超声波清洗是一种简便、快速、有效的清洗手段。它的作用原理是高频声波通过液体传播,形成上百万个极微小的气泡,这些气泡迅速地膨胀破裂释放能量从而将物品的脏物清洗干净。在动物实验室尤其是感染性动物实验室,利用超声波清洗器对手术器械、灌胃器、玻璃器皿等非一次性器械进行消毒前洗涤,即可提高洗涤质量,又可有效预防与控制实验室感染。但是,经过长期实践观察,如果洗涤时超声波清洗器距离动物饲养室太近,会引起动物躁动不安、乱蹦乱跳、尖叫等症状。
因此,我们考察了超声波清洗器对麻醉大鼠心电图的影响,以期探讨超声波清洗器在动物实验室的正确使用方法,避免超声波对动物产生不良影响。实验动物SPF 级SD 大鼠40 只,雌雄各半,体重200 ~240 g。购于北京华阜康生物技术有限公司[SCXK( 京)2009 - 0004]。仪器及试剂RM6240-BD 型多道生理信号采集处理系统,成都仪器厂;KH7200DB 型数控超声波清洗器( 昆山禾创超声仪器有限公司) ;无水乙醚,分析纯( 天津市凯信化学工业有限公司)。 实验方法超声波清洗器打开短时间对大鼠心电的影响:20 只SD 大鼠适应性饲养1 周后,用无水乙醚吸入麻醉后,背位固定。将5 号金属注射器针头刺入左、右前肢及左后肢皮下,RM6240-BD 型多道生理信号采集处理系统专用心电图导联线的鳄鱼夹与注射器针头连接,测量标准肢体Ⅱ导联心电图,记录2 min。将放置在同一房间内固定位置的超声波清洗器打开( 里面装入水和被洗涤的玻璃器皿) ,分别在40 KHz 和59 KHz 超声频率下洗涤2 min,同时测量记录这2 min 内心电图。观察比较超声波清洗器打开前后心率及心电参数变化。 超声波清洗器打开长时间对大鼠心电的影响:取另外20 只SD 大鼠适应性饲养1 周后,用无水乙醚吸入麻醉后,背位固定。用上述同样方法测量正常状态和超声清洗器( 在40 KHz 和59 KHz 超声频率下) 打开15 min、30 min 及超声清洗器停止后30 min 时麻醉大鼠的心电图,比较心率和心电参数变化。统计学方法:数据以均数± 标准差(M ± s) 表示,正常状态与超声波清洗器工作状态心电参数比较采用配对t 检验。用SPSS11. 5 软件进行统计分析。 实验结果:超声波清洗器工作短时间对大鼠心电的影响,麻醉状态下大鼠正常心电图与超声波清洗器影响的心电图形状相似。超声波清洗器打开2 min(40 KHz 和59 KHz) 时大鼠心率显著高于正常状态(P < 0. 01) ,同时心电图的QRS间期显著缩短( P < 0. 05 )。
大鼠是常用的实验动物之一。ECG 是心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中生物电变化的记录。由于心脏功能变化常与生物电变化相联系,因此,ECG 是心血管药理实验方法学中的一个有价值的观察指标。本实验室采用标准肢体二导联考察了超声波清洗器在40 Khz 和59 Khz 两个常用超声频率下对麻醉大鼠心率和心电图的影响。结果表明超声波清洗器打开2 min 时,大鼠心率显著增加,QRS 波群间期显著缩短,且高频(59 KHz) 对大鼠心率和心电图的影响与低频(40 KHz) 相似。除此之外,我们还考察了超声波清洗器长时间工作时对大鼠心电图的影响情况,结果显示,超声波清洗器打开15 min 和30 min 时,大鼠心率显著增加,与此同时,QRS 波群间期显著缩短。而超声波清洗器停止后30 min 时,大鼠心率和QRS 波群间期基本恢复至正常。QRS 波群代表心室肌除极过程的电位变化,QRS 波群间期缩短,提示心室肌除极化加快。其原因推测可能与内向电流增强导致的综合除极势力增大,或与缝隙连接的传导速度加快或密度增大导致的细胞间联系改善等因素有关。
目前的研究已证实窄而高的QRS 波对人的致死性心律失常具有预测价值。因此推测,超声波清洗器工作时产生的超声波对大鼠心脏可能会产生一过性的不良影响。此实验研究提示实验室常用的超声波清洗器不宜放置在距离大鼠饲养室较近的房间内。此外,大鼠饲养区应慎用超声波仪器( 如超声波加湿器等)。如果利用超声波仪器进行大批量清洗、脱气、消泡、乳化、混匀、置换、提取、粉碎破碎及细胞破碎等操作时,应尽量远离大鼠饲养区。