Uploaded: 2021-08-04T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Minimally Invasive Method for Intratracheal Instillation of Drugs in Neonatal Rodents to Treat Lung Disease at JoVE.com

Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door R01HD090887-01A1 van NICHD naar AH. De auteurs erkennen ook de faciliteiten die het laboratorium van Dr. Peter Mc Farlane biedt, zoals inhalatie-anesthesie / verwarmingskussensysteem. De waardevolle hulp van mevrouw Catherine Mayer bij het opzetten van het systeem wordt op prijs gesteld. De financierende instantie heeft geen rol gespeeld bij de opzet van de studie, verzameling, analyse en interpretatie van gegevens of bij het schrijven van het manuscript.

Alle experimenten werden goedgekeurd door de Institutional Animal Care and Use Committee (protocol # 2020-0035) aan de Case Western Reserve University. Alle dieren werden behandeld in overeenstemming met de NIH-richtlijnen voor de verzorging en het gebruik van proefdieren.
1. Dieren
<ol><li>Commercieel verkrijgen zwangere Sprague Dawley ratten.</li>
	<li>Houd dieren in een erkende veterinaire faciliteit met een licht-donkercyclus van 14 uur /10 uur en een relatieve vochtigheid van 45-60%.</l...

<ol>
	<li>Pulmonary Cell Biology Lab: Neonatal Lung Disease. Mayo Clinic Available from: <a target="_blank" href="https://www.mayo.edu/research/labs/pulmonary-cell-biology/projects/neonatal=lung-disease">https://www.mayo.edu/research/labs/pulmonary-cell-biology/projects/neonatal=lung-disease</a> (2020)</li><li>Mart&#237;nez-Burnes, J., L&#243;pez, A., Lemke, K., Dobbin, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transoral+intratracheal+inoculation+method+for+use+with+neonatal+rats.">Transoral intratracheal inoculation method for use with neonatal rats.</a> Comparative Medicine. 51 (2), 134-137 (2001).</li><li>Pinkerton, K. E., Crapo, J. D., Witschi, H., Brain, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphometry+of+the+alveolar+region+of+the+lung.">Morphometry of the alveolar region of the lung.</a> Toxicology of Inhaled Materials Handbook of Experimental Pharmacology. 95, 259-285 (1985).</li><li>Nardiello, C., Mi&#382;&#237;kov&#225;, I., Morty, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Looking+ahead:+where+to+next+for+animal+models+of+bronchopulmonary+dysplasia.">Looking ahead: where to next for animal models of bronchopulmonary dysplasia.</a> Cell and Tissue Research. 367 (3), 457-468 (2017).</li><li>Sugimoto, M., Ando, M., Senba, H., Tokuomi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+defenses+in+neonates:+Effects+of+bronchial+lavage+fluids+from+adult+and+neonatal+rabbits+on+superoxide+production+by+their+alveolar+macrophages.">Lung defenses in neonates: Effects of bronchial lavage fluids from adult and neonatal rabbits on superoxide production by their alveolar macrophages.</a> Journal of the Reticuloendothelial Society. 27 (6), 595-606 (1980).</li><li>Grayson, M. H., 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=Controls+for+lung+dendritic+cell+maturation+and+migration+during+respiratory+viral+infection.">Controls for lung dendritic cell maturation and migration during respiratory viral infection.</a> Journal of Immunology. 179 (3), 1438-1448 (2007).</li><li>Moreira, 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=Intranasal+delivery+of+human+umbilical+cord+Wharton's+jelly+mesenchymal+stromal+cells+restores+lung+alveolarization+and+vascularization+in+experimental+bronchopulmonary+dysplasia.">Intranasal delivery of human umbilical cord Wharton's jelly mesenchymal stromal cells restores lung alveolarization and vascularization in experimental bronchopulmonary dysplasia.</a> Stem Cells Translational Medicine. 9 (2), 221-234 (2020).</li><li>Bar-Haim, E., 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=Interrelationship+between+dendritic+cell+trafficking+and+Francisella+tularensis+dissemination+following+airway+infection.">Interrelationship between dendritic cell trafficking and Francisella tularensis dissemination following airway infection.</a> PLoS Pathogens. 4 (11), 1000211 (2008).</li><li>Linderholm, A. L., Franzi, L. M., Bein, K. J., Pinkerton, K. E., Last, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+quantitative+comparison+of+intranasal+and+intratracheal+administration+of+coarse+PM+in+the+mouse.">A quantitative comparison of intranasal and intratracheal administration of coarse PM in the mouse.</a> Integrative Pharmacology, Toxicology and Genotoxicology. 1 (1), 5-10 (2015).</li><li>Guerra, K., 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=Intra-tracheal+administration+of+a+naked+plasmid+expressing+stromal+derived+factor-1+improves+lung+structure+in+rodents+with+experimental+bronchopulmonary+dysplasia.">Intra-tracheal administration of a naked plasmid expressing stromal derived factor-1 improves lung structure in rodents with experimental bronchopulmonary dysplasia.</a> Respiratory Research. 20 (1), 255 (2019).</li><li>Thomas, 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=Influence+of+particle+size+on+the+pathology+and+efficacy+of+vaccination+in+a+murine+model+of+inhalational+anthrax.">Influence of particle size on the pathology and efficacy of vaccination in a murine model of inhalational anthrax.</a> Journal of Medical Microbiology. 59, 1415-1427 (2010).</li><li>Sakurai, 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=A+combination+of+the+aerosolized+PPAR-&#947;+agonist+pioglitazone+and+a+synthetic+surfactant+protein+B+peptide+mimic+prevents+hyperoxia-induced+neonatal+lung+injury+in+rats.">A combination of the aerosolized PPAR-&#947; agonist pioglitazone and a synthetic surfactant protein B peptide mimic prevents hyperoxia-induced neonatal lung injury in rats.</a> Neonatology. 113 (4), 296-304 (2018).</li><li>Rayamajhi, M., 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=Non-surgical+intratracheal+instillation+of+mice+with+analysis+of+lungs+and+lung+draining+lymph+nodes+by+flow+cytometry.">Non-surgical intratracheal instillation of mice with analysis of lungs and lung draining lymph nodes by flow cytometry.</a> Journal of Visualized Experiments. (51), e2702 (2011).</li><li>Brain, J. D., Knudson, D. E., Sorokin, S. P., Davis, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+distribution+of+particles+given+by+intratracheal+instillation+or+by+aerosol+inhalation.">Pulmonary distribution of particles given by intratracheal instillation or by aerosol inhalation.</a> Environmental Research. 11 (1), 13-33 (1976).</li><li>Pritchard, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+distribution+of+dust+in+the+rat+lung+following+administration+by+inhalation+and+by+single+intratracheal+instillation.">The distribution of dust in the rat lung following administration by inhalation and by single intratracheal instillation.</a> Environmental Research. 36 (2), 268-297 (1985).</li><li>Ruzinski, J. T., Skerrett, S. J., Chi, E. Y., 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=Deposition+of+particles+in+the+lungs+of+infant+and+adult+rats+after+direct+intratracheal+administration.">Deposition of particles in the lungs of infant and adult rats after direct intratracheal administration.</a> Laboratory Animal Science. 45 (2), 205-210 (1995).</li><li>Sun, B., Curstedt, T., Song, G. W., Robertson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surfactant+improves+lung+function+and+morphology+in+newborn+rabbits+with+meconium+aspiration.">Surfactant improves lung function and morphology in newborn rabbits with meconium aspiration.</a> Biology of the Neonate. 63 (2), 96-104 (1993).</li><li>Nicholson, J. W., Kinkead, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+device+for+intratracheal+injections+in+rats.">A simple device for intratracheal injections in rats.</a> Laboratory Animal Science. 32 (5), 509-510 (1982).</li><li>Carlon, M., 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=Efficient+gene+transfer+into+the+mouse+lung+by+fetal+intratracheal+injection+of+rAAV2/6.2.">Efficient gene transfer into the mouse lung by fetal intratracheal injection of rAAV2/6.2.</a> Molecular Therapy: The Journal of the American Society of Gene Therapy. 18 (12), 2130-2138 (2010).</li><li>Chen, C. -. M., Chen, Y. -. J., Huang, Z. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intratracheal+Instillation+of+Stem+Cells+in+Term+Neonatal+Rats.">Intratracheal Instillation of Stem Cells in Term Neonatal Rats.</a> Journal of Visualized Experiments. (159), e61117 (2020).</li><li>Reynolds, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preventing+maternal+cannibalism+in+rats.">Preventing maternal cannibalism in rats.</a> Science. 213 (4512), 1146 (1981).</li><li>Park, C. M., Clegg, K. E., Harvey-Clark, C. J., Hollenberg, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+techniques+for+successful+neonatal+rat+surgery.">Improved techniques for successful neonatal rat surgery.</a> Laboratory Animal Science. 42 (5), 508-513 (1992).</li><li>Cleary, G. M., 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=Exudative+lung+injury+is+associated+with+decreased+levels+of+surfactant+proteins+in+a+rat+model+of+meconium+aspiration.">Exudative lung injury is associated with decreased levels of surfactant proteins in a rat model of meconium aspiration.</a> Pediatrics. 100 (6), 998-1003 (1997).</li><li>Das, S., MacDonald, K., Chang, H. -. Y. S., 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=A+simple+method+of+mouse+lung+intubation.">A simple method of mouse lung intubation.</a> Journal of Visualized Experiments. (73), e50318 (2013).</li><li>Oka, Y., 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=A+reliable+method+for+intratracheal+instillation+of+materials+to+the+entire+lung+in+rats.">A reliable method for intratracheal instillation of materials to the entire lung in rats.</a> Journal of Toxicologic Pathology. 19 (2), 107-109 (2006).</li><li>Watanabe, A., Hashimoto, Y., Ochiai, E., Sato, A., Kamei, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+method+for+confirming+correct+endotracheal+intubation+in+mice.">A simple method for confirming correct endotracheal intubation in mice.</a> Laboratory Animals. 43 (4), 399-401 (2009).</li><li>Kim, J. -. S., 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=An+automatic+video+instillator+for+intratracheal+instillation+in+the+rat.">An automatic video instillator for intratracheal instillation in the rat.</a> Laboratory Animals. 44 (1), 20-24 (2010).</li><li>Lawrenz, M. B., Fodah, R. A., Gutierrez, M. G., Warawa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intubation-mediated+intratracheal+(IMIT)+instillation:+a+noninvasive,+lung-specific+delivery+system.">Intubation-mediated intratracheal (IMIT) instillation: a noninvasive, lung-specific delivery system.</a> Journal of Visualized Experiments. (93), e52261 (2014).</li><li>Ordodi, V. L., Mic, F. A., Mic, A. A., Sandesc, D., Paunescu, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+device+for+intubation+of+rats.">A simple device for intubation of rats.</a> Lab Animal. 34 (8), 37-39 (2005).</li><li>Cleary, G. M., Wiswell, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Meconium-stained+amniotic+fluid+and+the+meconium+aspiration+syndrome.+An+update.">Meconium-stained amniotic fluid and the meconium aspiration syndrome. An update.</a> Pediatric Clinics of North America. 45 (3), 511-529 (1998).</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), e53771 (2016).</li><li>Litvin, D. G., Dick, T. E., Smith, C. B., Jacono, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung-injury+depresses+glutamatergic+synaptic+transmission+in+the+nucleus+tractus+solitarii+via+discrete+age-dependent+mechanisms+in+neonatal+rats.">Lung-injury depresses glutamatergic synaptic transmission in the nucleus tractus solitarii via discrete age-dependent mechanisms in neonatal rats.</a> Brain, Behavior, and Immunity. 70, 398-422 (2018).</li><li>Spoelstra, E. N., 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=A+novel+and+simple+method+for+endotracheal+intubation+of+mice.">A novel and simple method for endotracheal intubation of mice.</a> Laboratory Animals. 41 (1), 128-135 (2007).</li><li>Kim, Y. E., 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+transplantation+of+mesenchymal+stem+cells+simultaneously+attenuates+both+lung+and+brain+injuries+in+hyperoxic+newborn+rats.">Intratracheal transplantation of mesenchymal stem cells simultaneously attenuates both lung and brain injuries in hyperoxic newborn rats.</a> Pediatric Research. 80 (3), 415-424 (2016).</li><li>Chang, Y. S., 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+transplantation+of+human+umbilical+cord+blood-derived+mesenchymal+stem+cells+dose-dependently+attenuate+hyperoxia-induced+lung+injury+in+neonatal+rats.">Intratracheal transplantation of human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells dose-dependently attenuate hyperoxia-induced lung injury in neonatal rats.</a> Cell Transplantation. 20 (11-12), 1843-1854 (2011).</li><li>Chang, Y. S., 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=Timing+of+umbilical+cord+blood+derived+mesenchymal+stem+cells+transplantation+determines+therapeutic+efficacy+in+the+neonatal+hyperoxic+lung+injury.">Timing of umbilical cord blood derived mesenchymal stem cells transplantation determines therapeutic efficacy in the neonatal hyperoxic lung injury.</a> PloS One. 8 (1), 52419 (2013).</li><li>Mowat, V., Alexander, D. J., Pilling, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+of+rodent+and+nonrodent+laryngeal+and+tracheal+bifurcation+sensitivities+in+inhalation+toxicity+studies+and+their+relevance+for+human+exposure.">A comparison of rodent and nonrodent laryngeal and tracheal bifurcation sensitivities in inhalation toxicity studies and their relevance for human exposure.</a> Toxicologic Pathology. 45 (1), 216-222 (2017).</li></ol>

Intratracheale instillatie is een uitstekende methode die verschillende voordelen biedt ten opzichte van de bestaande methoden voor respiratoire ziekte-interventies en de ontwikkeling van ziektemodellen. Het is een snelle methode en kan met ervaring worden uitgevoerd met een gemiddelde snelheid van 2-3 minuten per dier. De belangrijkste overwegingen voor een succesvolle intubatie zijn een goede sedatie van het dier, de juiste positionering, vooral het hoofd, evenals een nauwkeurige diepte van plaatsing / grootte van de s...

Pasgeborenen die te vroeg zijn geboren, hebben slecht ontwikkelde longen die veel interventionele therapieën vereisen, zoals langdurige beademing. Deze ingrepen plaatsen de overlevende pasgeborenen op een hoog risico op latere gevolgen1. Experimentele diermodellen dienen als een belangrijk hulpmiddel bij het simuleren van verschillende ziekteomstandigheden, het bestuderen van de pathobiologie van ziekten en het evalueren van therapeutische interventies. Hoewel er een breed scala aan diermodellen beschikbaar is, van muizen, ratten en konijnen tot premature lammeren en varkens, worden muizen en ratten het meest gebruikt. 
Het belangrijkste voordeel van het gebruik van muizen en ratten zijn de relatief korte draagtijd en lagere kosten. Ze zijn ook gemakkelijk verkrijgbaar, gemakkelijk te onderhouden in ziektevrije omgevingen, genetisch homogeen en hebben relatief minder ethische zorg 2,3. Een ander groot voordeel van het knaagdiermodel is dat de neonatale pup zich bij de geboorte in een laat gonaal / vroeg sacculair stadium van longontwikkeling bevindt, wat morfologisch equivalent is aan de long van een 24 weken te vroeg geboren neonatale menselijke zuigeling die bronchopulmonale dysplasieontwikkelt 4. Bovendien, naarmate hun longontwikkeling snel vordert tot voltooiing binnen de eerste 4 weken van het leven, is het mogelijk om de postnatale longrijping binnen een redelijk tijdsbestek tebestuderen 4. Ondanks deze voordelen is de kleine omvang van de muizen en rattenpups een bron van zorg voor verschillende interventies, die de meeste onderzoekers dwingt om volwassen dieren te gebruiken in plaats van pups5. Neonatale longen bevinden zich in een ontwikkelingsstadium en de reactie van een pasgeborene op een opruiend middel verschilt van die van een volwassene. Dit maakt het geschikt om neonatale diermodellen te gebruiken om de aandoeningen van menselijke neonatale aandoeningen te bestuderen.
Er zijn verschillende methoden om medicijnen / biologische agentia aan de longen toe te dienen. Dit omvat intranasale 6,7 of intratracheale 8,9,10 instillatie en aerosolinhalatie11,12. Elke aanpak heeft zijn eigen technische uitdagingen, voordelen en beperkingen13. Intratracheale toedieningsweg van therapeutische middelen heeft de voorkeur om de directe therapeutische impact in het orgaan te bestuderen die de systemische effecten omzeilt. Deze route kan ook worden gebruikt om longpathologie te bestuderen die wordt veroorzaakt door opruiende middelen. Er zijn zowel invasieve als minimaal invasieve technieken om dit te doen en is gemakkelijk uit te voeren bij volwassenen. Bij pups zijn er echter, vanwege de kleine omvang van het dier, technische uitdagingen verbonden aan het intubatieproces. De huidige studie presenteert een eenvoudige, consistente, niet-chirurgische intratracheale instillatie (ITI) -methode bij rattenjongen die kan worden gebruikt om de werkzaamheid van verschillende neonatale therapeutische interventies te bestuderen en om diermodellen te genereren die neonatale ademhalingsziekten simuleren.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Evans Blue dye</td>
			<td>Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA</td>
			<td>314-13-6</td>
			<td>Confirmation of drug administration into lungs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine Hydrochloride</td>
			<td>Hospira. Inc, Lake Forest, IL, USA</td>
			<td>Dispensed from Animal care facility</td>
			<td>For sedation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operating Otoscope</td>
			<td>Welch Allyn, Hillrom, Chicago, IL, USA</td>
			<td>21770- 3.5V</td>
			<td>For visualization of vocal cords</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Otoscope Rechargeable Handle</td>
			<td>Welch Allyn, Hillrom, Chicago, IL, USA</td>
			<td>71050-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette tip (Gel loading)</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>02-707-139</td>
			<td>Administering the drug</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Platform for restraining (inclined plane)</td>
			<td>Animal care facility</td>
			<td>Dispensed from Animal care facility</td>
			<td>Wired roof of mice cage can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3M Micropore Surgical White Paper (sticking tape)</td>
			<td>3M, St. Paul, MN, USA</td>
			<td>1530-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer Lock SyringeSyringes (1 ml)</td>
			<td>BD Franklin Lakes, NJ , USA</td>
			<td>NBD2515</td>
			<td>Administering the drug</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Hospira. Inc, Lake Forest, IL, USA</td>
			<td></td>
			<td>For sedation</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a minimally invasive method for intratracheal instillation of drugs in neonatal rodents to treat lung disease

Behandeling van neonatale knaagdieren met geneesmiddelen die rechtstreeks in de luchtpijp zijn ingebracht, kan dienen als een waardevol hulpmiddel om de impact van een lokaal toegediend medicijn te bestuderen. Dit heeft een directe translationele impact omdat oppervlakteactieve stoffen en geneesmiddelen lokaal in de longen worden toegediend. Hoewel de literatuur veel publicaties bevat die minimaal invasieve transorale intubatie van volwassen muizen en ratten in therapeutische experimenten beschrijven, ontbreekt deze benadering bij neonatale rattenjongen. De kleine omvang van orotracheale regio / keelholte in de pups maakt visualisatie van larynx lumen (stembanden) moeilijk, wat bijdraagt aan het variabele slagingspercentage van intratracheale medicijnafgifte. We tonen hierbij effectieve orale intubatie van neonatale rattenjong - een techniek die niet-traumatisch en minimaal invasief is, zodat deze kan worden gebruikt voor seriële toediening van geneesmiddelen. We gebruikten een werkende otoscoop met een verlichtingssysteem en een vergrootglas om de tracheale opening van de ratten neonaten te visualiseren. Het medicijn wordt vervolgens ingebracht met behulp van een spuit van 1 ml die is aangesloten op een pipetpunt. De nauwkeurigheid van de toedieningsmethode werd aangetoond met behulp van Evans blue dye-toediening. Deze methode is gemakkelijk te trainen en kan dienen als een effectieve manier om medicijnen in de luchtpijp te brengen. Deze methode kan ook worden gebruikt voor toediening van entmateriaal of agentia om ziekteomstandigheden bij dieren te simuleren en ook voor celgebaseerde behandelingsstrategieën voor verschillende longziekten.

De instillatie van Evans blauw onthulde multifocale verdeling van de kleurstof waarbij alle longlobben betrokken waren (figuur 4A,B). Ons resultaat zoals weergegeven in figuur 4 toont de werkzaamheid van distributie naar alle lobben. De foto is genomen direct na ITI van de kleurstof in de luchtpijp. 100% werkzaamheid werd bereikt bij het inbrengen van de kleurstof in de luchtpijp, gevolgd door de verspreiding ervan in alle lobben aan beide zijde...

Watch this Scientific Journal Video about A Minimally Invasive Method for Intratracheal Instillation of Drugs in Neonatal Rodents to Treat Lung Disease at JoVE.com

A Minimally Invasive Method for Intratracheal Instillation of Drugs in Neonatal Rodents to Treat Lung Disease

Deze techniek om geneesmiddelen rechtstreeks in de luchtpijp van neonatale knaagdieren in te brengen, is belangrijk bij het bestuderen van de impact van lokaal toegediende geneesmiddelen of biologicals op neonatale longziekten. Bovendien kan deze methode ook worden gebruikt voor het induceren van longletsel in diermodellen.

Een minimaal invasieve methode voor intratracheale instillatie van geneesmiddelen bij neonatale knaagdieren om longziekte te behandelen

Treatment of neonatal rodent with drugs instilled directly into the trachea could serve as a valuable tool to study the impact of a locally administered ...

Dit protocol toont aan dat het mogelijk is om onderzoeksmateriaal in de luchtpijp van neonatale rattenjongen, vijf dagen oud, in te brengen door directe visualisatie. Deze methode verbetert de betrouwbaarheid van toediening van onderzoeksmateriaal of medicijn in de luchtpijp door directe visualisatie. Door injectie in de luchtpijp te vermijden, vermindert deze methode pijn en, nog belangrijker, bloeden in de luchtpijp, waardoor een betere overleving mogelijk is.De ontwikkeling van fijne vaardigheden is vereist om dit protocol uit te voeren, inclusief de juiste positionering van het dier, correct gebruik van de operatieautoscoop om de stembanden te visualiseren en de werkzaamheid van toediening in de longen. Tara Sudhadevi, een postdoctoraal fellow uit mijn laboratorium, en Alison Ha, een afgestudeerde student, demonstreren de procedure. Bevestig voordat u met het experiment begint een verlies van staart- en pedaalreflex bij een verdoofde vijf dagen oude rattenjong en gebruik laboratoriumlabeltape om de pup in rugligging op een plat platform met een helling van 45 graden te houden.Gebruik een stompe tang om de tong voorzichtig naar één kant te trekken en houd met behulp van een otoscoopspeculum met een diameter van twee millimeter de tong voorzichtig op zijn plaats zodat het strottenhoofd zichtbaar is. Gebruik de operatieotoscoop met de juiste maat speculum om de stembanden te lokaliseren door de vergrootglas van de otoscoop. Voor intratracheale instillatie laadt u een spuit van één milliliter uitgerust met een lange hoekige, gelladen pipetpunt met 0,9 kubieke centimeter lucht, gevolgd door 30 tot 50 microliter van de betreffende stof.Buig de pipetpunt in een hoek van 30 graden en steek de geladen pipetpunt door het speculum tot ongeveer twee millimeter voorbij de stembanden. Duw de zuiger van de spuit om de substantie van belang en de lucht door het speculum in de stembanden toe te dienen. Wanneer alle substantie is afgeleverd, plaatst u de pup op een geïntegreerd circulerend vloeistofverwarmingskussen van 38 graden Celsius met bewaking tot regelmatige ademhaling, voordat u de pup herenigt met de moeder.Om de verdeling van de stof in een longweefselmonster te evalueren, veegt u de borst en buik van de geëuthanaseerde rattenjongen af met 70% ethylalcohol en gebruikt u een steriele techniek om de longen te verwijderen volgens standaardprotocollen voor hun visuele beoordeling. In deze studie werd de werkzaamheid van de intra-tracheale instillatietechniek beoordeeld door visueel onderzoek van het longweefsel dat werd verzameld van een vijf dagen oude rattenjong die was ingeprent met Evans blauwe kleurstof. De instillatie was bijna 100% efficiënt, omdat de kleurstof zich onmiddellijk na toediening in de longen verspreidde en over alle lobben van het longweefsel werd verdeeld.De kleurstof werd niet waargenomen in weefsels buiten de longen, wat het vermogen van de techniek bevestigt om te worden gebruikt voor de selectieve afgifte van een therapeutisch middel dat van belang is voor de longen. Het in eerste instantie in de juiste hoek plaatsen over een stevig oppervlak is essentieel voor het succes van de volgende stap van het visualiseren van de stembanden met behulp van de bedieningsautoscoop.

Research

JoVE Journal

Medicine

A Simple Method of Mouse Lung Intubation

Een eenvoudige methode van de Muis van Lung intubatie

A  simple procedure to intubate mice for pulmonary function measurements would  have several advantages in longitudinal studies with limited numbers or  ...

Minimally Invasive Establishment of Murine Orthotopic Bladder Xenografts

Minimaal Invasieve Oprichting van Muriene Orthotope Blaas Xenografts

Orthotopic bladder cancer xenografts are the gold standard to study molecular cellular manipulations and new therapeutic agents&#160;in vivo. Suitable ...

Intubation-mediated Intratracheal (IMIT) Instillation: A Noninvasive, Lung-specific Delivery System

Intubation-mediated Intratracheal IMIT Instillation: A Noninvasive, Lung-specific Delivery System

Intubatie-gemedieerde Intratracheaal (IMIT) Blaasinstillatie: een niet-invasieve, Lung-specifieke Delivery System

Respiratory disease studies typically involve the use of murine models as surrogate systems. However, there are significant physiologic differences ...

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

WERKWIJZE Geïsoleerde<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Longperfusie in een Rat Model: Lessen uit het ontwikkelen van een Rat EVLP Program

The number of acceptable donor lungs available for lung transplantation is severely limited due to poor quality. Ex-Vivo Lung Perfusion (EVLP) has allowed ...

A Minimally Invasive Model to Analyze Endochondral Fracture Healing in Mice Under Standardized Biomechanical Conditions

Een minimaal invasieve Model voor het analyseren van Endochondral fractuur genezing in muizen onder gestandaardiseerde condities van de biomechanische

Bone healing models are necessary to analyze the complex mechanisms of fracture healing to improve clinical fracture treatment. During the last decade, an ...

Electromagnetic Navigation Transthoracic Nodule Localization for Minimally Invasive Thoracic Surgery

Elektromagnetische navigatie Transthoracale nodule lokalisatie voor minimaal invasieve thoracale chirurgie

The increased use of chest computed tomography (CT) has led to an increased detection of pulmonary nodules requiring diagnostic evaluation and/or ...

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

Een Model van de pleurale effusie bij ratten door intratracheale instillatietest van polyacrylaat/Nanosilica

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

Inducing Acute Lung Injury in Mice by Direct Intratracheal Lipopolysaccharide Instillation

Inducerende acute Long blessure bij muizen door directe Intratracheal lipopolysaccharide instillatie

Airway administration of lipopolysaccharide (LPS) is a common way to study pulmonary inflammation and acute lung injury (ALI) in small animal models. ...

A Pre-clinical Rat Model for the Study of Ischemia-reperfusion Injury in Reconstructive Microsurgery

Een pre-klinische rat model voor de studie van ischemie-reperfusie letsel in reconstructieve microchirurgie

Ischemia-reperfusion injury is the main cause of flap failure in reconstructive microsurgery. The rat is the preferred preclinical animal model in many ...

Intratracheal Instillation of Stem Cells in Term Neonatal Rats

Intratracheale instillatie van stamcellen in term neonatale ratten

Prolonged exposure to high concentrations of oxygen leads to inflammation and acute lung injury, which is similar to human bronchopulmonary dysplasia ...