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Issue
Vet. Res.
Volume 31, Number 6, November-December 2000
Page(s) 623 - 634
DOI http://dx.doi.org/10.1051/vetres:2000145
How to cite this article Vet. Res. (2000) 623-634
DOI: 10.1051/vetres:2000145

Vet. Res. 31 (2000) 623-634

Inflammatory response to intramuscular implantation of polyacrylonitrile ultrafiltration probes in sheep

Ted Whittema - Gary D. Koritza - James F. Zacharyb - David J. Schaeffera

aDepartment of Veterinary Biosciences, College of Veterinary Medicine, University of Illinois at Urbana-Champaign, 2001 S. Lincoln Avenue, Urbana, IL 61802, USA
bDepartment of Veterinary Pathobiology, College of Veterinary Medicine, University of Illinois at Urbana-Champaign, 2001 S. Lincoln Avenue, Urbana, IL 61802, USA

(Received 27 March 2000; accepted 1 September 2000)

Abstract:

Polyacrylonitrile is used in the manufacture of dialysis membranes. These membranes are fundamental to the functioning of implantable probes for microdialysis and ultrafiltration sampling of tissue fluids. Although in vivo experimentation using polyacrylonitrile has been reported to cause little inflammatory response when implanted subcutaneously, such information is not available for intramuscular implantation in sheep. The procaine and benzathine salts of penicillin are formulated for intramuscular injection. These salts of penicillin or the formulation excipients may cause inflammatory reactions. Use of polyacrylonitrile probes to draw samples from sites at which these formulations have been injected may be compromised by inflammation or direct interaction between formulation excipients and the dialysis membrane. The aim of this project was to describe tissue responses to intramuscular implantation of polyacrylonitrile in the presence and absence of either procaine or procaine plus benzathine salts of penicillin G. Each of 20 normal sheep was implanted with two ultrafiltration probes, one at the site of an injection of procaine or benzathine plus procaine penicillin G. Similar injections were also made at remote intramuscular sites. After 8, 9, and 11 days of the experiment, sheep were killed and the injection and implantation site muscle were excised and prepared for histopathological examination. The implantation of the probe alone caused greater inflammatory response than the injection of procaine or procaine plus benzathine penicillin G at remote intramuscular sites. The histopathological lesions were greatest where the implantation site was coupled with the injection of either formulation of penicillin G. Polyacrylonitrile may not be a suitable dialysis membrane material for intramuscular implantation in sheep.


Keywords: polyacrylonitrile / ultrafiltration / intramuscular implantation / inflammatory response / sheep

Résumé:

Réponse inflammatoire à l'implantation intramusculaire de sondes d'ultrafiltration en polyacrylonitrile chez le mouton. Le polyacrylonitrile est utilisé dans la fabrication de membranes de dialyse. Ces membranes sont fondamentales pour le fonctionnement des sondes implantables de microdialyse et d'échantillonnage de fluides tissulaires par ultrafiltration. Bien qu'une faible réponse inflammatoire ait été notée lors de l'expérimentation in vivo utilisant le polyacrylonitrile implanté en sous-cutané, une telle information n'est pas disponible pour les implantations intramusculaires chez le mouton. Les sels de pénicilline procaïne et benzathine sont formulés pour les injections intramusculaires. Ces sels de pénicilline, ou les excipients entrant dans leur composition, peuvent provoquer des réactions inflammatoires. L'utilisation de sondes de polyacrylonitrile pour l'extraction d'échantillons aux sites d'injection de ces composés pourrait être compromise par une inflammation ou une interaction directe entre les excipients et la membrane de dialyse. Le but de cette étude était de décrire les réponses des tissus à l'implantation intramusculaire de polyacrylonitrile, en présence et en l'absence de chacun de ces sels de pénicilline G. Vingt moutons normaux ont chacun subi l'implantation de deux sondes d'ultrafiltration, dont une au site d'injection de la pénicilline G-procaïne, ou de la pénicilline G benzathine-procaïne. Des injections similaires ont également été effectuées à des sites intramusculaires distants. Après 8, 9 et 11 jours, les moutons ont été sacrifiés, et le muscle a été excisé au niveau du site d'injection, et préparé pour un examen histopathologique. L'implantation de la sonde seule a provoqué une réponse inflammatoire plus importante que l'injection de pénicilline G-procaïne ou pénicilline G-procaïne-benzathine à des sites distants. Les lésions histopathologiques ont été plus importantes aux endroits où le site d'implantation était couplé à l'injection de l'une ou l'autre formulation de pénicilline G. Le polyacrylonitrile pourrait ne pas être un matériel adapté à l'implantation intramusculaire chez le mouton.


Mots clé : polyacrylonitrile / ultrafiltration / implantation intramusculaire / réponse inflammatoire / mouton

Correspondence and reprints: Ted Whittem
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