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. 2017 Jul 10:6:Doc10.
doi: 10.3205/iprs000112. eCollection 2017.

Dorsal skinfold chamber models in mice

Jeannine Schreiter  1 , Sophia Meyer  1 , Christian Schmidt  1   2 , Ronny M Schulz  1   2 , Stefan Langer  1
Affiliations

Dorsal skinfold chamber models in mice

Jeannine Schreiter et al. GMS Interdiscip Plast Reconstr Surg DGPW. .

Abstract
in English, German

Background/purpose: The use of dorsal skinfold chamber models has substantially improved the understanding of micro-vascularisation in pathophysiology over the last eight decades. It allows in vivo pathophysiological studies of vascularisation over a continuous period of time. The dorsal skinfold chamber is an attractive technique for monitoring the vascularisation of autologous or allogenic transplants, wound healing, tumorigenesis and compatibility of biomaterial implants. To further reduce the animals' discomfort while carrying the dorsal skinfold chamber, we developed a smaller chamber (the Leipzig Dorsal Skinfold Chamber) and summarized the commercial available chamber models. In addition we compared our model to the common chamber. Methods: The Leipzig Dorsal Skinfold Chamber was applied to 66 C57Bl/6 female mice with a mean weight of 22 g. Angiogenesis within the dorsal skinfold chamber was evaluated after injection of fluorescein isothiocyanate dextran with an Axio Scope microscope. The mean vessel density within the dorsal skinfold chamber was assessed over a period of 21 days at five different time points. The gained data were compared to previous results using a bigger and heavier dorsal skinfold model in mice. A PubMed and a patent search were performed and all papers related to "dorsal skinfold chamber" from 1st of January 2006 to 31st of December 2015 were evaluated regarding the dorsal skinfold chamber models and their technical improvements. The main models are described and compared to our titanium Leipzig Dorsal Skinfold Chamber model. Results: The Leipzig Dorsal Skinfold Chamber fulfils all requirements of continuous in vivo models known from previous chamber models while reducing irritation to the mice. Five different chamber models have been identified showing substantial regional diversity. The newly elaborated titanium dorsal skinfold chamber may replace the pre-existing titanium chamber model used in Germany so far, as it is smaller and lighter than the former ones. However, the new chamber does not reach the advantages of already existing chamber models used in Asia and the US, which are smaller and lighter. Conclusion: Elaborating a smaller and lighter dorsal skinfold chamber allows research studies on smaller animals and reduces the animals' discomfort while carrying the chamber. Greater research exchange should be done to spread the use of smaller and lighter chamber models.

Einleitung: Die Verwendung der Rückenhautkammer hat innerhalb der letzten 8 Jahrzenten wesentlich zum Verständnis der Mikrozirkulation beigetragen. Diese Technik erlaubt in vivo Studien der Vaskularisation über einen kontinuierlichen Zeitraum. Die Rückenhautkammer bietet eine attraktive Möglichkeit, um die Vaskularisation von autolog oder allogen transplantiertem Gewebe, der Wundheilung, der Tumorgenese oder der Kompatibilität von Biomaterialien zu untersuchen. Um das Leid der Tiere, die im Rahmen dieser Rückenhautkammermodelle Verwendung finden, zu reduzieren, haben wir ein kleineres Kammermodell entwickelt (die Leipziger Rückenhautkammer). Zudem wurde eine Übersicht der herkömmlich angewandten Rückenhautkammermodelle zusammengestellt und diese mit unserem Leipziger Modell verglichen. Methoden: Die Leipziger Kammer wurde an 66 weiblichen C57Bl/6 Mäusen mit einem mittleren Gewicht von 22 g angewandt. Unter Injektion von Fluoreszein Isothiozyanid Dextran wurde die Angiogenese mit einem Axio Scope evaluiert. Die mittlere Perfusionsrate wurde über 21 Tage an fünf definierten Zeitpunkten erhoben. Die Daten wurden mit denen, welche unter Anwendung der herkömmlichen Kammer generiert wurden, verglichen. Zudem führten wir eine PubMed Recherche sowie eine Patentsuche unter Verwendung der Schlagwörter „dorsal skinfold chamber“ für den Zeitraum 1. Januar 2006 bis 31. Dezember 2015 durch und untersuchten die entsprechenden Paper auf die erwähnten Rückenhautkammermodelle sowie auf deren technischer Angaben. Die meist genutzten Modelle wurden mit dem Leipziger Kammermodell verglichen.Ergebnisse: Das Leipziger Kammermodell erfüllt die Erfordernisse für Kammermodelle für kontinuierliche in vivo Untersuchungen, dabei erreichten wir jedoch eine deutliche Minderung des Leides der Versuchstiere. Es wurden fünf verschiedene Kammermodelle identifiziert, die deutliche Unterschiede in ihrer regionalen Anwendung finden. Die neu entwickelte Leipziger Rückenhautkammer könnte die in Deutschland überwiegend genutzte Titan-Rückenhautkammer ersetzen, da sie kleiner und leichter ist als die herkömmliche. Allerdings bestechen Kammermodelle, die im asiatischen und amerikanischen Raum genutzt werden, mit einem noch geringeren Gewicht und niedrigerer Größe. Fazit: Die Entwicklung einer kleineren und leichteren Rückenhautkammer erlaubt die Anwendung dieses Kammermodells an kleineren Tieren und mindert deren Leiden. Ein größerer Austausch über die Verwendung unterschiedlicher Kammermodelle kann dazu beitragen, die Anwendung kleinerer und leichterer Kammern zu propagieren.

Keywords: angiogenesis; dorsal skinfold chamber; fat graft; intravital fluorescence microscopy.

PubMed Disclaimer

Conflict of interest statement

We confirm that there are no known conflicts of interest associated with this publication and there has been no significant sponsorship or funding arrangements for this work that could have influenced its outcome.

Figures

Table 1
Table 1. Data for different dorsal skinfold chamber models used in mice
Figure 1
Figure 1. Vascularisation seen after intravenous injection of 0.5 ml FITC-labelled dextran 5% [150 kDa], 5x objective, Axio Vert Zeiss, AxioCam mR 5, Leipzig Dorsal Skinfold Chamber model
Figure 2
Figure 2. Technical representations of the Leipzig Dorsal Skinfold Chamber and its measurements. (a): lateral view, (b): frontal view, (c): view from below.
Figure 3
Figure 3. Photograph of a mouse with an inserted dorsal skinfold chamber
Figure 4
Figure 4. Preliminary used model (a) and recently developed Leipzig Dorsal Skinfold Chamber model for mice (b), photographs by Lieven Spur
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References

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