技术干货 | 套管给药实验操作方法

       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YF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。

一、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）

二、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）

三、操作步骤

       1.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）。

       2.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。

       3.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。

       4.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。

       5.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。

       6.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。

四、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，以保证注射药量的极ng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。

五、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：

       1）D-导管的外径，有 0.64、0.48 和 0.41 mm 三种规格供选择。

       2）C-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）。

       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 0.5 或者 1.0 mm。

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

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