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技术干货 | 套管给药实验操作方法

2020.07.15

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在脑科学基础研究领域中,颅脑给药已经成为大多数动物实验的重要环节。根据实验设计,常见有三种给药方式:单次注射给药、多次反复给药和持续释放给药。前者通常采用立体定位仪配合微量注射泵给药,第二种通常采用套管给药,第三种通常通过植入式缓释泵给药。


本文主要介绍套管给药,它主要用于给小鼠、大鼠、猴等实验动物的目标脑区进行反复多次给药,也可结合配套光纤使用(光遗传),在给药的同时或者给药后继续对目标脑区进行光刺激。常应用于人类神经性疾病动物模型、高级脑功能、情感、认知等相关研究。


1、仪器设备与配件

脑立体定位仪、显微镜、冷光源、保温垫、手术垫、套管夹持器、手术器械包、酒精棉球、干棉球、颅钻(包括钻头)、异氟烷气体麻醉系统(或注射麻醉药品)、套管给药系统(导管、注射内管、导管帽、PE管、小螺钉)、微量给药系统(微量注射泵、微量注射器)


大小鼠剃毛器(非必须,可手术剪去毛)、快速灭菌器(主要用于手术器械消毒,避免引起小鼠颅内炎症)、颅骨水平校准器(非必须,主要降低实验上手操作难度)、颅钻夹持器(非必须,可手持颅钻钻孔替代)


2、试剂

碘伏、酒精、双氧水、生理盐水、牙科水泥(牙托水和牙托粉)、抗生素、异氟烷(或注射用麻醉药物)


3、操作步骤

a、根据脑图谱或文献确定目标脑区的三维坐标:AP 值(Anterior-Posterior,Y 轴,头部到尾部)、ML 值(Medial-Lateral,X 轴,中缝到两侧)和 DV 值(Dorsal Ventral,Z 轴,背侧到腹侧)。

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b、将动物麻醉,头部固定到脑立体定位仪上(小鼠需要黑色适配器,大鼠无需适配器,直接固定即可)。调平颅骨,而后定位至目标脑区利用颅钻钻孔(同时在孔位附近钻 2-3 个小孔,用于旋入颅钉,作为牙科水泥着力点,防止牙科水泥脱落。同时这些小孔直径需要小于颅钉,这样颅钉才能旋紧,起到提供附着力效果),然后用针轻微刺破目标脑区上方孔德硬脑膜,暴露颅脑;颅钉固定位置硬脑膜无需刺破。将颅钉旋入孔内约三圈,然后将准备好的导管,通过夹持器缓慢植入颅内,再用牙科水泥将螺丝和导管包裹固定。


c、等待牙科水泥凝固后(约 15 分钟左右),移除夹持器(注意不要带动导管),并且缓慢插入导管帽,旋紧;根据实际情况判断是否需要缝合皮肤。


d、动物恢复期,约 2-3 天即可恢复。在此期间,可在皮肤周围涂抹罗红霉素软膏,防止动物发炎感染;同时注意动物状态,适时腹腔注射补充糖盐,使得动物获得足够多能量。


e、将注射内管、PE 管、锁紧螺帽、注射器提前组装好。利用注射泵吸取药物,在PE管上标注药液位置(主要用于注射药物过程中观察药物液面是否下降了)。随后取出导管帽,将注射内管缓慢插入导管,利用锁紧螺帽锁紧。


f、设置注射泵的注射量、注射速度,开始注射。注射完毕后,静止约 10 分钟,待药物被充分扩散,然后缓慢拔出注射内管,重新插入导管帽,旋紧。


4、注意事项

1.除金属导管帽外,建议对非金属导管帽、导管、注射内管、导管帽芯、锁紧螺帽和 PE 管均可以采用高压蒸汽、紫外、环氧乙烷等方式进行消毒灭菌。


2.使用 PE 管前,可以用大头针将 PE 管的一端接头撑大一点或者用酒精泡一小会,便于插入注射内管。插入注射内管时,务必注意的是,PE 管必须套在白色层外层(非金属管外层),否则易脱落、松动,导致漏液;


3.因 PE 管、注射内管内部存在死体积,因此在将注射内管、PE 管、锁紧螺帽、注射器组装好以后,插入导管前,应将注射液(比如药物)将 PE 管和注射内管充满,勿出现气泡,以保证注射药量的精准。操作方法:需要先向前推注射器,直至注射内管前端有液体冒出,才可将注射内针插入导管,注射药物。


5、套管选择

(1)单管

订货时,务必提前确认以下 4 个参数:

1)D-导管的外径,有 0.64、0.56、0.48、0.41 和 0.71 mm 五种规格供选择。


2)C-导管塑料基座 (B) 基座以下金属管的长度,即动物颅骨表面至目标脑区的垂直距离(单位:mm)。


3)G1-注射内管插入导管后突出部分的长度(单位:mm),一般选择 0.5 或者 1.0 mm。


4)G2-导管帽插入导管后突出部分的长度(单位:mm),一般选择 0 、0.5 或者 1.0 mm。 


2)双管  

订货时,务必提前确认以下 5 个参数:

       1D-导管的外径,有 0.640.48 0.41 mm 三种规格供选择。


       2C-导管塑料基座 B 下金属管的长度,即动物颅骨表面至目标脑区的垂直距离(单位:mm)。


       3G1-注射内管插入导管后突出部分的长度(单位:mm),一般选择 0.5 或者 1.0 mm


       4G2-导管帽插入导管后突出部分的长度(单位:mm),一般选择 0.5 或者 1.0 mm


       5C.C-双导管的中心间距,即两个目标脑区的水平间距(单位:mm)。



欢迎选购


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