肺部AAV注射怎么打?

2026年6月5日
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滴鼻注射

适用组织:呼吸系统(上呼吸道)

1.实验前准备

小鼠、病毒储存液(冰上解冻)、动物麻醉系统(异氟烷蒸发器与麻醉箱/鼻罩或小动物腹腔注射麻醉药物)、恒温加热垫(37°C)、无菌PBS(用于病毒稀释)、移液器、无粉乳胶手套

病毒准备

在生物安全柜内,使用无菌PBS将病毒稀释至所需浓度。保持病毒溶液始终在冰上,避免反复冻融或长时间室温放置。

麻醉

将单只小鼠放入麻醉箱,以2.5%异氟烷、1 L/min氧气流量进行麻醉。

2.病毒滴注

A操作者:用带滤嘴的移液枪头,取40 μL(总剂量一半)病毒载体,准备滴鼻。

B操作者:小鼠进入稳定麻醉状态后取出。用惯用手捏住小鼠颈背皮肤,非惯用手拇指压住下颌口部,惯用手手食指轻压鼻梁,防止小鼠用口呼吸及吸入AAV载体(见下图)。将小鼠身体以约45°角斜靠在惯用手手掌上,确保气道开放。

A操作者:将移液枪头垂直(90°)对准小鼠鼻尖,缓慢滴下一滴AAV载体,待液体被吸入后再滴下一滴,直至40 μL全部滴完。

B操作者:滴完后继续保持该姿势30–60 s,防止小鼠吞咽。

一侧鼻孔滴注一半体积的病毒后换另一鼻孔。

3.动物复苏

滴鼻结束后将小鼠放入带有加热垫的空恢复笼,至少观察10 min,直至完全清醒。

滴鼻注射

图片来源:https://experiments.springernature.com/articles/10.1007/978-1-4939-9139-6_21

4.常见问题和解决方案

问题 解决方案
小鼠在滴鼻过程中挣扎、甩头 延长麻醉诱导时间至3-5分钟,确认翻正反射完全消失后再操作
异氟烷浓度过高或麻醉时间过长,导致呼吸频率<40次/分钟或呼吸浅慢 立即降低异氟烷浓度或暂停给药,轻拍胸部刺激呼吸,必要时给予纯氧支持
小鼠呼吸困难、发绀 调整拇指位置,仅轻压下颌避免张口;定期检查胸部起伏确认呼吸通畅;保持45°倾斜角而非过度后仰
单次给药剂量过大,导致液体溢出、呛咳、吞咽 改为分次给药:每次3-5μL,间隔30秒;40μL分8-10次完成,而非快速滴完;观察每滴完全吸收后再进行下一滴
液体进入气管,小鼠剧烈咳嗽 调整滴药角度至45-60°倾斜;移液枪头距离鼻孔2-3mm,避免直接接触;放慢滴药速度至1滴/10-15秒
两人配合不默契 建立口令系统:”准备”、”滴药”、”等待”、”下一滴”;A操作者负责报告小鼠状态,B操作者根据指令操作;事先充分练习,确保动作协调
重复滴鼻间隔时间过短,导致小鼠应激反应累积,后续操作困难 第一次40μL和第二次40μL间隔至少15-20分钟;确保小鼠完全清醒并恢复正常活动后再进行第二次
鼻腔分泌物增多 轻微分泌物属正常现象,无需处理。如分泌物过多或持续>3天,考虑抗炎处理;保持环境清洁干燥

气管内注射

1.实验前准备

小鼠、病毒储存液(冰上解冻)、动物麻醉系统(异氟烷蒸发器与麻醉箱/鼻罩或小动物腹腔注射麻醉药物)、可倾斜的手术台/手术板、医用胶布、手术剪、镊子(钝头、弯头)可调的冷光源(如光纤灯或头灯)、胰岛素注射器(配29G针头)、碘伏、70%乙醇、6-0 可吸收缝线、 5-0 单丝缝线、恒温加热垫(37°C)、无菌PBS(用于病毒稀释)、无粉乳胶手套

病毒准备

在生物安全柜内,使用无菌PBS将病毒稀释至所需浓度。保持病毒溶液始终在冰上,避免反复冻融或长时间室温放置。用胰岛素素注射器吸取40–80 μL AAV稀释液,置于冰上备用。

麻醉

将小鼠置于麻醉箱内,以2.5%异氟烷、1 L/min氧气流量麻醉,直至小鼠完全失去意识。将小鼠从麻醉箱移至手术板,使其仰卧,并在鼻部罩上小鼠麻醉面罩,维持麻醉状态。轻捏小鼠后足检查麻醉深度,若仍有反应,继续加深麻醉。

涂抹金霉素眼膏保持眼部湿润。

用胶带将小鼠前肢向两侧伸展固定于手术板上(如图)。使用电动剃毛器剃除颈部毛发,建立清洁手术区。用碘伏/70%乙醇交替对手术区进行消毒。

2.病毒注射

用弯镊夹住前肢间颈部皮肤,用手术剪在颈部正中纵向做一约5–7 mm的小切口(如图)。用钝头镊进行钝性分离,暴露气管环,用非惯用手持弯镊轻轻固定气管。

惯用手手持注射器,针尖斜面朝上,与气管成约45°角,针头指向尾部,刺入气管数毫米(如图)。缓慢将AAV注入气管,注射完毕后等待5 s,再缓慢退针。

用缝合线缝合切口。

3.动物复苏

移除麻醉面罩,将小鼠放入带有加热垫的饲养笼,直至完全清醒。

气管内注射

图片来源:https://experiments.springernature.com/articles/10.1007/978-1-4939-9139-6_21

4.常见问题和解决方案

常见问题 可能原因 解决方案
手术视野不清,找不到气管 1. 光源不足或角度不佳。

2. 小鼠头部位置不当,颈部未充分伸展。

3. 唾液或血液遮挡视野。

1. 使用可调节的冷光源,确保光线直射手术区域。

2. 采用头高脚低的倾斜体位,并用绳子固定上门牙,使颈部完全伸展。

3. 及时用无菌棉签清理分泌物和血液。

注射时阻力大或注射器堵塞 1. 针头过细。

2. 病毒溶液中存在未完全溶解的颗粒或杂质。

3. 针尖斜面贴在气管壁上。

1. 更换为26G或27G针头。

2. 确保病毒溶液充分混匀,无肉眼可见沉淀。

3. 调整针头角度和深度,确保针尖位于气管腔中央。

注射后液体从针眼反流 1. 注射速度过快。

2. 注射后未等待即刻拔针。

3. 拔针后未按压穿刺点。

1. 将注射时间控制在15-20秒,匀速缓慢推注。

2. 注射完毕后,保持针头在原位停留5-10秒。

3. 拔针后,用无菌棉签轻压穿刺点数秒钟。

不确定针头是否在气管内 1. 操作经验不足。

2. 未进行验证步骤。

1. 针头刺入后,观察注射器内液体是否随小鼠呼吸节律轻微搏动。

2. 如果误入食道,推注时几乎没有阻力;如果在气管内,会有轻微的、带节律感的阻力。

术中出血较多 1. 切口偏离颈部正中线,损伤了颈部血管。

2. 分离组织时操作过于粗暴,使用了锐性分离。

1. 确保在颈部正中线做纵向切口。

2. 切开皮肤后,使用钝头镊进行钝性分离,轻轻拨开肌肉和结缔组织暴露气管。

动物术后呼吸困难或死亡 1. 麻醉过深导致呼吸抑制。

2. 病毒液体误注入食道后反流误吸。

3. 注射液体过多或过快导致急性肺损伤/肺水肿。

1. 严密监控麻醉深度,维持在2-3%异氟烷浓度。

2. 严格确认针头在气管内再进行注射。

3. 严格控制注射体积(如50μL/20g)和速度。复苏时保持小鼠侧卧。

实验组内转导效率差异大 1. 注射体积不一致。

2. 操作者技术不稳定,部分小鼠注射失败或液体反流。

3. 病毒分装后效价不均。

1. 根据小鼠体重精确计算并使用标准化的注射体积。

2. 通过大量练习和遵循标准流程来稳定操作技术。

3. 病毒稀释后要充分、轻柔地混匀。

气管插管注射

适用组织器官:气管、肺

1.实验前准备

小鼠、病毒储存液(冰上解冻)、动物麻醉系统(异氟烷蒸发器与麻醉箱/鼻罩或小动物腹腔注射麻醉药物)、光源(灯或手术头灯)、气管插管、移液器、金霉素眼膏、手术台或垫板(可倾斜45°-60°)、弯头镊子(暴露声门)、恒温加热垫(37°C)、无菌PBS(用于病毒稀释)、无粉乳胶手套

病毒准备:

在生物安全柜内,使用无菌PBS将病毒稀释至所需滴度。保持病毒溶液始终在冰上,避免反复冻融或长时间室温放置。

麻醉

将小鼠置于麻醉箱内,以2.5%异氟烷、1 L/min氧气流量麻醉,直至小鼠完全失去意识。将小鼠从麻醉箱移至手术板,使其仰卧,并在鼻部罩上小鼠麻醉面罩,维持麻醉状态。轻捏小鼠后足检查麻醉深度,若仍有反应,继续加深麻醉。

涂抹金霉素眼膏保持眼部湿润。

2.气管插管

将麻醉好的小鼠取出,仰卧放置于手术板上,用医用胶带将小鼠前肢向两侧伸展固定于手术板上(如图)。使用牙线或橡胶带将小鼠前齿挂在手术台面上部的横杆上,使头部保持伸展状态,调整手术台的倾斜角度,使小鼠嘴端朝向操作者并呈45°夹角。在小鼠鼻孔上方放置连通气体麻醉系统的软管,维持麻醉状态。

用弯头镊子轻轻打开小鼠口腔,将舌头向前拉出,暴露声门。在强光照明下,可以看到声门开合(随呼吸运动)。在吸气相(声门开放时),将准备好的气管插管沿小鼠舌头中线缓慢插入声门。

确认插管位置正确: 可观察到随呼吸节律的胸廓起伏,轻轻接触导管开口,可感受到气流,如有条件,可用小镜子放在导管口,观察呼吸时镜面是否有雾气形成。

3.病毒注射

右侧肺远端叶选择性插管与注射

完成气管插管后,将手术板顺时针旋转 +30°(如图 A)。握住导管接头,保持其与鼠体中线平行,按体重对应的深度(如表 )推进。注意:到达深度时可感到阻力,同时小鼠出现轻度呼吸急促。

用移液器将病毒液注入导管。拔出导管,保持体位 30 秒。

左侧肺远端段选择性插管与注射

完成气管插管后,将塑料板逆时针旋转 -74°(图 B),握住导管接头,轻轻加压,使其进入左主支气管;同时向下方(90°)施加适度压力。按表所示深度推进,可感到阻力,提示已进入左肺下段。若出现呼吸急促,将导管退至 20–25 mm 处重新尝试。

插管成功后,需调整体位以利用重力辅助给药:将塑料板旋转至 -30°(图 B)。用移液器将病毒液注入导管。拔出导管,保持体位 30 秒

注意:左肺仅一叶,可允许更大给药量。

4.动物复苏

将动物置于恒温加热垫上,待其完全清醒(通常 2 分钟内恢复)。

气管插管注射

气管插管注射2

图片来源:https://app.jove.com/v/20233/intrabronchial-delivery-technique-to-administer-an-experimental-agent

C57BL/6小鼠中导管插入深度参考

体重 (g) 选择性导管插入深度(mm) 全肺插管所需导管深度(mm)
右肺 左肺
15 – 19 37 38 26
20 – 25 38 39 27
25 – 30 39 40 28
> 30 40 41 31

5.常见问题和解决方案

问题 可能原因 解决方案
插管困难,无法看到声门 光源不足或角度不佳 调整光源位置;增加倾斜角度;使用更好的照明设备
插管误入食道而非气管 操作技术问题;声门暴露不充分 观察胸部起伏确认位置;撤出重新尝试;改善小鼠头颈部位置
插管后小鼠呼吸困难 插管过深;导管过粗;气道损伤 调整插管深度;选择更细的导管;避免粗暴操作
麻醉过深,呼吸抑制 麻醉剂量过大 降低异氟烷浓度;阿维汀使用时严格计算剂量;密切监测生命体征
麻醉不足,小鼠活动 麻醉剂量不足;麻醉深度判断错误 适当增加麻醉剂量;确认麻醉深度充分(夹脚趾反射消失)
AAV注射后肺部感染 操作不够无菌;免疫功能受抑 严格无菌操作;必要时使用抗生素预防;注意环境卫生
不均匀的基因表达 AAV分布不均;注射速度过快 控制注射速度;注射后轻拍胸部;保持倾斜位置
复苏过程缓慢 麻醉过量;体温过低;手术应激过大 使用加热垫维持体温;严格控制麻醉剂量;减少手术时间
转导效率低于预期 AAV血清型选择不当;剂量不足;操作技术问题 根据目标组织选择合适的AAV血清型;优化AAV剂量;改进操作技术
术后体重下降明显 手术应激;呼吸道损伤;感染 提供易接近的食物和水;必要时补充液体

关于派真

作为一家专注于AAV 技术十余年,深耕基因治疗领域的CRO&CDMO,派真生物可提供从载体设计、构建到 AAV、慢病毒和 mRNA 服务的一站式解决方案。凭借深厚的技术实力、卓越的运营管理和高标准的服务交付,我们为全球客户提供一站式CMC解决方案,包括从早期概念验证、成药性评估到IITINDBLA的各个阶段。

 

凭借我们独立知识产权的π-alphaTM 293 细胞AAV高产技术平台,我们能将AAV产量提高多至10倍,每批次产量可达1×10¹⁷vg,以满足多样化的商业化和临床项目需求。此外,我们定制化的mRNA和脂质纳米颗粒(LNP)产品及服务覆盖药物和疫苗开发的各个阶段,从研发到符合GMP的生产,提供端到端的一站式解决方案。

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