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三种动物止血模型的构建及凝胶材料止血

王静月 |  2022-11-23  | DOI: 10.21769/BioProtoc.v1007
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视频简介严重创伤、切口及感染引起的出血是临床上最常见问题,也是亟待解决的难题。因此,用于伤口止血和愈合的组织粘合剂、密封剂等止血材料正在迅速发展。可注射水凝胶材料以其独特的密封特性,使其在止血领域的应用前景备受关注。关于可注射水凝胶材料的止血表征越来越系统化,其中,合理的动物模型的构建对于研究材料的止血机理与效果评估十分重要。本视频基于课题组长期的实验探究,选用了血量丰富,养殖繁育方便,且与人类基因组高度同源的大鼠作为实验对象,设计了三种止血模型:肝脏裂口模型,肝脏缺损模型和断尾止血模型。这三种止血模型构建简单,结果直观,十分适用与可注射水凝胶材料的止血效果评估。
  • 视频介绍

一、视频摘要

严重创伤、切口及感染引起的出血是临床上最常见问题,也是亟待解决的难题。因此,用于伤口止血和愈合的组织粘合剂、密封剂等止血材料正在迅速发展[1]。可注射水凝胶材料以其独特的密封特性,使其在止血领域的应用前景备受关注[2]。关于可注射水凝胶材料的止血表征越来越系统化,其中,合理的动物模型的构建对于研究材料的止血机理与效果评估十分重要。本视频基于课题组长期的实验探究,选用了血量丰富,养殖繁育方便,且与人类基因组高度同源的大鼠作为实验对象,设计了三种止血模型:肝脏裂口模型,肝脏缺损模型和断尾止血模型。这三种止血模型构建简单,结果直观,十分适用与可注射水凝胶材料的止血效果评估。

二、关键词

止血模型的构建、可注射水凝胶、止血效果评估

 

三、实验样品信息,试剂、耗材或仪器

1.样品信息

SD大鼠  (200±30)g雄性


2.试剂:

1. 2%戊巴比妥钠溶液;

2. 1% 碘伏消毒液

3. 75%酒精

4.光固化剂(LAP)

5.多聚甲醛固定液


3.耗材:

1. 1 ml注射器;

2. 16G针头;

3.  11号手术刀片;

4.  手术剪刀、有齿镊

5.  无菌纱布块、一次性手术单、无菌手套、手术衣、口罩

6.  定量滤纸;
7.  GelMA


4. 仪器和软件

1.紫外灯,精准天平

2. XT-30、奥微思工业立式显微镜

3. Premiere Pro2021,Photoshop2022


四、实验操作

1.      对SD大鼠实施麻醉,选用2% 的戊巴比妥钠溶液作为麻醉剂,给药容量为0.2ml/100g体重。在注射位置右下腹部的毛皮处以酒精擦拭消毒。针尖斜面向上进针,进入腹腔,有明显的“落空感”后,固定针头,回抽确认下针位置无误,缓缓注入药液。

2.      待大鼠麻醉效果完全后,用剃刀去除术区毛发并用碘伏消毒,随后用酒精进行脱碘处理。充分暴露出大鼠腹部,在剑突位置用组织剪剪开腹腔表皮,组织镊夹持上皮层,逐层剪开肌肉筋膜,打开腹腔,用纱布擦除多余的血液,将肝脏移出腹腔充分暴露。

3.     肝脏裂口模型的构建:在暴露的肝脏下,铺上干净的纱布和定量滤纸。在如图示的位置,用手术刀划破肝脏造成裂口,划口深为3mm,长1cm,划完裂口后,立即在肝脏裂口表面注射水凝胶材料,同时打开紫外光照使水凝胶完成液相到固相的转变。观察裂口的出血情况,测量出血时间并称量出血量。

4.     肝脏缺损模型的构建:在暴露的肝脏下,铺上干净的纱布和定量滤纸。在如图示的位置,用圆形锐器进行肝脏缺损造口形成肝脏不可压迫性出血模型,贯穿肝脏后立即在缺损部位注射水凝胶材料,同时打开紫外光照使水凝胶完成液相到固相的转变。观察缺损的出血情况,测量出血时间并称量出血量。

5.     断尾止血模型的构建: 将麻醉的大鼠固定后,尾部擦拭碘伏消毒。剪断尾部近端1/3位置处,立即注射水凝胶材料,同时打开紫外光照使水凝胶完成液相到固相的转变。观察缺损的出血情况,测量出血时间并称量出血量。

6.       实验完成后,对所有动物实施安乐,并安全处理。

 

五、注意事项

1.   2%戊巴比妥钠麻醉剂(用生理盐水稀释)需现配现用。

2.  大鼠的咬合力比较大,在抓取方法不当而受到惊吓或激怒时易将操作者手指咬伤,所以不易用袭击方式抓取。抓取大鼠前需要戴上防护手套。大鼠抓取手法:让大鼠附着在粗糙表面上,右手抓住大鼠尾巴约三分之一处。用拇、食指捏住鼠耳朵头颈部皮肤,余下三指紧捏住背部皮肤。抓取大鼠尾部时不可以抓取尾尖,且不能让大鼠长时间滞空,否则容易引起大鼠惊慌从而挣扎。

3.   保证造模位置和造模大小,深度一致,对出血量进行统计时需要保证定量滤纸干净。

4.  实验数据必须保证动物是在活体状态,如果动物因为失血过多死亡应立即停止实验进行处理。

 

六、结果分析

 通过对比止血材料与对照组血流量及止血时间的差异,可以对止血效果进行客观的分析,亦可通过扫描电镜,观测血细胞在组织,及材料上的粘附情况,通过组织学染色观测材料与组织的贴合程度。(详见视频)

  

七、参考文献

[1] Teng, L.; Shao, Z.; Bai, Q.; Zhang, X.; He, Y. S.; Lu, J.; Zou, D.; Feng, C.; Dong, C. M., Biomimetic Glycopolypeptide Hydrogels with Tunable Adhesion and Microporous Structure for Fast Hemostasis and Highly Efficient Wound Healing. Advanced Functional Materials 2021.

[2] Yue, F.; Xiang, L.; Fan, W.; Hongzhong, L.; Enyu, L.; Rong-Rong, H.; Mingxian, L., Systematic Studies on Blood Coagulation Mechanisms of Halloysite Nanotubes-Coated PET Dressing as Superior Topical Hemostatic Agent. Chemical Engineering Journal 2021.


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