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脊髓完全切断构建脊髓完全性损伤模型

脊髓完全切断构建脊髓完全性损伤模型的方法通常用于动物实验,以研究脊髓损伤的病理生理机制、神经再生以及潜在的治疗方法。以下是大鼠脊髓完全性损伤模型的构建方法:

一、实验准备

  1. 实验动物

    • 选用健康、成年的Sprague-Dawley(SD)大鼠,体重一般在200-300克之间。雌性大鼠常用于实验,因为其并发症相对较少,便于术后护理。
    • 实验前,大鼠应在标准饲养条件下适应性饲养一周,以确保其生理状态稳定。
  2. 实验器材

    • 手术器械:手术剪、眼科剪、止血钳、眼科镊、持针器、缝合针、缝合线、显微剪、显微镊等。
    • 麻醉设备:如气体麻醉机或注射麻醉针,用于麻醉实验动物。
    • 立体定位仪(可选):用于固定大鼠头部,以便进行精确的手术操作。
    • 无菌手术器械和耗材:如剃毛器、消毒棉球、碘伏消毒液、生理盐水、无菌纱布、加热垫等。
  3. 实验试剂

    • 麻醉剂:如戊巴比妥钠、水合氯醛等,剂量需根据大鼠体重计算。
    • 抗生素:如青霉素、庆大霉素等,用于预防感染。

二、手术步骤

  1. 麻醉与固定

    • 按照大鼠体重计算麻醉剂剂量,通过腹腔注射进行麻醉。
    • 待大鼠麻醉后,将其俯卧位固定于手术台上,四肢用医用胶带固定,保持脊柱平直。
  2. 备皮与消毒

    • 使用剃毛器剃去大鼠胸背部毛发,暴露手术区域。
    • 用碘伏消毒液擦拭手术区域,进行彻底消毒。
  3. 手术暴露脊髓

    • 沿大鼠背部正中线做一纵行切口,长约3-4厘米,逐层切开皮肤、皮下筋膜和肌肉,暴露棘突和椎板。
    • 使用咬骨钳或眼科剪小心咬除目标节段(如T9-T10)的棘突和椎板,暴露硬脊膜和脊髓。
  4. 脊髓完全切断

    • 使用显微剪或锋利的刀片,在硬脊膜下沿椎管内侧骨壁小心切断脊髓。确保切断位置准确,避免损伤周围的血管和神经。
    • 切断脊髓后,可观察到大鼠后肢立即出现瘫痪,表明脊髓完全性损伤模型构建成功。
  5. 止血与缝合

    • 使用无菌棉球轻轻按压脊髓切断处止血,必要时可使用止血粉或电凝止血。
    • 用生理盐水冲洗手术区域,去除残留的血液和碎片。
    • 使用缝合线逐层缝合肌肉、皮下筋膜和皮肤,关闭手术切口。

三、术后护理

  1. 保温与苏醒

    • 术后将大鼠放置于加热垫上,保持体温恒定在37℃左右,直至其苏醒。
  2. 密切观察

    • 术后应密切观察大鼠的生命体征和行为变化,如呼吸、心率、体温、精神状态、后肢运动功能等。
    • 如发现异常情况,如感染、出血等,应及时处理并记录。
  3. 预防感染

    • 术后可给予适当的抗生素预防感染,如腹腔注射青霉素或庆大霉素等。
    • 定期更换伤口敷料,保持伤口清洁干燥。
  4. 辅助排尿与排便

    • 由于脊髓完全性损伤导致大鼠后肢瘫痪,无法自主排尿和排便。因此,术后需要每天手动辅助大鼠排尿和排便,直至其自主排尿和排便功能恢复。

四、模型验证与评价

  1. 神经功能缺损评分

    • 在术后不同时间点(如1天、3天、7天、14天等),使用神经功能缺损评分量表(如BBB评分法)对大鼠进行评分,以评估其神经功能损伤程度和后肢运动功能的恢复情况。
  2. 病理学检查

    • 在术后适当时间点,处死大鼠并取脊髓组织进行病理学检查。通过HE染色、尼氏染色等方法观察脊髓组织的病理变化,如神经元损伤、胶质细胞增生、瘢痕形成等。
  3. 其他指标检测

    • 根据实验需求,还可以检测大鼠的脊髓血流量、电生理信号等生理指标,以进一步验证模型的成功建立并评估脊髓损伤的严重程度。

五、注意事项

  1. 无菌操作

    • 在整个实验过程中,应严格遵守无菌操作规程,防止感染导致实验失败。
  2. 手术技巧

    • 手术过程中应轻柔操作,避免对脊髓和周围组织造成损伤。脊髓切断位置应准确,确保损伤完全性。
  3. 动物福利

    • 应关注大鼠的福利状况,尽量减少实验过程中的痛苦和不适。实验结束后,应按照动物伦理要求妥善处理大鼠。

通过上述方法,可以成功构建大鼠脊髓完全性损伤模型。该模型在脊髓损伤的病理生理机制、神经再生以及潜在的治疗方法等方面的研究中具有重要应用价值。