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

Dette arbeidet ble delvis støttet av R01HD090887-01A1 fra NICHD til AH. Forfatterne anerkjenner også fasilitetene som tilbys av Dr. Peter Mc Farlanes laboratorium som innåndingsbedøvelse / varmeputesystem. Ms. Catherine Mayers verdifulle hjelp til å sette opp systemet er verdsatt. Det ble ikke spilt noen rolle av finansieringsorganet i utformingen av studien, innsamlingen, analysen og tolkningen av data eller skriftlig manuskriptet.

Alle eksperimenter ble godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee (protokoll # 2020-0035) ved Case Western Reserve University. Alle dyr ble behandlet i henhold til NIH-retningslinjene for pleie og bruk av forsøksdyr.
1. Dyr
<ol><li>Kommersielt få gravide Sprague Dawley rotter.</li>
	<li>Vedlikehold dyr på et godkjent veterinæranlegg med 14 t/10 t lys-mørk syklus og 45-60% relativ fuktighet.</li>
</ol>2. Forberedelse av testforbindelse
<ol><li>Bruk ...

<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>

Intratrakeal instillasjon er en utmerket metode som gir flere fordeler i forhold til eksisterende metoder for respiratoriske sykdomsintervensjoner samt sykdomsmodellutvikling. Det er en rask metode og med erfaring kan utføres med en gjennomsnittlig hastighet på 2-3 minutter per dyr. De viktigste hensynene for en vellykket intubasjon er riktig sedasjon av dyret, det er riktig posisjonering, spesielt hodet, samt nøyaktig dybde av plassering / størrelse på spekula i oropharynx. Riktig sedasjon vil tillate tilstrekkelig...

Nyfødte født for tidlig har dårlig utviklede lunger som krever mange intervensjonsterapier som langvarig ventilasjon. Disse intervensjonene setter de overlevende nyfødte med høy risiko for påfølgende oppfølger1. Eksperimentelle dyremodeller fungerer som et viktig verktøy for å simulere ulike sykdomstilstander, studere sykdommenes patobiologi og evaluere terapeutiske inngrep. Selv om et bredt spekter av dyremodeller fra mus, rotte og kanin til pre-term lam og griser er tilgjengelige, er mus og rotte de mest brukte. 
Den viktigste fordelen med å bruke mus og rotter er den relativt korte svangerskapsperioden og reduserte kostnader. De er også lett tilgjengelige, enkle å vedlikeholde i sykdomsfrie miljøer, genetisk homogene og har relativt mindre etisk bekymring 2,3. En annen stor fordel med gnagermodellen er at neonatalpuppen ved fødselen er på sen canalicular / tidlig saccular stadium av lungeutvikling som er morfologisk tilsvarende lungen til et 24-ukers preterm neonatalt humant spedbarn som fortsetter å utvikle bronkopulmonal dysplasi4. I tillegg, etter hvert som lungeutviklingen utvikler seg raskt til ferdigstillelse i løpet av de første 4 ukene av livet, er det mulig å studere postnatal lungemodning i en rimelig tidsramme4. Til tross for disse fordelene er den lille størrelsen på musene og rottevalpene en kilde til bekymring for ulike intervensjoner, noe som tvinger de fleste forskere til å bruke voksne dyr i stedet for valper5. Neonatale lunger er i et utviklingsstadium, og responsen til en neonat til et oppfordringsmiddel er forskjellig fra en voksen. Dette gjør det hensiktsmessig å bruke nyfødte dyremodeller for å studere menneskelige neonatale sykdomstilstander.
Det finnes ulike metoder for å administrere legemidler/biologiske agenser til lungen. Dette inkluderer intranasal 6,7 eller intratrakeal 8,9,10 instillasjon samt aerosolinnånding11,12. Hver tilnærming har sine egne tekniske utfordringer, fordeler, samt begrensninger13. Intratrakeal administreringsvei for terapeutiske midler er å foretrekke å studere den direkte terapeutiske effekten i orgelet som omgår de systemiske effektene. Denne ruten kan også brukes til å studere lungepatologi forårsaket av oppfordringsmidler. Det er både invasive og minimalt invasive teknikker for å gjøre dette og er lett å utføre hos voksne. Men i valper, på grunn av dyrets lille størrelse, er det tekniske utfordringer knyttet til intubasjonsprosessen. Den nåværende studien presenterer en enkel, konsistent, ikke-kirurgisk intratrakeal instillasjonsmetode (ITI) i rottepupper som kan brukes til å studere effekten av ulike neonatale terapeutiske intervensjoner, samt å generere dyremodeller som simulerer neonatale luftveissykdommer.

<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

Behandling av neonatal gnager med legemidler innpodet direkte i luftrøret kan tjene som et verdifullt verktøy for å studere virkningen av et lokalt administrert stoff. Dette har direkte translasjonspåvirkning fordi overflateaktivt middel og legemidler administreres lokalt i lungene. Selv om litteraturen har mange publikasjoner som beskriver minimalt invasiv transoral intubasjon av voksne mus og rotter i terapeutiske eksperimenter, mangler denne tilnærmingen i neonatale rottepupper. Den lille størrelsen på orotracheal region / svelget i valpene gjør visualisering av laryngeal lumen (stemmebånd) vanskelig, noe som bidrar til variabel suksessrate for intratrakeal legemiddellevering. Vi demonstrerer herved effektiv oral intubasjon av neonatal rottepupp - en teknikk som er ikke-traumatisk og minimalt invasiv, slik at den kan brukes til seriell administrering av legemidler. Vi brukte et operativt otoskop med belysningssystem og forstørrelseslinse for å visualisere trakealåpningen til rotte neonatene. Legemidlet innsettes deretter ved hjelp av en 1 ml sprøyte koblet til en pipettespiss. Nøyaktigheten av leveringsmetoden ble demonstrert ved hjelp av Evans blue dye administration. Denne metoden er lett å bli trent i og kan tjene som en effektiv måte å innpode narkotika i luftrør. Denne metoden kan også brukes til administrering av inokulum eller midler for å simulere sykdomstilstander hos dyr og også for cellebaserte behandlingsstrategier for ulike lungesykdommer.

Instillasjonen av Evans blå avslørte multifokal fordeling av fargestoffet som involverer alle lungelober (figur 4A,B). Vårt resultat som vist i figur 4 viser effekt av distribusjon til alle lober. Bildet er tatt umiddelbart etter ITI av fargestoffet i luftrøret. 100% effekt ble oppnådd ved å innpode fargestoffet i luftrøret etterfulgt av spredning til alle lober på begge sider. Det forventes at fargestoffet vil spre seg videre innenfor l...

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

Denne teknikken for å innpode legemidler direkte inn i luftrøret til nyfødte gnagere er viktig for å studere virkningen av lokalt administrerte legemidler eller biologiske stoffer på nyfødte lungesykdommer. I tillegg kan denne metoden også brukes til å indusere lungeskade i dyremodeller.

En minimal invasiv metode for intratrakeal instillasjon av legemidler hos neonatale gnagere for å behandle lungesykdom

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 ...

Denne protokollen viser at det er mulig å innpode forskningsmateriale i luftrøret til neonatale rottepupper, fem dager gamle, ved direkte visualisering. Denne metoden forbedrer påliteligheten til administrering av forskningsmateriale eller stoff i luftrøret ved direkte visualisering. Ved å unngå injeksjon i luftrøret reduserer denne metoden smerte, og enda viktigere, blødning i luftrøret, noe som gir forbedret overlevelse.Utviklingen av fine ferdigheter er nødvendig for å utføre denne protokollen, inkludert passende posisjonering av dyret, riktig bruk av autoskop for å visualisere stemmebåndene og effekten av administrasjon i lungene. Å demonstrere prosedyren vil være Tara Sudhadevi, postdoktor fra laboratoriet mitt, og Alison Ha, en avgangsstudent. Før du begynner eksperimentet, bekreft et tap av hale og pedal refleks i en bedøvet fem dager gammel rotte valp og bruk laboratoriemerking tape for å begrense valpen i liggende posisjon på en flat plattform tilbøyelig til 45 grader.Bruk stumpe tang for å forsiktig trekke tungen til den ene siden, og ved hjelp av en to millimeter diameter otoskop spekulum, hold forsiktig tungen på plass slik at strupehodet er synlig. Bruk det operative otoskopet med riktig størrelse spekulum, finn stemmebåndene gjennom forstørrelseslinsen til otoskopet. For intratrakeal instillasjon, last en en milliliter sprøyte utstyrt med en langvinklet, gellastende pipettespiss med 0,9 kubikkcentimeter luft, etterfulgt av 30 til 50 mikroliter av stoffet av interesse.Bøy pipettespissen i en 30-graders vinkel og sett den lastede pipettespissen gjennom spekulumet til omtrent to millimeter utover stemmebåndene. Skyv sprøytens stempel for å administrere stoffet av interesse og luften gjennom spekulumet inn i stemmebåndene. Når alt stoffet er levert, plasser valpen på en 38-graders Celsius integrert sirkulerende væskevarmepute med overvåking til regelmessig åndedrett, før du gjenforener valpen med demningen.For å evaluere fordelingen av stoffet i en lungevevsprøve, tørk brystet og magen til de euthanized rottepuppene med 70% etylalkohol og bruk steril teknikk for å fjerne lungene i henhold til standardprotokoller for deres visuelle vurdering. I denne studien ble effekten av den intra-trakeale instillasjonsteknikken vurdert ved visuell undersøkelse av lungevevet samlet inn fra en fem dager gammel rottepupp innpodet med Evans blå fargestoff. Instillasjonen var nesten 100% effektiv, da fargestoffet spredte seg inn i lungen umiddelbart etter administrering og fordelt over alle lober i lungevevet.Fargestoffet ble ikke observert i noe vev utenfor lungene, noe som bekrefter teknikkens evne til å bli brukt til selektiv levering av en terapeutisk av interesse for lungene. Å plassere dyret i utgangspunktet i riktig vinkel over en fast overflate er avgjørende for suksessen til neste trinn for å visualisere vokalakkordene ved hjelp av operasjonsautomaten.

Research

JoVE Journal

Medicine

A Simple Method of Mouse Lung Intubation

En enkel metode for Mouse Lung Intubasjon

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

Minimal Invasive Etablering av Murint orthotopic Blære 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

Intubasjon-mediert intratrakeal (IMIT) Instillasjon: En Noninvasiv, Lung-spesifikke 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

Måte Isolert<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Lung Perfusjons i en Rat Modell: Erfaringer fra å utvikle en 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

En minimal invasiv modell for å analysere Endochondral brudd i mus Under standardisert biomekaniske forhold

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

Elektromagnetisk navigasjon Transthoracic Nodule Lokalisering for minimalt invasiv thoraxkirurgi

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

En Pleural effusjon modell i rotter ved Intratracheal instillasjon av Polyacrylate/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

Inducing akutt lungeskade i mus ved direkte Intratrakeal lipopolysakkarid drypping

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

En pre-klinisk rotte modell for studier av ischemia-reperfusion skade i rekonstruktiv mikrokirurgi

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

Intratrakeal instillasjon av stamceller i term neonatal rotter

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