Introduction
الدراسات التجريبية أن سجل في الجسم الحي الجهاز الهضمي (GI) الحركة عبر عدد من الظروف التجريبية تبقى أداة قوية لفهم العمليات الطبيعية والمرضية في جسم المريض الأساسية الضرورية لتوازن العناصر الغذائية. تقليديا، والعديد من المنهجيات التجريبية، مع بعض أوجه التشابه مع تلك التي وجدت في الممارسة السريرية 1، وقد استخدمت لقياس التغيرات في مباشرة GI معدل انكماش 2-5، الضغط داخل اللمعة 6، 7، أو عبور GI علامات غير قابل للامتصاص 8 و 9 أو نظائر مستقرة 10-12. كل من هذه التقنيات لها مزايا وعيوب فريدة من نوعها، والتي تم تناولها سابقا في الأدب. على سبيل المثال، قد شكك في جدوى بالون قياس الضغط لقياس تغيرات الضغط بسبب الامتثال المتأصل من المواد بالون بينما الانتعاش الهضمي من علامات غير ممتص يتطلب القتل الرحيم أنيما تجريبيلتر بالنسبة للنقطة بيانات واحدة. مؤخرا، تم الإبلاغ عن تطبيق والتحقق من صحة المنمنمة القسطرة الضغط الشرياني التي توفر طريقة غير جراحية لرصد انقباض المعدة في الفئران والجرذان 3. في حين أن محول الضغط ضعت orogastrically يزيل بشكل فعال المتغيرات التباس على وظيفة الجهاز الهضمي من خلال تجنب العمليات الجراحية الغازية، ومثل هذا النهج لا يصلح إلا للالاستعدادات تخدير. وعلاوة على ذلك، فإن الافتقار إلى التوجيه البصري لا يسمح وضع ثابت من محول داخل مناطق معينة من المعدة. على هذا النحو، ويقتصر هذا التطبيق على المعدة أو القولون منذ التصور، إلى جانب سلك محول قاسية نسبيا، ضمن العفج أو الدقاق ليس خيارا.
وبالمثل، تم التحقق من صحة بديلة biosusceptometry الحالية (ACB) تقنية المغناطيسية الحيوية لتحليل GI الانكماش 4. بينما توفر تقنية ACB لا ف ب موسعproach لقياس تقلصات الجهاز الهضمي، ACB يعاني من وجود قيود مشابهة في ذلك استخدام وسائل الإعلام تناولها الكشف المغناطيسي لا يسمح تسجيل دقيق لمناطق معينة من الجهاز الهضمي. ويمكن التغلب على هذا القيد من خلال غرس الجراحي للعلامات المغناطيسية. ومع ذلك، فإن تقنية ACB تقتضي أن يتم تخدير الحيوان لجمع البيانات.
واستخدمت Ultrasonomicrometry في بعض GI يدرس 13 و 14 من أجل الاستفادة من الحجم الصغير، المكاني والزماني من المزايا كهرضغطية الكريستال الارسال / الاستقبال. موجات من المعدة تقلص العضلات الملساء ليست حدثا عالية التردد وتحدث بمعدل حوالي 3-5 دورة / دقيقة. ولذلك، فإن مزايا الزمنية للsonomicrometry قد تكون غير ضرورية لتبرير التكلفة. وعلاوة على ذلك، في حين يتم قياس الحركة الخطية بدقة مع sonomicrometry، تم عرض القيود فيما يتعلق بالبيانات الهضمي دقيقةالتفسير الذي قد ينجم عن زرع جود العدد الكافي من بلورات 14.
بناء على التصاميم الأصلية للباس وزملاؤه 2، 15 هذا البروتوكول تصور يوثق بشكل كامل تلفيق خطوة بخطوة والتطبيق التجريبي للمصغرة، مزدوجة جاج سلالة العنصر الذي يمتلك حساسية عالية ومرونة لتسجيل تقلصات العضلات الملساء على طول الجهاز الهضمي بأكمله المسالك. أبعاد العناصر سلالة عيار هي مناسبة لتطبيق أي القوارض منذ حساسية وحجم سلالة عيار النهائي هي الأكثر اعتمادا على ورقة سيليكون التغليف العناصر. تتكيف هذه جاج سلالة بسهولة لتطبيق الحاد والمزمن في نماذج تخدير والتصرف بحرية حيوانات المختبر وبالتالي توفير تقنية واحدة لقياس تقلصات العضلات الملساء.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
وجاءت جميع الإجراءات المعاهد الوطنية للصحة المبادئ التوجيهية وتمت الموافقة من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي في هيرشي كلية ولاية بنسلفانيا للطب. وتم إيواء الفئران باستخدام الممارسات الحظيرة المشتركة. ملاحظة: يستخدم هذا البروتوكول فئران ويستار الذكور ≥8 أسابيع من العمر وزنها في البداية 175-200 غرام.
1. إجراءات تلفيق سلالة غيج
- لا تزال معظم الأدوات والمكونات المتوفرة من الشركات الأصلية أو خلفه، وخصت في الجدول 1.
- إعداد والربط اثنين من عنصر واحد من ثلاثة آلاف سلالة
- التعامل مع العناصر سلالة عيار (EA-06-031-350) بعناية مع نظيفة دومون # 5 ملقط. للحد من الحركة غير المرغوب فيها من العناصر، استخدام، نظيفة، وقطعة صغيرة ذاتية اللصق من الورق مع الجانب اللاصق مواجهة لتأمين العناصر إلى سطح العمل دون التعرض لخطر التلوث أو التصاق المفرط.
- السندات اثنين سبر سلالة واحدةعناصر العودة إلى الوراء، لتشكيل عنصر مزدوج. تنظيف الجزء الخلفي من كل فيلم مع عنصر الآيزوبروبيل الكحول والسماح التجفيف بالتبخير (تجفيف بشاش غالبا ما يدخل الملوثات الألياف التي يصعب إزالة). بتوجيه stereomicroscope (1 - 3X)، وباستخدام فرشاة الفنان نظيفة (10-0 وبر الإبل)، وتطبيق طبقة رقيقة من الايبوكسي لاصق الفينول إلى الجزء الخلفي من عنصر واحد وعلى الفور وضع المعارضة الخلفي من العنصر الثاني في اتصال ومحاذاة شبكات احباط (الشكل 1A).
- وضع عناصر العبودي في 50 - 60 ° C الفرن O / N لعلاج تماما الايبوكسي.
ملاحظة: لا المشبك عناصر المستعبدين منذ الايبوكسي الزائد قد تتسرب إلى العناصر والضغط قد يسبب اختلال للشبكات. الايبوكسي جزئين لديه قابلة للاستخدام المبردة حياة سوى 6 أسابيع بعد الخلط. السندات وعلاج إمدادات كافية من العناصر في وقت واحد وتخزينها في نظيفة، الغبار الحرة والبيئة لاستخدامها لاحقا.
- التحجيم والأسلاكالعنصر المزدوج سلالة جاج
- تقليم العناصر المزدوجة المستعبدين إلى الحجم النهائي 3 × 3 ملم مع مشرط رقم 11 أو واحد حافة شفرة الحلاقة. تأخير تقليم جزء العلوي من العناصر المزدوجة في هذا الوقت من أجل الحصول على مساحة للتعامل بأمان العنصر (الشكل 1A).
- يتطلب كل عنصر سلك أربعة الموصلات ملفقة من ثلاثة الموصلات، bondable، تفلون سلك معزول (P / N 336-FTE). تفكيك واحدة 30 سم مضفر حبلا من الأسلاك الثلاثة الموصلات في ثلاثة أسلاك التأسيسية.
- لجعل كابل أربع أسلاك، زوج واحد من الأسلاك واحدة الناتج مع السلك مثل لون الواردة في طول 30 سم الثاني من ثلاثة أسلاك الموصلات. في الخطوات التالية، وسينضم هذه الأسلاك الملونة مطابقة في نهاية طرفية لتشكيل سلك مشترك لسلالة عيار النهائي (الشكل 1B).
- إزالة ما يقرب من 1MM العزل تفلون من طرفي كل سلك مع تقشير الأسلاك الحرارية. عن طريق تنشيط سول الصنوبريdering تدفق وانخفاض درجة الحرارة لحام (نقطة انصهار 183 درجة مئوية) القصدير السلك ينتهي مع قلم رصاص لحام.
- للمرحلة المقبلة، هناك حاجة إلى طرف microsoldering لتشكيل جندى المشتركة أكثر منفصلة لمنع الضرر الحرارة إلى طبقة الفيلم من عنصر (الشكل 1C). الى افتعال طرف microsoldering أصغر، والتفاف قطعة صغيرة من الأسلاك النحاسية (~ 0.25 مم) مرة واحدة حول الطرف حام القياسية، والتأكد من أن الأسلاك النحاسية يمتد إلى أبعد من طول لحام طرف القياسية.
- تدفق منصات جندى فقط على جانب واحد من العنصر المزدوج المستعبدين مع فرشاة نظيفة 10-0 والرصاص جندى واحد واحد واحد من الخيوط المشتركة المقترنة لوحة لحام (الشكل 1D). يمكن إزالة تدفق المتبقية بعد ذلك بفرشاة نظيفة مغموسة في المذيبات راتنج.
- كرر العملية على الجانب الآخر، وضمان أن ما تبقى من الرصاص الأسلاك المشتركة وملحوم الى منصة قبالة الرصاص المشترك الأصلي.
- اختبارالثانية epoxying العنصر المزدوج سلالة جاج
- الموصلات لحام المقبس الذهب (E363 / 0) لينتهي خالية من الخيوط الأسلاك. عند هذه النقطة، قم بتوصيل سعة سلالة إلى مكبر للصوت تسجيل (موضح أدناه) لاختبار سلامة التجمع العنصر المزدوج.
- قياس المقاومة مع نوعية جيدة فولت أوم متر. تسجيل عناصر المقاومة من حوالي 350 Ω. اتصالات غير كافية Resolder في هذه المرحلة مع جندى الطازجة.
- إذا تعتبر الاتصالات لحام والتجمع العنصر المزدوج مرضية، وتقليم من أي فيلم عنصر المتبقية.
- عزل المفاصل جندى على منصات عنصر جندى بطبقة رقيقة من جزئين راتنجات الايبوكسي سيليكون المطاط (P / N E211). للحصول على أفضل النتائج، وعلاج جزئيا الراتنج ل20 - 30 دقيقة قبل تطبيق (الشكل 1E).
- التغليف المزدوج جاج سلالة عنصر في سيليكون
- قطع ثلاث قطع من 0.5 مم ورقة سيليكون سميكة (P / N 20-20) إلى 15 مم 2 و جالعجاف السيليكون مع الماء المقطر. قطع قطعة واحدة من ورقة سيليكون إلى U-شكل من أجل استيعاب النهائي التجمع العنصر المزدوج دون تشويه سيليكون تغليف (الشكل 1F).
- معطف السطوح الداخلية للصفائح سيليكون الحرة مع الشق واضح سيليكون لاصق.
- ساندويتش الجمعية العنصر المزدوج داخل الشق والأوراق الخارجية الانحياز، ثم اضغط بلطف من أي سيليكون الزائد، وكذلك فقاعات الهواء، من المركز إلى الخارج. المشبك بعناية التجمع مغلفة بين كتلتين من شريط الأسهم معدنية لمدة 24 ساعة للتأكد من سمك موحد، وأنه لم تحدث تشوهات.
- السماح للسيليكون الزائد للبقاء على طول حدود التجمع والعلاج. سيتم إزالة هذا الفائض عندما يتم قطع السيليكون ورقة للأبعاد المطلوبة النهائية (عادة 6 ملم × 8 مم؛ الشكل 1G).
- الانتهاء من سلك موصل والمعايرة
- تعزيز جندى المشتركةمن موصلات المقبس الذهب على السلك محطة الفردي يؤدي مع 3 مم (1/8 بوصة) أنابيب يتقلص ومواءمة داخل القطب التمثال البلاستيك (MS363، الشكل 1H). تأمين قاعدة التمثال الكهربائي والأسلاك مع 0.125 و 0.25 بوصة قطرها أنابيب يتقلص لمنع انقطاع أثناء التجربة (الشكل 1I).
- تتم معالجة الإشارات سلالة عيار من خلال مكبر للصوت الجسر مكاسب عالية (P / N AMP-01-SG). ربط سبر سلالة إلى مكبر للصوت باستخدام كابل مع المكونات تزاوج (363 - SL / 6) لتتناسب مع قاعدة التمثال القطب. يوفر الغطاء الخيوط أمنية إضافية للحفاظ على الإشارات دون انقطاع أثناء التجربة.
- ضبط إعدادات بريدج، والرصيد ربح مكبر للصوت إلى سبر سلالة مخصص فقا لتعليمات الشركة المصنعة. يضعوا نهاية سبر سلالة حيث خروج الأسلاك أفقيا لالمشبك جامدة ومعايرة من خلال وضع 1 غرام حمولة ساكنة على الطرف المقابل كما هو موضح في الأصل من قبل Pascaud وزملاؤه2، 16، 17.
2. العمليات الجراحية لزرع الحاد من سلالة غيج
- رعاية الحيوان وطريقة التحضير:
- الغذاء يحرم حيوانات التجارب الليلة قبل الزرع الجراحية (يمكن توفير المياه الإعلانية libitum).
- بعمق تخدير الحيوان. ويفضل، - (IP للفئران 150 ملغ / كغ 100) محطة لزرع سلالة سعة والتجريب بسبب تأثير المخدر المستدام والحد الأدنى من التغيير من ردود الفعل المعدة في الفئران 10 Thiobutabarbital (أي عدم بقاء). اختبار لغياب مخلب قرصة المنعكس لتحديد عمق التخدير.
- إعداد الفئران لإجراء عملية جراحية معقمة وفقا لما تمليه التصميم التجريبي وافق IACUC بما في ذلك المبادئ التوجيهية تعقيم الأدوات الجراحية، وحلق مواقع شق، وتطبيق مرهم العين البيطري وتعقيم جميع المجالات الجراحية ملاحظة: إذا كان يتم تكييف سعة سلالة للاستخدام المزمن، تعقيمسبر سلالة فقط مع أكسيد الإثيلين (غاز) التعقيم. استخدام تقنيات التعقيم الحراري أو الكيميائي قد يضر سبر سلالة.
- التنبيب الرغامي للتجارب النهائية:
- لمدة طويلة، ومحطة، والتجارب تدخله الفئران مع أنبوب القصبة الهوائية للحفاظ على مجرى الهواء مفتوحا. جعل بنتيجة 1 - 2 سم شق خط الوسط على الجانب البطني من الرقبة من الحدود السفلية للفك السفلي إلى الشق القصية.
- فصل عضلات الكامنة وراء حزام باستخدام تشريح حادة في خط الوسط لفضح القصبة الهوائية. عزل من القصبة الهوائية والمريء الكامنة ووضع حلقة من 3-0 خياطة ethilon بين القصبة الهوائية والمريء لتشكيل ربطة.
- فتح القصبة الهوائية الأمامية من خلال جعل incison صغيرة في الغشاء بين اثنين من الحلقات الغضروفية في القصبة الهوائية فقط البعيدة إلى الغدة الدرقية. تضاف قطعة صغيرة من أنابيب البولي اثيلين (P / N PE-270)، 5mm في طول (ومشطوف في نهاية واحدة) في القصبة الهوائيةوثبته في مكانه مع ربطة.
- وضع عضلات حزام الظهر في مكان وخياطة الجلد المغطي مع ethilon 3-0.
- سلالة عيار الأجهزة إلى سطح الهضمية:
- كاتب الزوايا الأربع من سلالة عيار مع 4-5 سم أطوال 4-0، أو أصغر، معقمة باستخدام الخيط الحرير # 14 نقطة تفتق 3/8 دائرة إبرة قبل الجراحة. توفر خياطة الحرير على مستوى عال من المرونة وأقل عرضة للتلف سيليكون التغليف العنصر سلالة سعة.
ملاحظة: خيط الحرير هو مقبول لجراحات عدم بقاء وللتطبيقات الداخلية، حيث فتل من البكتيريا عبر حاجز الظهارية ليس خطر. في التطبيقات التي تتطلب الجراحة البقاء، خياطة البرولين هو ضروري من أجل الحد من خطر العدوى الكامنة في ألياف القماش مضفر من الخيط الحرير. - إجراء فتح البطن عن طريق عمل قطع في جلد البطن على طول خط الوسط. القسم عضلات البطن المستقيمة على طولويربط الخط ألبا (اوعائي) لمنع النزيف. ثم جعل خط الوسط شق سطحي جدا في الصفاق الجداري لتجنب يمزق أحشاء البطن الأساسي.
- الداخل للظاهر المعدة مع المعونة من المياه المالحة غارقة القطن يميل تطبيقها. إبقاء المعدة في الموقف من خلال وضع بعناية على المالحة الشاش غارقة في نهاية الذيلية من شق البطن.
- محاذاة الشبكة من سلالة مغلفة سعة بالتوازي مع ألياف العضلات الملساء دائرية. باستخدام الخيوط الجراحية الخيوط سابقا (الخطوة 2.3.1)، إرفاق زوايا سبر إلى السطح البطني المصلي من مجموعة المعدة باستخدام # 14 نقطة تفتق 3/8 دائرة الإبرة. من أجل تقليل تلف الأنسجة ونزيف محتمل، لا تستخدم الإبر ذو حدين القطع ولا خرم أي الأوعية الدموية السطحية على سطح المعدة.
- بدء نمط خياطة من عيار طول انحناء أكبر من المعدة بالقرب من قاع / الإحضار الحدود والمضي قدماالمقبل على طول قاع / الإحضار الحدود نحو أقل انحناء. والمصلية التي يقوم عليها سعة سلالة ينبغي ألا يكون الركود ولا تمدد مفرط من أجل الحصول على أفضل النتائج.
- العودة بعناية المعدة لموقعها التشريحي استخدام القطن يميل تطبيقها غارقة في المياه المالحة.
- في نموذج الحاد، من الداخل للظاهر سبر سلالة يؤدي في نهاية الذيلية من شق خط الوسط قبل غلق شق البطن. تأمين الأسلاك المجانية للحيوان (على سبيل المثال، القدم الخلفية) من أجل توفير الإغاثة سلالة خلال التلاعب في الحيوان أو سلك موصل المحطة. إغلاق عضلات البطن المستقيمة وجلد البطن بشكل منفصل مع النايلون 3-0 خياطة. في نموذج المزمن، وتأمين الخيوط تحت الجلد على طول الجانب الظهري من الفئران والداخل للظاهر لها فوق الجمجمة 18.
- بعد الأدوات الجراحية، ووضع الحيوانات في إطار التجسيمي لدعم الرأس ورفع الجذع العلوي. الخطوة الأخيرة تساعد على الحد من إعادةspiration قطعة أثرية أثناء التسجيل. مراقبة درجة حرارة الجسم والحفاظ على 37 ± 1 درجة مئوية باستخدام وسادة التدفئة التي تسيطر عليها ملاحظات.
- في ختام التجارب المحطة باستخدام التخدير thiobutabarbital، يجب أن يتم التخلص من الحيوان بطريقة تتفق مع الجمعية الأمريكية للطب البيطري (اخر احصاء) المبادئ التوجيهية بشأن القتل الرحيم.
- كاتب الزوايا الأربع من سلالة عيار مع 4-5 سم أطوال 4-0، أو أصغر، معقمة باستخدام الخيط الحرير # 14 نقطة تفتق 3/8 دائرة إبرة قبل الجراحة. توفر خياطة الحرير على مستوى عال من المرونة وأقل عرضة للتلف سيليكون التغليف العنصر سلالة سعة.
- التسجيلات على الحركة في المعدة:
- تضخيم إشارة سلالة عيار مع أي متاحة تجاريا DC جسر مكبر للصوت.
- تسجيل الإشارات الناتج العاصمة على الكمبيوتر باستخدام وظيفة الرسم البياني مسجل في أي نظام الحصول على البيانات المتاحة تجاريا.
ملاحظة: ورقيا من الناتج مكبر للصوت يمكن أن تتولد من خلال الرسم البياني مسجل كشف الكذب.
3. الممثل قياس المعدة تعهدات بعد تحفيز الدماغ
- تعرض الدماغ والبطين الرابع
- بعد الأدوات الجراحية، وplacemوالأنف والحنجرة من الحيوان Thiobutabarbital تخدير في إطار التجسيمي، وجعل 1،5-2 سم شق الجلد خط الوسط من عظم القذالي تجاه قاعدة العنق.
- فصل النسيج الضام الانضمام بطون العضلات الثنائية في عضلات الرقبة الكامنة على طول خط الوسط (عضلات من سطحية لعمق هي الرافعة أوريس إبهام اليد جزء الجمجمة، الرافعة أوريس إبهام اليد الذيلية جزء، وجزء لل platysma الجمجمة).
- فصل إبهام اليد الرافعة أوريس من عظم القذالي عندما يتم تحديد خط الوسط بشكل واضح ومكشوف.
- فضح بعناية المنطقة الذيلية من الجمجمة باستخدام تشريح حادة لفصل لل platysma العضلات الكامنة من الأم الجافية.
- استخدام إبرة 25 G جديدة لفصل بعناية جافية طول ماغنوم الثقبة ثنائيا تمتد إلى اللقم القذالي.
- استخدام # 5 ملقط دومون لإزالة الحنون و العنكبوتية السحايا المغطي البطين الرابع وفضح الدماغ.
- إدارة البطين الرابع الثيروتروبين الإفراج عن هرمون أو في الوريد نتروبروسيد الصوديوم
- تزن وحل الثيروتروبين الإفراج عن هرمون (TRH) في المياه المالحة عقيمة للوصول إلى تركيز النهائي من 50 ميكرومتر TRH.
- تزن وحل نتروبروسيد الصوديوم (SNP) في المياه المالحة عقيمة للوصول إلى تركيز النهائي من 150 ميكرومتر SNP.
- باستخدام حقنة 10 ميكرولتر، إدارة 2 ميكرولتر من TRH (جرعة النهائية تساوي 100 بمول) إلى السطح الظهري من الدماغ البطين الرابع لتسهيل تسجيل تقلصات المعدة.
- باستخدام محقنة معقمة وإبرة 27 G، إدارة 150 ميكرومول / ليتر من SNP عن طريق الوريد الذيل لتسهيل تسجيل استرخاء المعدة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
وتظهر بيانات تمثيلية من الفئران Thiobutabarbital-تخدير في الشكل 2. يمثل أثر كبير تقلصات المعدة إحضار من الفئران خلال إدارة الدماغ من إفراز هرمون الثيروتروبين (TRH، بمول 100)، والمعروفة تعزيز الحركة الببتيد 3، 19. هذا يظهر انكماش الأساسية السابقة للزيادة في النشاط العضلات الملساء في المعدة طوري. ملاحظة: تحليل هذه القمم في تقلصات المعدة يتبع الصيغة الأصلية التي وضعتها أورمسبي وباس 20
مؤشر الحركة = (N 1 X1) + (N 2 X2) + (N 3 X4) + (N 4 X8)
استنادا إلى هذه الصيغة، N يساوي العدد الكلي للقمم في مجموعة مليغرام معين. لذا، على افتراض أن إشارة 0 ملغ تعد مؤشرات لا حركية المعدة، ومجموعة من الإشارات الجيبية الذروة إلى الذروة قد تحسب على النحو 25 - 50 ملغ، 60-100 ملغ، 110-200 ملغ و إشارات أكبر من 210 ملغ عن طريق N 1 N 4، على التوالي. هذه الصيغة هي أقل حساسية لتقلبات النغمة الأساسية التي تحدث بشكل طبيعي في أنحاء عدة ثوان أو دقائق. ان مثل هذه التقلبات يجب أن تطرح من أجل توليد منطقة صالحة باستخدام القياسات تحت منحنى 3.
يوضح التتبع الثاني انخفاضا في الأساس المعدة العضلات الملساء من نفس الحيوان ردا على أكسيد النيتريك المانحة، نتروبروسيد الصوديوم (150 ميكرومول / كغ الرابع). ويتم تحليل البيانات يمثل تثبيط نشاط العضلات الملساء في المعدة بسهولة عن طريق تخفيض إشارة الجهد بين خط الأساس واستجابة القصوى. ويمكن بعد هذا الجهد إشارة أن تستخدم لاستخلاص ما يعادل حمولة ساكنة، في غراما، إذا تم معايرة سعة سلالة قبل التجربة. وتوضح هذه البيانات التمثيلية قدرات ثنائية الاتجاه من سلالة عيار العنصر المزدوج الذي تعلق بشكل صحيح إلى المصلية المعدة.
e_content "> تتبع الثالث يمثل القاعدية تقلصات العضلات الملساء التي سجلتها على سبر سلالة subminiature تخاط إلى السطح المصلي من الاثنى عشر من الفئران الصائم. وكان التوجه من العناصر سعة سلالة أيضا بالتوازي مع عضلة دائرية من الاثني عشر.
الرقم 1. المراحل الرئيسية من سلالة عيار تلفيق. (A) المزدوج عناصر المستعبدين التي قلصت على ثلاثة من الجوانب الأربعة للأبعاد النهائية. (B) تنتهي التمثيلية للأسلاك تكوين لمرفق لسبر عناصر (يسار) وصلات طرفية (يمين ). لاحظ أن يؤدي الحمراء المزدوجة وانضم فقط في نهاية طرفية (رأس السهم). (C) وضع ممثل حبلا من الأسلاك النحاسية في القرب من غرامة (1.5 مم) solderiنانوغرام طرف. الحفاظ على لحام جديدة على طول هذا التقاطع (رأس السهم) يضمن نقل الحرارة كافية من خلال طرف الجزئي لإذابة 63٪ تين: 36.65٪ الرصاص: 0.35٪ الأنتيمون لحام (D) مدى الممثل المفاصل جندى بين الخيوط الأسلاك ومنصات جندى على عنصر سعة. (E) المفاصل جندى بوعاء صحيح. (F) درجة والتمثيلية في ورقة سيليكون صفح الداخلية لاستيعاب عنصر سلالة عيار دون تشويه عنصر المنجزة. (G) الاستعبادي طبقات من صفائح سيليكون (ثلاثة في المجموع) تشكيل سعة سلالة الانتهاء قبل وتتعزز مآخذ مع طبقات من قطر أكبر succeedingly أنابيب يتقلص قبل الإدراج في القطب التمثال تحجيم نهائي. (H) وصلات سلك الذهب مطلي. (I) لف يتقلص النهائي الالصاق من الروابط الطرفية والقطب التمثال. الحانات المعايرة: (A - D)، 5 مم؛ (E)، 2 مم؛ و(F - I)، 5 ملم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2. آثار الحركة التمثيلية ولدت مع ملفقة ابتدائية المزدوج والأنف والحنجرة جاج سلالة. تسجيلات مصنوعة من الإحضار المعدة الأمامي خلال زيادة في تقلصات المعدة (تتبع العلوي) وخلال تثبيط تقلصات المعدة (وسط التتبع) والاثني عشر (تتبع القاع) من الفئران صام (200 - 250 جم).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
الإجراءات المقدمة هنا تسمح المختبرات الفردية لافتعال الحساسة جاج سلالة مصغرة للتطبيقات البيولوجية بما في ذلك، ولكن ليس على سبيل الحصر، حركية الجهاز الهضمي في الحيوانات المختبرية الصغيرة. منذ التصنيع التجاري لهذه سلالة جاج قد توقفت، والمختبرات التحقيق وظيفة الجهاز الهضمي تقتصر على التقنيات الأخرى التي قد لا تسمح مجموعة كاملة من التطبيقات التجريبية المتوفرة. ويقدم هذا التقرير وصفا أكثر تفصيلا وتحديث التقنيات الموصوفة سابقا 15. النص والفيديو المصاحبة وجه التحديد حلول لمطبات المشتركة التي أدركنا خلال التنمية والتمكن من عملية التصنيع.
كل خطوة، كما وصفها، ويقدم تقنيات لتصنيع ناجحة. الحرص على الاهتمام بنظافة وأمان حام كافة الاتصالات فضلا عن تجنب الأضرار التي لحقت عنصر مع الحرارة المفرطة من solderinز عملية هي التحديات الأكثر شيوعا لتحقيق النجاح. السلك سعة غرامة هو عرضة للكسر إذا لم يتم تعزيزها بشكل صحيح مع تقلص أنابيب الايبوكسي أو السيليكون، وسوف يؤدي إلى عدم وجود إشارة عند استعرضوا سبر بلطف. وسعة سلالة بسلك كسر أو قطع في محيط الموصلات الذهب داخل قاعدة التمثال الطرفية البلاستيكية هو الفشل الأكثر شيوعا لسعة وظيفية سابقا. جاج الفردية يمكن تفكيكها بعناية عن طريق إزالة أنابيب يتقلص من أجل فضح السلك مكسور. بعد resoldering السلك بموصل الذهب، وإعادة تجميعها سبر كامل مع الجديد يتقلص الأنابيب.
مع قليل من الممارسة والاهتمام الدقيق لافتعال جاج سلالة من أبعاد موحدة، الالصاق جاج سلالة النسبية لمسح معالم (على سبيل المثال، أكبر انحناء المعدة، قاع / الإحضار الحدود)، وتجنب الأضرار التي لحقت الأوعية الدموية، وسيكون للمستخدمين المبتدئين تتطور بسرعة و القدرة على تحقيق نتائج متسقة. التغليف العنصر المزدوج في ثلاث طبقات من السيليكون يخلق سبر سلالة دائم ومرن، ولكن حساسة للغاية والتي تستمر على مدى الاستخدام المتكرر مع الرعاية المناسبة. يتأثر حساسية عالية من سلالة عيار unencapsulated الحد الأدنى من أية مقاومة التي يتم الكشف عنها من قبل صفح السيليكون. ينصح صفائح سيليكون أرق (P / N 20-05) من أجل تعديل سعة للتطبيقات المعوية أو لافتعال جاج أصغر بالنسبة للفئران ومناطق منفصلة القناة الهضمية مثل المصرات والمريء. مطلوب الحذر منذ جاج أرق تناقصت المقاومة للتمزق ورقة سيليكون خلال زرع.
الصعوبات الجراحية مع استخدام هذه جاج غالبا ما ينجم عن التلاعب المفرط للأجهزة الحشوية أو اختلالها من عيار خلال زرع. على الأرجح السابق يبدأ العصبية والعمليات الالتهابية التي تؤدي مباشرة إلى ضعف الحركة GI، 9، 21 على الرغم من كلويتم علاجها بسهولة عن طريق المزالق صقل تقنية جراحية. وقد يشمل هذا تغيير طول ونقطة من شق خط الوسط في البطن ابتداء كذلك التقليل من التلاعب في الأحشاء خلال الاهتمام لأمور ظاهرية واستبدال المعدة.
وقد نوقشت صحة والإخلاص لهذه السلالة سابقا جاج 2، 15. نحن، وغيرهم، وقياس النشاط بشكل روتيني العضلات الملساء في المعدة الحادة، والاستعدادات تخدير 16، 22. مع الأجهزة الكافي، يمكن لمحقق واحد وأداة لاكتساب البيانات من يصل إلى أربعة حيوانات في يوم واحد. بالإضافة إلى ذلك، زرع أجهزة قياس متعددة داخل نفس الحيوان يسمح احد لقياس العلاقة بين المناطق المجاورة، أو البعيدة، من الجهاز الهضمي.
وباختصار، فإن تصنيع هذه جاج سلالة subminiature يسمح لمجموعة واسعة من الدراسات باستخدام مجموعة مشتركة من تقنيات الزرع، طnstrumentation وتحليل البيانات. بين التطبيقات عبر الجهاز الهضمي بأكمله، وهذه جاج تسمح للمقارنة عبر البيانات التي تم جمعها من أ) التصاميم التجريبية الحادة و / أو المزمنة. B) مواقع متعددة (في وقت واحد) تسجيل من داخل حيوان واحد؛ وC) مجموعة واسعة من التدخلات التجريبية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
وكان في استقبال تمويل البحوث من خلال المعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية (NS049177 وNS087834). الكتاب نود أن نعترف المساهمات الفكرية الراحل الدكتور بول باس وزملاؤه إلى التصميم الأصلي للسلالة جاج. وكارول Tollefsrud لتصنيع وتسويق أجهزة قياس الضغط حتى توقف الإنتاج في عام 2010، وكذلك بالنسبة لها المراسلات الثاقبة.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Strain gage element | Micro-Measurements (Vishay Product Group) | EA-06-031-350 | Linear pattern, foil, stress analysis strain gage (2 required) www.vishaypg.com/micro-measurements/ or http://www.vishaypg.com/docs/11070/031ce.pdf |
| Epoxy-phenolic adhesive | M-bond 610 | General purpose adhesive for bonding strain gage elements | http://www.vishaypg.com/docs/11024/wirecable.pdf |
| 3 conductor insulated wire | 336-FTE | Fine gage, flexible general purpose wire | http://www.vishaypg.com/docs/11024/wirecable.pdf |
| Flux and rosin solvent kit | FAR-2 M-Flux AR kit | Liquid solder flux | http://www.vishaypg.com/docs/11023/soldacce.pdf |
| Solder | 361A-20R-25 | Optimized and recommended for strain gage applications | http://www.vishaypg.com/docs/11023/soldacce.pdf |
| Gold socket connector | PlasticsOne | E363/0 | Socket contact for electrode pedestal http://www.plastics1.com/PCR/Catalog/Item.php?item=407 |
| Electrode pedestal | MS363 | Secure platform for wire contacts | http://www.plastics1.com/PCR/Catalog/Item.php?item=499 |
| 6-wire cable | 363 PLUG W/VINYL SL/6 | Pre-fabricated vinyl-coated cable (in customized lengths) with plug adaptor to match electrode pedestal and tinned solder lugs on terminal end | |
| Silicone rubber casting compound | EIS electrical products | Elan Tron E211 | Potting medium for gage/wire solder joints http://www.eis-inc.com |
| HOTweezers | Meisei Corporation | Model 4B | Wire insulation strippers http://www.impexron.us |
| Soldering station | Weller (Apex Tool Group) | WES 51 | High quality soldering equipment http://www.apexhandtools.com/weller/index.cfm |
| Available through http://www.eis-inc.com or http://www.amazon.com | |||
| Silicone sheet | Trelleborg Sealing Solutions Northborough-Life Sciences | Pharmelast 20-20 | Encapsulating strain gage elements 10 B Forbes Road Northborough, MA 01532 (800) 634-2000 |
| Amplifier | Experimetria Ltd | AMP-01-SG | http://experimetria.com/Biological_amplifiers.php |
References
- Szarka, L. A., Camilleri, M. Methods for measurement of gastric motility. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 296 (3), G461-G475 (2009).
- Pascaud XB, F. A. U., Genton, M. J., Bass, P. A miniature transducer for recording intestinal motility in unrestrained chronic rats. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. Gastrointest. Physiol. 4 (5), 532-538 (1978).
- Gourcerol, G., Adelson, D. W., Million, M., Wang, L., Tache, Y. Modulation of gastric motility by brain-gut peptides using a novel non-invasive miniaturized pressure transducer method in anesthetized rodents. Peptides. 32 (4), 737-746 (2011).
- Américo, M. F., et al. Validation of ACB in vitro and in vivo as a biomagnetic method for measuring stomach contraction. Neurogastroenterol. Motil. 22 (12), 1340-1374 (2010).
- Fujitsuka, N., Asakawa, A., Amitani, H., Fujimiya, M., Inui, A. Chapter Eighteen - Ghrelin and Gastrointestinal Movement. Ghrelin and Gastrointestinal Movement. , Academic Press. 289-301 (2012).
- Monroe, M. J., Hornby, P. J., Partosoedarso, E. R. Central vagal stimulation evokes gastric volume changes in mice: a novel technique using a miniaturized barostat. Neurogastroenterol. Motil. 16 (1), 5-11 (2004).
- Herman, M. A., et al. Characterization of noradrenergic transmission at the dorsal motor nucleus of the vagus involved in reflex control of fundus tone. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 294 (3), 720-729 (2008).
- Gondim, F. A., et al. Complete cervical or thoracic spinal cord transections delay gastric emptying and gastrointestinal transit of liquid in awake rats. Spinal Cord. 37 (11), 793-799 (1999).
- Van Bree, S. H. W., et al. Systemic inflammation with enhanced brain activation contributes to more severe delay in postoperative ileus. Neurogastroenterol. Motil. 25 (8), 540-549 (2013).
- Qualls-Creekmore, E., Tong, M., Holmes, G. M. Gastric emptying of enterally administered liquid meal in conscious rats and during sustained anaesthesia. Neurogastroenterol. Motil. 22 (2), 181-185 (2010).
- Qualls-Creekmore, E., Tong, M., Holmes, G. M. Time-course of recovery of gastric emptying and motility in rats with experimental spinal cord injury. Neurogastroenterol. Motil. 22 (1), 62 (2010).
- Choi, K. M., et al. Determination of gastric emptying in nonobese diabetic mice. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 293 (5), G1039-G1045 (2007).
- Adelson, D. W., Million, M., Kanamoto, K., Palanca, T., Tache, Y. Coordinated gastric and sphincter motility evoked by intravenous CCK-8 as monitored by ultrasonomicrometry in rats. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 286 (2), G321-G332 (2004).
- Xue, L., et al. Effect of modulation of serotonergic, cholinergic, and nitrergic pathways on murine fundic size and compliance measured by ultrasonomicrometry. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 290 (1), G74-G82 (2005).
- Bass, P., Wiley, J. N. Contractile force transducer for recording muscle activity in unanesthetized animals. J. Appl. Physiol. 32 (4), 567-570 (1972).
- Holmes, G. M., Browning, K. N., Tong, M., Qualls-Creekmore, E., Travagli, R. A. Vagally mediated effects of glucagon-like peptide 1: in vitro and in vivo gastric actions. J. Physiol. 587 (19), 4749-4759 (2009).
- Tong, M., Qualls-Creekmore, E., Browning, K. N., Travagli, R. A., Holmes, G. M. Experimental spinal cord injury in rats diminishes vagally-mediated gastric responses to cholecystokinin-8s. Neurogastroenterol. Motil. 23 (2), e69-e79 (2011).
- Miyano, Y., et al. The role of the vagus nerve in the migrating motor complex and ghrelin- and motilin-induced gastric contraction in suncus. PLoS ONE. 8 (5), e64777 (2013).
- Holmes, G. M., Rogers, R. C., Bresnahan, J. C., Beattie, M. S. Thyrotropin-releasing hormone (TRH) and CNS regulation of anorectal motility in the rat. J Auton. Nerv. Syst. 56, 8-14 (1995).
- Ormsbee, H. S., Bass, P. Gastroduodenal motor gradients in the dog after pyloroplasty. Am. J. Physiol. 230, 389-397 (1976).
- Fukuda, H., et al. Impaired gastric motor activity after abdominal surgery in rats. Neurogastroenterol. Motil. 17 (2), 245-250 (2005).
- Browning, K. N., Babic, T., Holmes, G. M., Swartz, E., Travagli, R. A. A critical re-evaluation of the specificity of action of perivagal capsaicin. J. Physiol. 591 (6), 1563-1580 (2013).
