微透析技術(shù)

1、微透析技術(shù)微透析技術(shù)20145181微透析技術(shù)微透析技術(shù)一、微透析技術(shù)微透析技術(shù)微透析(Microdialysis)技術(shù)是一種將灌流取樣和透析技術(shù)結(jié)合起來(lái)并逐漸完善的一種從生物活體內(nèi)進(jìn)行動(dòng)態(tài)微量生化取樣的新技術(shù)。具有活體連續(xù)取樣、動(dòng)態(tài)觀察、定量分析、采樣量小、組織損傷輕等特點(diǎn)?？稍诼樽砘蚯逍训纳矬w上使用，特別適合于深部組織和重要器官的活體生化研究。目前已成為實(shí)驗(yàn)神經(jīng)生理學(xué)和神經(jīng)化學(xué)的重要研究工具之一它可提供遞質(zhì)釋放、攝取和代謝的必要信

2、息。1、主要原理主要原理以透析原理作為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)插入生物體內(nèi)中的微透析探頭在非平衡條件下進(jìn)行灌流，物質(zhì)沿濃度梯度逆向擴(kuò)散，使被分析物質(zhì)穿過(guò)膜擴(kuò)散進(jìn)入透析管內(nèi)并被透析管內(nèi)連續(xù)流動(dòng)的灌流液不斷帶出，從而達(dá)到活體組織取樣的目的。2、微透析系統(tǒng)及其特點(diǎn)微透析系統(tǒng)及其特點(diǎn)2.12.1、微透析系統(tǒng)裝置主要由微量泵、微透析探頭、收集器、連接管及配套設(shè)備組成。2.1.12.1.1、微量泵以注射泵為佳有利于減少恒流泵和蠕動(dòng)泵的波動(dòng)流速一般為1~5μlm

3、in。2.1.22.1.2、微透析探頭有直線(xiàn)性探頭、環(huán)形探頭、同心型探頭等不同的類(lèi)型(微透析管因?qū)嶒?yàn)對(duì)象不同而形狀大小各異)；按照探頭的形狀分為穿顱探頭、U型探頭、I型探頭、環(huán)形探頭等。目前普遍應(yīng)用的是同心型探頭，微透析探頭通常是由一管式半透膜與不銹鋼、石英或塑料毛細(xì)管構(gòu)成雙層管道；長(zhǎng)度一般為1～10cm。半透膜由再生纖維素、聚碳酸酯或聚丙烯腈制成載留分子量5～10KD不等。實(shí)際應(yīng)用需根據(jù)具體組織和待測(cè)物選擇不同的微透析探頭。微透析技術(shù)

4、最大的優(yōu)點(diǎn)是可在基本上不干擾體內(nèi)正常生命過(guò)程的情況下進(jìn)行在體(invivo)、實(shí)時(shí)(realtime)和在線(xiàn)(online)取樣特別適用于研究生命過(guò)程的動(dòng)態(tài)變化。微透析技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是活體取樣、動(dòng)態(tài)觀察、定量分析、采樣量小、組織損傷輕等。該技術(shù)的另一大優(yōu)點(diǎn)是樣品的采集與分析過(guò)程既可在位又可離位進(jìn)行。此外微透析技術(shù)的獨(dú)到之處是可以單獨(dú)取得細(xì)胞外液因此可對(duì)體內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)具有重要的生物學(xué)意義。微透析技術(shù)的缺點(diǎn)就是對(duì)取出的樣品進(jìn)行

5、準(zhǔn)確可靠的校正，主要涉及到對(duì)探針的回收率的測(cè)定。探針回收率是指從灌流液中流出的待測(cè)組分與標(biāo)準(zhǔn)濃度之比的百分?jǐn)?shù)。探針回收率是影響微透析結(jié)果的重要因素取決于取樣部位的生物學(xué)性質(zhì)、透析膜的物理性質(zhì)微透析技術(shù)微透析技術(shù)20145183量在0.5~3mmolL之間乳酸丙酮酸比值＞30，在32~65之間則暗示有厭氧代謝3min＜的短暫夾閉不會(huì)引起腦氧量減少或乳酸葡萄糖比值的升高；長(zhǎng)時(shí)間夾閉則會(huì)有副作用。萬(wàn)登峰等應(yīng)用微透析技術(shù)動(dòng)態(tài)收集大鼠輕、重度腦損

6、傷局部的細(xì)胞外液(ECF)透析液觀察其葡萄糖含量(［Glu］d)和乳酸含量(［Lac］d)變化。透析管插入引起［Glu］d和［Lac］d的變化很小(P＜0.05)；腦損傷后［Glu］d下降，與對(duì)照組及損傷前相比相差顯著(P＜0.05)，且損傷越重其變化越顯著(P＜0.05)；而腦損傷后［Lac］d則上升，與對(duì)照組及損傷前相比相差顯著(P＜0.05)，且損傷越重其變化亦越顯著(P＜0.05)；腦損傷后［Glu］d和［Lac］d的變化分別與

7、腦組織含水量呈顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.05)和顯著正相關(guān)(P＜0.05)。皮膚：Sjogren等選用聚乙烯砜膜(100kD)探針測(cè)定皮膚在探針插入這一微創(chuàng)條件下白介素6的產(chǎn)生為測(cè)定復(fù)雜的細(xì)胞因子系統(tǒng)提供了技術(shù)參考。金屬離子與一些皮膚病的發(fā)病有關(guān)但活體皮膚離子濃度測(cè)定一直較難實(shí)施Leveque等以該技術(shù)聯(lián)用原子吸收光度計(jì)測(cè)定真皮鐵離子濃度證實(shí)微透析可用于皮膚離子測(cè)定。此外還可進(jìn)行血液、脂肪、肌肉中藥物濃度的變化。由于物質(zhì)跨膜擴(kuò)散是雙向性的，微

8、透析技術(shù)除了可用于監(jiān)測(cè)體內(nèi)環(huán)境的生化改變外還可作為一種給藥途徑。可將藥物緩慢、直接地作用于靶器官，提高藥效分析和藥物代謝動(dòng)力學(xué)研究的水平，特別是局部直接給藥更能顯示出這種方法的優(yōu)越性。陽(yáng)曉等研究發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)性大鼠的腹透液中加入川芎嗪長(zhǎng)期進(jìn)行腹膜透析(PD)，腹膜間皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)基本完好間皮下無(wú)明顯的基質(zhì)沉積，且大鼠PD的超濾量顯著提高，小分子物質(zhì)的清除率增加而對(duì)透出液中蛋白質(zhì)濃度則無(wú)明顯影響。微透析技術(shù)已用于測(cè)定直接人腦實(shí)質(zhì)的藥物濃度，并可

9、幫助諸如愛(ài)滋病毒（HIV）感染病人選擇合適的穿透血腦屏障的藥物。但微透析技術(shù)仍存在一些不足，微透析技術(shù)的不足之處在于探針的植入會(huì)造成局部輕微的損傷。特別是對(duì)急性實(shí)驗(yàn)可能有一定程度的影響。回收率的測(cè)定雖然種類(lèi)繁多但每種方法都不夠完善影響了實(shí)際濃度的計(jì)算。由于采用的方法不同在檢測(cè)濃度極低的生理活性物質(zhì)時(shí)不同作者的報(bào)告有時(shí)可能相差近一個(gè)數(shù)量級(jí)。微透析技術(shù)要求探頭必須準(zhǔn)確插在同一取樣部位因此不適合對(duì)很小的腦內(nèi)神經(jīng)核團(tuán)采樣。由于透析膜體積小灌流液

10、的流速低(一般1～5μlmin)很難進(jìn)行以秒為單位的動(dòng)態(tài)觀察。二、微透析技術(shù)在腦組織研究中的應(yīng)用微透析技術(shù)在腦組織研究中的應(yīng)用微透析技術(shù)是將推挽灌流和透析技術(shù)結(jié)合起來(lái)并逐漸完善的一種新型生物采樣技術(shù)可在麻醉或清醒的生物體上使用特別適合于深部組織和重要器官的活體生化研究。微透析技術(shù)最早應(yīng)用于腦內(nèi)是在1972年美國(guó)耶魯大學(xué)報(bào)道的猴腦的微透析研究，之后微透析即開(kāi)始應(yīng)用于對(duì)腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的改變，藥物動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)以及一些疾病腦內(nèi)神經(jīng)生理改變的研究，至