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干货分享:微透析技术活体采样的protocol
发布:管理员 日期:2025-04-18 浏览:25次


微透析技术是一种对麻醉或清醒动物体内目标位置进行采样的技术。该技术通过植入目标区域(如脑部)的微透析探针,配合微量注射泵持续灌流来收集细胞外液中的小分子物质,可实现对神经递质(如多巴胺、肾上腺素)、炎症因子(IL-1β、TNF-α)及代谢产物(乳酸、丙酮酸)的连续取样,搭配对应的检测手段实现对动物体内小分子物质含量变化的动态监测,时间分辨率较传统方法提升至少两个数量级。


例如,中枢神经系统疾病(如阿尔茨海默病、帕金森病等)的病理机制常伴随神经递质失衡与代谢异常。基于微透析技术的活体动态监测体系不仅能突破传统检测方法的时空局限性,更为揭示疾病进程提供了关键分子证据。在研究阿尔茨海默病(AD)的过程中,通过对同一只动物进行连续采样,可以追踪疾病级联反应中神经病理学的进展,从而进一步推动AD研究。同时,这一方法还可用于测试给药化合物,评估其在治疗AD中的疗效。   

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一、大鼠脑部微透析探针植入手术

1. 麻醉:异氟烷诱导和维持大鼠麻醉时,控制氧气和异氟烷的流速;大鼠氧气控制在500-700 mL/min,异氟烷浓度维持在2-2.5 %。由此可以避免动物吸入麻药过多造成死亡。


2. 固定动物:将大鼠头部固定在脑立体定位仪上(耳杆固定于大鼠脑部两侧耳朵内骨性凹陷的位置),大齿固定在齿托上,并将鼻夹压紧鼻子;轻轻晃动大鼠头部并按压颅骨确保固定稳固。用剃毛器去除头骨上的毛发,在手术前用无菌棉球在手术区域涂抹碘伏对皮肤进行消毒。


3. 暴露:用手术剪刀沿中线剪开头顶皮肤及颅上骨膜,钝性分离结缔组织,暴露颅骨(使前囟、后囟与大致目标区域均露出),尽可能清理干净颅骨表面。

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4. 定原点:找到前囟(bregma,约在眼外角水平线后3 mm处,特征为明显的十字交叉骨缝交点),并使用记号笔予以清晰标记,将其确立为定位原点。随后,仔细检查颅骨表面是否保持水平,确保前后囟处于同一平面,前囟两侧在移动相同距离后高度一致,即可认定大鼠脑部已达到理想的固定水平状态。


骨缝识别小技巧:

01

使用放大镜辅助观察。

02

棉签蘸生理盐水反复擦拭颅骨,增强骨缝对比度



5. 钻孔:将定位针移动至原点,轻微触碰导颅骨,清空定位仪示数,或读数(A/P=0、M/L=0、D/V=0)。根据目标脑区坐标移动定位针至目标位置并轻触颅骨(将此时DV坐标记为0),在定位针正下方做好标记,移走定位针,用(推荐钻头尺寸为1 mm)颅骨钻进行打孔。

6. 固定螺丝:在目标孔位周围非骨缝处另外打上2到3个孔位用于固定螺丝,将螺丝用工具拧进孔内,拧入三分之一,其余部分暴露于空气中。


7. 植入套管:清理目标孔位周围血液与骨屑,利用探针夹持器将探针套管植入至目标深度上方(具体深度为:目标点D/V-探针膜长)。

8. 固定:将牙科粉与牙科水混合(开始的时候调配的稀一些,使牙科水泥能铺满整个固定区域,后续稠一些),清理手术区域的渗血,并尽量保持颅骨表面干爽,将牙科水泥涂抹在套管的底部周围,并覆盖颅钉完成第一次固定;再次涂抹牙科水泥至套管塑料部分下三分之一处进行包裹固定。

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9. 恢复:待牙科水泥凝固后,移走探针夹持器,将动物从脑立体定位仪中取下来。对埋管后的动物进行单笼饲养恢复(一般建议动物恢复24 h以上),之后等待探针植入。



二、微透析探针植入

取样前将大鼠头部探针套管内的假探针拔出,如果孔道内有瘀血,用1 mL注射器抽取肝素钠溶液,冲洗孔道,将活化好的探针缓慢垂直植入孔道内,连接微透析其余部分,开始灌流。

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CMA7

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CMA12

备注:脑部探针的灌流方向:CMA7蓝管进白管出,CMA12短管进长管出

三、微透析系统的连接

1. 连接微量注射泵、微量注射器、和低温样品收集器。将装有人工脑脊液/生理盐水的微量注射器安装在微透析泵上,并将微透析泵的速率设置为0.5-3 μl/min,排出管道中的空气。

2. 提供灌流动力的微量注射泵通过管路和接头连接探针的进液端,出液端连接到低温收集器上。


注意:若探针的半透膜上有液体渗出,可能是探针半透膜破损,需更换新的探针。

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四、采样后微透析探针的维护


1采样结束后将探针从动物体内取出,观察探针表面,如有明显血迹,可将探针浸泡在肝素钠水溶液中,用纯水灌流1 h。之后固定在CMA130体外固定支架上,支架上放置装有纯水的EP管,将探针浸泡在纯水中,并用实验流速灌流过夜清洗。


2清洗结束后探针可浸泡在纯水中保存(短期会再使用),或晾干保存放回原包装(短期内不用)。


注意事项:探针在灌流过程中,请勿按微量注射泵上的“Flush”按键进行快推,以防损坏探针前端的透析膜。


END


铭泰佳信

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