植入式緩釋泵在多種場(chǎng)景下的使用操作指南

為了減輕動(dòng)物多次給藥對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的負(fù)擔(dān)，植入式緩釋泵作為持續(xù)給藥方式的標(biāo)志性產(chǎn)品被開(kāi)發(fā)出來(lái)。緩釋泵植入動(dòng)物體內(nèi)，通過(guò)滲透壓作為動(dòng)力將膠囊內(nèi)儲(chǔ)存的藥液按照恒定的速度持續(xù)準(zhǔn)確地送出，最長(zhǎng)可持續(xù)4周時(shí)間。目前緩釋泵持續(xù)給藥已經(jīng)被應(yīng)用到多種疾病的動(dòng)物模型建立, 如常見(jiàn)的高血壓及帕金森病的動(dòng)物模型，廣泛應(yīng)用于藥物及分子篩選、藥理藥代藥效等眾多領(lǐng)域的研究。

緩釋泵組成：

緩釋泵主要由半透膜外殼，鹽夾層、內(nèi)部藥囊和流量調(diào)節(jié)器組成；半透膜外殼允許動(dòng)物體液透過(guò)，鹽夾層通過(guò)高滲透壓吸收體液發(fā)生膨大，擠壓內(nèi)部藥囊從流量調(diào)節(jié)器這個(gè)唯一的出口將藥物泵出。
 

緩釋泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

型號(hào)選擇：
緩釋泵有100ul、200ul、2ml三種載藥量規(guī)格，以及3天-4周不等持續(xù)時(shí)間，根據(jù)需求選擇合適的型號(hào)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中100ul、200ul系列適合成年小鼠，2ml由于體積較大適用于大鼠或其他較大動(dòng)物使用。
 

濃度計(jì)算：
緩釋泵藥物濃度計(jì)算要根據(jù)每天給藥量以及緩釋泵的泵送速率這兩個(gè)參數(shù)來(lái)計(jì)算給藥濃度，其中每天給藥劑量可根據(jù)事先查閱文獻(xiàn)確定。此外，每批次緩釋泵的泵送速率會(huì)貼在包裝盒上，需要按照包裝上的速率進(jìn)行配藥。

藥物濃度計(jì)算：C=Kd/Qd

C表示藥物濃度(ug/ul); Kd表示每天給藥量(ug/d); Qd表示每天給藥體積(ul/d)

例如，采用2003D緩釋泵進(jìn)行小鼠某藥物皮下釋放，查閱相關(guān)文獻(xiàn)得知每天給藥量是2mg/kg/d，實(shí)驗(yàn)小鼠稱(chēng)重30g，所以 Kd= 2mg×0.03=0.06mg=60ug；包裝盒顯示2003D速率2.23ul/h，所以Qd= 2.23×24=53.52ul；求得配藥濃度C= 60ug/53.52ul=1.12ug/ul。

注意事項(xiàng)：
1、不能根據(jù)緩釋泵自身體積來(lái)計(jì)算配藥濃度，緩釋泵實(shí)際載藥體積會(huì)稍大于宣稱(chēng)體積；

2、泵體埋入動(dòng)物體內(nèi)后應(yīng)在釋放周期結(jié)束時(shí)取出，不能一直留在動(dòng)物體內(nèi)。

藥液灌充：
1、將緩釋泵豎直拿在手中，從頂端開(kāi)孔位置插入灌充針，直到針頭輕觸緩釋泵底部，再稍微向上提起灌充針約1 mm。

2、緩緩?fù)苿?dòng)注射器，將藥液灌充進(jìn)緩釋泵（緩釋泵應(yīng)始終豎直）。當(dāng)在緩釋泵開(kāi)孔位置看到有藥液溢出時(shí)，停止灌充，小心抽出灌充針。

3、將流量調(diào)節(jié)器完全插入泵體，完成灌充，之后進(jìn)行孵育或埋置手術(shù)。

4、如果泵體內(nèi)部引入氣泡可將流量調(diào)節(jié)器拔出重新灌充。
 

注意事項(xiàng)：
1、緩釋泵必須灌滿(mǎn)，泵內(nèi)不能留有氣泡，否則可能導(dǎo)致泵送速率不穩(wěn)定。

2、灌充速度不宜過(guò)快，容易引入氣泡，避免使用量程較大的注射器灌充。

泵體孵育：
緩釋泵初始階段存在泵送速率不穩(wěn)定的可能，為了平衡泵送速率，建議埋置前進(jìn)行孵育。
1、準(zhǔn)備50ml離心管，倒入適量0.9%無(wú)菌生理鹽水。

2、把已經(jīng)灌充藥液的緩釋泵置入其中，然后將離心管轉(zhuǎn)移至37 ℃恒溫箱中孵育一定時(shí)間（孵育時(shí)間根據(jù)各型號(hào)緩釋泵有所不同）。

注意事項(xiàng)：孵育時(shí)必須讓生理鹽水完全沒(méi)過(guò)泵體。

植入手術(shù)：
緩釋泵可直接背部皮下或腹腔植入進(jìn)行全身性給藥；此外也可連接導(dǎo)管將藥物引導(dǎo)到特定部位進(jìn)行給藥。

皮下植入：
1、將動(dòng)物麻醉，使動(dòng)物處于俯臥姿態(tài)。
2、在肩胛骨之間的皮膚上切開(kāi)一個(gè)切口。
3、使用止血鉗分離皮下結(jié)締組織，形成一處空隙。
4、將緩釋泵植入空隙中，流量調(diào)節(jié)器不能朝向切口。
5、使用傷口夾或縫線縫合皮膚切口。

腹腔植入：
1、麻醉動(dòng)物，使動(dòng)物處于仰臥姿態(tài)。
2、在動(dòng)物的胸廓下腹中線的皮膚上用刀劃開(kāi)口。
3、鑷子挑起腹肌，避免傷及內(nèi)臟，然后用剪刀向下剪開(kāi)腹肌。
4、將緩釋泵植入切口，流量調(diào)節(jié)器不能朝向切口。
5、用縫線縫合肌肉切口，皮膚切口可以使用傷口夾或縫線縫合。

搭配導(dǎo)管進(jìn)行特定部位給藥：
以常見(jiàn)的腦部、頸靜脈給藥為例

一、腦部給藥
腦區(qū)坐標(biāo)
根據(jù)腦圖譜或文獻(xiàn)確定目標(biāo)腦區(qū)的三維坐標(biāo)：AP 值（Anterior-Posterior，Y 軸，頭部到尾部）、ML 值（Medial-Lateral，X 軸，中縫到兩側(cè)）和 DV 值（Dorsal Ventral，Z 軸，背側(cè)到腹側(cè)）。

導(dǎo)管連接、灌充和孵育
1、將導(dǎo)管與流量調(diào)節(jié)器頂部鋼管連接，截取一小段導(dǎo)管套在流量調(diào)節(jié)器的另一端鋼管上。
2、灌藥針頭插到小段導(dǎo)管里進(jìn)行導(dǎo)管灌藥，直到插管的鋼針處有藥液滴出。
3、如前述步驟，采用灌注針將泵體充滿(mǎn)藥液，然后小心將同樣充灌完畢的流量調(diào)節(jié)器插入泵體內(nèi)，避免出現(xiàn)氣泡。
4、如前述步驟，將泵體沒(méi)過(guò)生理鹽水進(jìn)行37°C孵育，導(dǎo)管不需要沒(méi)過(guò)生理鹽水。
 

備皮，定位和鉆孔：
1、小鼠誘導(dǎo)麻醉，轉(zhuǎn)移到腦立體定位儀上進(jìn)行頭部固定，持續(xù)給予異氟烷。
2、鑷子挑起頭皮用剪刀沿中線剪開(kāi)頭皮，暴露顱骨。
3、定位儀夾持顱鉆，將鉆尖抵觸顱面進(jìn)行顱骨調(diào)平，確保前后左右顱面高度差＜0.05mm。
4、將顱鉆定位至目標(biāo)腦區(qū)進(jìn)行鉆孔，可同時(shí)在孔位附近鉆1-2小孔用于旋入顱釘，增加牙科水泥著力點(diǎn)。

埋置：
1、用鑷子夾住插管基座從生理鹽水里取出孵育好的泵體。
2、將夾持器裝在定位儀上并夾住插管基座，根據(jù)腦區(qū)坐標(biāo)將插管鋼針緩慢插入顱內(nèi)。
3、用牙科水泥覆蓋插管基座以下部分進(jìn)行固定，待牙科水泥凝固之后用鉗子剪斷基座。
4、用止血鉗自頭皮切口到頸背部分離皮下結(jié)締組織，打通皮下隧道形成空隙。
5、將緩釋泵植入空隙中，使用傷口夾或縫線縫合頭皮，可在皮膚周?chē)�涂抹羅紅霉素軟膏，防止動(dòng)物發(fā)炎感染。
 

二、頸靜脈血管給藥
導(dǎo)管連接、灌充和孵育：
如前所述。

圖注：靜脈插管帶有結(jié)節(jié)防止滑脫

頸靜脈分離：
1、麻醉動(dòng)物，使動(dòng)物處于仰臥姿態(tài)；
2、將小鼠右側(cè)頸部調(diào)整至顯微解剖鏡視野內(nèi)；
3、在小鼠鎖骨頸前正中線右側(cè)用眼科剪剪開(kāi)長(zhǎng)約1cm的縱切口；
4、眼科鑷鈍性分離脂肪組織，游離頸外靜脈，長(zhǎng)度約為1cm，然后在分離的靜脈下方橫穿雙股絲線。
 

插管：
1、結(jié)扎遠(yuǎn)心端A，近心端B留一活結(jié)用于固定導(dǎo)管。
2、用剪子在兩點(diǎn)之間45度斜著剪開(kāi)一個(gè)口，長(zhǎng)度約為頸靜脈直徑1/2。
3、在顯微鏡下將導(dǎo)管從斜口處插入頸外靜脈內(nèi)適當(dāng)長(zhǎng)度，一般約1cm，直至結(jié)節(jié)。
4、確定導(dǎo)管進(jìn)入靜脈后，將遠(yuǎn)心端A結(jié)扎線在結(jié)節(jié)后方再次結(jié)扎固定，近心端B所留活結(jié)拉緊固定以防導(dǎo)管滑出。
 

泵體埋置：
1、插管完畢后，使用眼科鑷自頸前切口與背部之間打通皮下隧道形成空隙。
2、將緩釋泵植入空隙中，使用傷口夾或縫線縫合頭皮，涂抹羅紅霉素軟膏，防止動(dòng)物發(fā)炎感染。