在实验动物研究中,不同的给药途径会影响药物的吸收、生物利用度和特定实验的适宜性,研究人员必须熟悉各种途径,才能以最佳的方式对动物进行给药,得到科学的,合理的实验结果,下面我们就来聊一聊常用鼠的给药途径。
No.1皮下注射
皮下注射给药:是将药液注入皮下结缔组织,经毛细血管、淋巴管吸收进入血液循环的方法。在生物医学研究中,皮下注射也是一种常见的给药方式。
该技术通常用于皮肤较薄、皮下组织疏松且血管较少的部位,如颈背部、腋下或大腿内侧的皮肤。(建议常用部位是鼠两耳提起后可出现一皮肤凹陷处,在此给药可确保药物给在皮下。)
凡是易溶解、无刺激性的药物以及菌苗、疫苗、细胞等,都可以进行皮下注射。
注射剂量:大鼠一般小于1ml/100g,小鼠一般为0.1~0.3ml/10g。总药量:小鼠不超过0.5ml,大鼠不超过1ml。
注意事项:1.正确抓取动物,动物必须受到足够宽松的抓握,这样皮肤才能活动起来。2.如果动物要接受多次皮下注射,可交替注射部位。
No.2皮内注射
皮内注射给药:是将药液注入皮肤的表皮和真皮之间,用于观察皮肤血管的通透性变化或皮内反应,接种、过敏实验等。皮内注射吸收较慢。皮内注射一般选用背部脊柱两侧的皮肤。
注射剂量:大鼠一般小于0.1ml/次,小鼠一般小于0.05ml/次。
注意事项:不要回抽注射器。
No.3肌肉注射
肌肉注射一般用于有特定给药方式要求的药物,或不溶、难溶于水而混悬于油或其他溶剂中的药物时可选择肌肉注射。注射部位一般选择肌肉丰富、血管较少的臀部。大小鼠后肢处肌肉较少,故一般不进行肌肉注射。
注射剂量:大鼠单次注射量一般不要超过0.3ml。小鼠单次注射量一般不要超过0.1ml。
注意事项:1、正确抓取动物,确保动物的一个后腿是自由的,稳定地注射。2、针应该垂直于动物的皮肤插入。3、不要注射到后面的肌肉群,因为可能会损伤坐骨神经。4、如果小鼠要接受多次肌肉注射,要双腿交替注射。
皮下注射和肌肉注射,药物主要是经皮下和肌肉中的毛细血管吸收,吸收没有静脉注射完全,但皮下注射和肌肉注射也成功的避开了胃肠道和肝脏首过代谢。
No.4尾静脉注射
静脉注射:一种用注射器将少量或单一种类药品注射到静脉,使药物直接进入血液循环的一种方式。静脉注射是效率最高的给药方式,不需要溶剂的吸收,不存在收过代谢,生物利用率最高。可以通过一次性注射或滴注的方式注射入血管内。
大小鼠的尾静脉共有3条,其中尾部左右两侧各有一条,背侧有一条。因为左右两侧静脉角质层较薄且易固定,所以常为注射所用。
注射剂量:小鼠单次注射量一般为0.1~0.2ml/10g。大鼠单次注射量一般为0.3~0.5ml/100g。
注意事项:
(1)如阻力较大,或注射时有隆起,则说明注射到了皮下。此时应迅速抽出注射器,轻轻在原注射位点稍上的位置再次注射。
(2)静脉血管充盈是保证注射成功率的重要因素。一般使用酒精在小鼠尾静脉部位来回擦拭,由于小鼠尾静脉很浅静脉很浅,插入深度不宜超过斜面太多。
(3)注射开始尽可能靠近尾尖(远心端),如果第一次注射失败,这样还有未受损静脉用来再次注射。
No.5腹腔注射
腹腔注射:将药物注入动物胃肠道浆膜以外、腹膜以内的注射方式。腹腔注射作为常用给药方式的一种,方便易行,吸收快速,一般用于小鼠麻醉、药物诱导等实验,一般用于不适宜或经胃肠道吸收效率较低的给药,并且还能对幼鼠进行诱导。
经腹腔给药,药物吸收速度较静脉注射慢,但是这种给药方式可以注射的药物体积要大于静脉注射,对于个体较小的实验动物给药具有重要意义。
注射剂量:大鼠单次注射量一般为1.0~2.0ml/100g。小鼠单次注射量一般为0.1~0.2ml/10g。
注意事项:1、针头刺破腹肌后会有落空感,此时针头已进入腹腔,应停止进针以免针头刺入过深损伤内脏。2、为避免伤及内脏,应使动物处于头低位,使内脏移向上腹。3、对于体重较小的小鼠,腹腔注射时针头可以在腹部皮下穿行一小段距离,最好是从腹部一侧进针,穿过腹中线后在腹部的另一侧进入腹腔,注射完药物后,缓缓拔出针头,并轻微旋转针头,防止漏液。
小鼠尾静脉注射对初学者来说,可能有一定难度,但注射是否成功容易判断,不会对实验结果造成影响。而腹腔注射虽然看似简单,但如果操作不当,很容易造成注射失败,并不被发现,直接影响到实验结果。
No.6经口给药法
对于实验动物来说,常用的口服给药方式包括直接口服(将药物混入水或饲料中,动物自己觅食)和被动口服给药(灌胃)。
口服给药是将药物混于饲料或溶于饮用水中,让动物自由摄取。此方法优点是操作简单方便,缺点是药物剂量不能保证准确:因动物个体差异,采食量有差异,药量难以精准控制,不能客观反应实验结果,故此法应用较少。
灌胃给药是指借助器械(灌胃针)将药物溶液或混悬液直接灌入动物胃内。此法操作简便,可以实现精准给药,灵活控制给药剂量,也能很好的模拟临床中药物经口服后的一些列体内作用,因此成为动物给药众多方法中被大家广泛认可的技术之一,作为一个科研工作者必须熟练掌握。
操作要点与注意事项:由于小鼠的气管靠近食管,在灌胃过程中需要注意避免药物进入气管导致小鼠窒息死亡。只能够对被抓取的、清醒的动物进行灌胃,麻醉或镇静会增加误吸的风险(物质无意中进入肺部)。
小鼠的固定非常重要,尽量保持动物的舒适度以及实验人员操作的便利性,以避免在灌胃过程中动物因为姿势不适而挣扎,造成灌胃失败。在灌注过程中动物,如出现呛口、呕吐或强烈挣扎等现象,应立即停止灌注,拔出灌胃针重新进行灌胃。推注过程要缓慢均匀,如注射量较大,应当采取间歇注射,即注射一定量后停顿一下再继续。
灌胃针不可插入过深,一般插入小鼠3-4cm,大鼠4-6cm后即可注入药物;
灌胃体积常为0.1-0.2ml/10g,过度的灌胃量易引起小鼠不适甚至死亡。常用灌胃量:小鼠0.1-0.8ml,大鼠1-3ml。
这么多给药方法,在实际研究中,我们该如何选择呢?
(1)多参照所开发药物拟采用的临床给药方式并结合适应症(如静脉和腹腔注射的吸收速度快,适合急症处理)来选择。从新药研发角度来说,能口服最好,因为口服给药是最方便、经济、安全的方式。
(2)根据实验目的选择:如你要研究口服生物利用度就选用动物灌胃给药,要研究腹腔给药生物利用度就采用腹腔给药方式。
(3)主要考虑药物的溶解性,稳定性及毒性等。
①口服给药:适用的药物剂型比较多,只要保证药物是均匀且稳定的就可以。如动物体内胃肠道是有一定pH值的,有的区段酸性会很强,如果该药物具有体内pH不稳定性就应该选择口服以外的给药方式。如果发现药物口服具有肠毒性时,就可以考虑选择静脉等其他给药方式。
②静脉给药:对药物剂型要求比较高,需完全溶解的溶液或者药物颗粒比红细胞小的多的体系,因此不溶的剂型是不能考虑静脉注射的。
③脑内给药和皮下注射:脑内和皮下给药量很小,需结合给药量。如同样的给药剂量下,脑内注射和皮下注射配制的药物浓度就要高一些,需要考虑到药物溶解性是否满足要求。
(4)技术难度,如长周期的静脉注射给药难以操作时,可考虑选择生物利用度比静脉差一点又好操作的腹腔给药来进行实验。
不同给药方式之间剂量换算估值如下表:
主营项目
1. 动物实验
动物饲养、疾病造模、行为学检测、心功能、无创血压、血常规、全自动生化检测等
2. 细胞实验
CCK8/MTT、原代细胞分离、流式细胞实验、细胞划痕、侵袭、迁移、EDU染色、转染、稳定株
3. 分子生物学
PCR检测、荧光定量PCR、绝对定量PCR、端粒酶长度、pull down、双荧光素酶、SSR、SNP检测等
4. 蛋白实验
WB、Co-IP、酵母双杂
5. 病理实验
HE染色、免疫组学、电镜
6. 生理生化实验
肝肾功能、抗氧化、免疫反应等生理免疫指标;动植物营养指标、微量元素、重金属、酶活等。
7. 多组学实验
基因组、转录调控、蛋白组、代谢组、微生物多样性、宏基因组、生信分析
8. 整体课题实验
方案设计、整体实验交付、标书写作、论文润色、协助投稿
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