微量给药套管给药实验操作方法

在脑科学基础研究领域，颅脑给药技术的精确性和可靠性对于实验结果的准确性至关重要。以下是三种常见的颅脑给药方式及其特点：

1. 单次注射给药，使用立体定位仪确定目标脑区，然后通过微量注射泵将药物精确地注射到指定位置。

优点：操作简单，定位准确，可以精确控制给药剂量和速度。

缺点：无法模拟药物在体内的长期作用。

2. 多次反复给药，在实验动物的颅骨上安装套管，通过套管反复给予药物。套管可以长期保留，便于多次给药。

优点：可以模拟药物在体内的长期作用，减少手术次数，降低动物应激。

缺点：需要定期更换或补充药物，操作相对复杂。

3. 持续释放给药，通过手术将植入式缓释泵植入动物体内，泵内装有药物，可以根据需要调节药物释放速度和持续时间。

优点：可以长时间维持稳定的药物浓度，减少手术次数，减少动物应激。

缺点：手术操作较为复杂，成本较高，且植入式泵的维护和更换需要专业设备和技术。

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。

1. 实验准备

1.1 设备与配件

准备好以下设备和配件：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（含钻头）、异氟烷气体麻醉系统（或注射麻醉药品）、套管给药系统（包括导管、注射内管、导管帽、PE管、小螺钉）以及微量给药系统（包括微量注射泵、微量注射器）。

1.2 试剂

准备碘伏、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）等试剂。

2. 实验操作

2.1 确定目标脑区

依据脑图谱或相关文献，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（DorsalVentral，Z轴，背侧到腹侧）。

2.2 动物麻醉与固定

将动物进行麻醉，并将其头部固定在脑立体定位仪上。小鼠需要使用黑色适配器，而大鼠则可直接固定。

2.3 钻孔与植入套管

调平颅骨，然后在目标脑区附近钻孔，（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）。用针轻轻刺破目标脑区上方的硬脑膜，暴露脑组织（颅钉固定位置硬脑膜无需刺破）。

2.4 固定与恢复

将颅钉旋入孔内约三圈，使用夹持器将准备好的导管缓慢植入颅内，并用牙科水泥将螺丝和导管包裹固定。

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），插入导管帽并旋紧。根据需要决定是否缝合皮肤。在动物恢复期间（约2-3天即可恢复），涂抹罗红霉素软膏以防止感染，并适时补充糖盐以维持动物能量。

2.5 给药

预先组装好注射内管、PE管、锁紧螺帽和注射器。使用注射泵吸取药物，并在PE管上标记药液位置（主要用于注射药物过程中观察药物液面是否下降了）。取出导管帽，将注射内管缓慢插入导管，并用锁紧螺帽固定。

设置注射泵的注射量和速度，开始注射。注射完毕后，等待10分钟让药物充分扩散，然后缓慢拔出注射内管，重新插入导管帽并旋紧。

3. 注意事项

非金属导管帽、导管、注射内管、导管帽芯、锁紧螺帽和PE管等非金属部件建议采用高压蒸汽、紫外、环氧乙烷等方式进行消毒灭菌。

在使用PE管前，可以适当撑大其一端或用酒精浸泡，以便于插入注射内管。确保PE管套在注射内管的外层，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），以防止脱落或松动，导致漏液。

由于PE管和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，以保证注射药量的精准。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。）

4.套管选择

（1）微量给药单套管

订货时，务必提前确认以下4个参数：

1）D1-导管的外径，有22G(兔子、猴)、23G(大鼠)、24(大小鼠)、26G(小鼠)和27G(幼小鼠)五种规格供选择。

2）L1-导管塑料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）L3-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1.0mm。

4）L4-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1.0mm。

（2）微量给药双套管

订货时，务必提前确认以下5个参数：

1）D1-导管的外径，有23G(大鼠)、24G(大小鼠)、26G(小鼠)和27G(幼小鼠)四种规格供选择。

2）L1-导管塑料基座下金属管的长度，即动物颅骨表面至目标脑区的垂直距离（单位：mm）。

3）L3-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1.0mm。

4）L4<-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1.0mm。

5）P-双导管的中心间距，即两个目标脑区的水平间距（单位：mm）。

5.订货信息

微量给药单套管

微量给药双套管