Introduction
Experimentele studies dat record in vivo gastro-intestinale (GI) motiliteit over een aantal experimentele condities blijft een krachtig hulpmiddel voor het begrijpen van de onderliggende normale en pathofysiologische processen die nodig zijn voor de voedingsstof homeostase. Traditioneel talrijke experimentele methoden, sommige met overeenkomsten met die in de klinische praktijk 1, zijn gebruikt om direct veranderingen in GI contractie rate 2-5, intraluminale druk 6, 7, of GI doorvoer van niet-absorbeerbare markers 8, 9 kwantificeren of stabiele isotopen 10-12. Elk van deze technieken heeft unieke voordelen en nadelen die eerder zijn besproken in de literatuur. Zo is het nut van de ballon manometrie op drukverschillen kwantificeren ondervraagd vanwege de inherente naleving van de ballon materiaal terwijl maag-herstel van niet-absorbeerbare markers vereist euthanizing de experimentele animal voor een enkel datapunt. Onlangs heeft de toepassing en validering van een geminiaturiseerde arteriële druk catheter gerapporteerd dat een niet-chirurgische methode voor het monitoren maag contractiliteit in ratten en muizen 3 biedt. Terwijl een orogastrically geplaatst drukomzetter elimineert effectief verstorende variabelen gastrointestinale functie door het vermijden invasieve chirurgische procedures, dergelijke benadering alleen voor verdoofd preparaten. Bovendien heeft het ontbreken van visuele geleiding niet consistent plaatsing van de transducer binnen bepaalde gebieden van de maag mogelijk. Als zodanig is deze toepassing beperkt tot de maag of darm sinds visualisatie, in combinatie met de relatief stijve draad transducer binnen de duodenum en ileum geen optie.
Ook heeft de biomagnetisch wisselstroom biosusceptometry (ACB) techniek gevalideerd voor GI krimp analyse 4. Terwijl de ACB-techniek biedt een niet-invasieve aptoeloopt voor het meten maag contracties, ACB lijdt een soortgelijke beperking in het gebruik van opgenomen magnetische detectie media ofwel geen nauwkeurige registratie van specifieke gebieden van het maagdarmkanaal mogelijk. Deze beperking kan worden overwonnen door chirurgische implantatie van magnetische markers. Toch is de ACB techniek vereist dat de dieren verdoofd worden voor het verzamelen van gegevens.
Ultrasonomicrometry is werkzaam in een aantal GI studeert 13, 14 om te profiteren van de geringe omvang, ruimtelijke en temporele voordelen van piëzo-elektrisch kristal zender / ontvangers. Golven van maag gladde spiercontractie geen hoogfrequente event en optreden met een snelheid van ongeveer 3-5 cycli / min. Daarom kan de temporele voordelen van sonomicrometry behoeven de kosten te rechtvaardigen. Bovendien, terwijl de lineaire beweging nauwkeurig wordt gemeten met sonomicrometry, beperkingen werden ingediend met betrekking accurate maag-gegevensinterpretatie die kan voortvloeien uit het implanteren van een onvoldoende aantal kristallen 14.
Op basis van de originele designs Bass en collega 2 15 Dit protocol gevisualiseerd vollediger worden de stap-voor-stap fabricage en experimentele toepassing van mini, twee elementen rekstrookjes die hoge gevoeligheid en flexibiliteit voor de registratie gladde spiercontracties langs de gehele GI tract. De afmetingen van de rekstrook elementen zijn geschikt voor elke knaagdier was sinds gevoeligheid en de afgewerkte rekstrookje meest afhankelijk van de silicone sheets inkapselen van de elementen. Deze rekstrookjes worden gemakkelijk aangepast voor acute en chronische toepassing in verdoofde en vrij gedragen proefdiermodellen waardoor een enkele techniek voor het kwantificeren van gladde spiercontracties.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle procedures gevolgd National Institutes of Health richtlijnen en werden goedgekeurd door de Institutional Animal Care en gebruik Comite aan de Penn State Hershey College of Medicine. Ratten werden gehuisvest met gemeenschappelijke terrarium praktijken. Opmerking: Dit protocol maakt gebruik van mannelijke Wistarratten ≥8 weken oud en in eerste instantie met een gewicht van 175-200 g.
1 Procedures voor Fabricage van Strain Gage
- De meeste gereedschappen en componenten beschikbaar blijven van het origineel of opvolgers en zijn samengevat in Tabel 1.
- Voorbereiding en verlijming van twee enkel element rekstrookjes
- Behandel de stam gage elementen (EA-06-031-350) zorgvuldig met schoon Dumont # 5 tang. Om ongewenste beweging van elementen te beperken, gebruikt u een kleine, schone, zelfklevend papier met de klevende kant naar boven om elementen om het werkoppervlak te beveiligen zonder het risico van verontreiniging of te sterke hechting.
- Bond twee single strain gageelementen back-to-back, een dubbel element vormen. Reinig de achterkant van elk element film met isopropylalcohol en laat drogen door verdamping (droging met gaas vaak introduceert vezel verontreinigingen die moeilijk te verwijderen zijn). Onder stereomicroscoop leiding (1 - 3x) en door een schone kunstenaarsborstel (10-0 kameelshaar), een dunne film van epoxy-fenol lijm op de achterzijde van een element en onmiddellijk het tegenoverliggende achterzijde van het tweede element in contact en lijn de folie grids (Figuur 1A).
- Plaats de gebonden elementen in een 50 - 60 ° C oven O / N volledig uitharden van de epoxy.
OPMERKING: Raak de gebonden elementen sinds overtollige epoxy kan sijpelen op de elementen en de druk kan onjuiste uitlijning van de roosters veroorzaken niet klemmen. De tweedelige epoxy heeft een bruikbare gekoelde levensduur van slechts 6 weken na menging. Bond en genezen van een voldoende aanbod van elementen in een keer en bewaar ze in een schone, stofvrije, omgeving voor later gebruik.
- Sizing en bedradingdual element rekstrookjes
- Trim gebonden dubbele elementen om een uiteindelijke grootte van 3 x 3 mm met een # 11 scalpel of een enkele rand scheermesje. Delay trimmen het bovenste gedeelte van de duale elementen op dit moment om een ruimte voor het veilig hanteren van het element (figuur 1A).
- Elk element is een vier-aderige draad vervaardigd van drie-dirigent, bondable, Teflon geïsoleerde draad (P / N 336-FTE). Demonteer een 30 cm gevlochten streng van drie-aderige kabel in drie samenstellende draden.
- Naar een vier-aderige kabel te maken, koppelen een van de resulterende enkele draden met de like-gekleurde draad bevat binnen een seconde 30 cm lengte van drie dirigent draad. In de volgende stappen wordt deze passende gekleurde draden worden verbonden aan het uiteinde van een gemeenschappelijke draad voor de definitieve rekstrookje (figuur 1B) te vormen.
- Verwijder ongeveer 1mm van Teflon isolatie van beide uiteinden van elke draad met thermische draad strippers. Met behulp van actieve hars solDering flux en lage temperatuur soldeer (smeltpunt 183 ° C) tin de draadeinden met een soldeerbout.
- Voor de volgende stap wordt een microsoldering tip nodig om een meer discrete soldeerverbinding hitte schade aan de filmlaag van het element (figuur 1C) vormen voorkomen. Een kleinere microsoldering tip fabriceren, wikkel een klein stukje koperdraad (~ 0,25 mm diameter) eenmaal rond de standaard soldeerpunt, zodat de koperdraad voorbij de lengte van de standaard soldeerpunt.
- Flux alleen het soldeer elektroden aan een zijde van de twee elementen verbonden met een schone 10-0 borstel en soldeer een enkele leiding en een van de gepaarde verwantschap tot het soldeereiland (figuur 1D). Overblijvende flux kan daarna worden verwijderd met een schone kwast gedoopt in harsoplosmiddel.
- Herhaal deze procedure aan de andere kant, zodat de overblijvende gewone draadantenne wordt gesoldeerd aan het pad tegenover de oorspronkelijke gemeenschappelijke leiding.
- Testen van eennd epoxying dual element rekstrookjes
- Soldeer goud socket connectoren (E363 / 0) aan de vrije uiteinden van de draad leads. Op dit punt verbindt de rekstrook een opname-versterker (hieronder beschreven) om de integriteit van de dubbele element samenstel testen.
- Meet de weerstand met een goede kwaliteit volt-ohm-meter. Elementen registreren een weerstand van ongeveer 350 Ω. Resolder onvoldoende aansluitingen op dit punt met verse soldeer.
- Als de soldeerverbindingen en de dual element assemblage bevredigend worden geacht, knipt de resterende element film.
- Isoleer de soldeerpunten van het element soldeer pads met een dunne laag tweedelige siliconenrubber epoxyhars (P / N E211). Voor het beste resultaat, mede genezen van de hars voor 20 - 30 minuten voorafgaand aan de toepassing (figuur 1E).
- Inkapselen dual element rekstrookjes in silicone
- Knip drie stukken van 0,5 mm dik silicone plaat (P / N 20-20) tot 15 mm2 en cleunen de silicone met gedestilleerd water. Snijd een stuk van siliconen plaat in een U-vorm om de laatste twee elementen samenstel aangebracht zonder vervormen van de inkapselende silicone (Figuur 1F).
- Smeer de binnenste oppervlakken van de eersteklas siliconen sheets met duidelijke siliconen lijm.
- Sandwich de dual element assemblage binnen de inkeping en de uitgelijnde buitenste bladen en druk daarna zachtjes het overtollige silicone, evenals luchtbellen, van het midden naar buiten. Klem voorzichtig de ingekapselde montage tussen twee blokken van metalen staaf voorraad voor 24 uur om een uniforme dikte te verzekeren en dat er geen vervormingen optreden.
- Laat de overtollige siliconen om langs de grenzen van de assemblage en genezing blijven. Deze overmaat wordt verwijderd wanneer het vel siliconen wordt bijgesneden tot de gewenste uiteindelijke afmetingen (meestal 6 mm x 8 mm; figuur 1G).
- Afronding van draad connector en kalibratie
- Versterken van de soldeerverbindingvan het goud socket connectors op de afzonderlijke terminal draad leidt met 3 mm (1/8 inch) krimpslang en uitlijnen binnen kunststofelektrode voetstuk (MS363 Figuur 1H). Zet de elektrode voetstuk en draden met 0,125 en 0,25 inch diameter krimpkous om losraken tijdens het experiment (Figuur 1I) te voorkomen.
- Rekstrookje signalen worden verwerkt door een hoge gain versterker brug (P / N AMP-01-SG). Sluit de rekstrook de versterker via een kabel met een gekoppeld plug (363 - SL / 6) om de elektrode voetstuk passen. De dop met schroefdraad zorgt voor extra beveiliging om ononderbroken signalen tijdens het experiment te houden.
- Pas de Brug, Balans en Gain instellingen op de versterker om een speciale stam gage instructies van de fabrikant. Bevestig het einde van het rekstrookje waar de draden verlaten horizontaal een star klem en kalibreren door een 1 g statische belasting op het andere uiteinde zoals oorspronkelijk beschreven door Pascaud en collega2, 16, 17.
2 Chirurgische ingrepen voor Acute Implantatie van Strain Gage
- Animal Care en Voorbereiding:
- Voedsel ontnemen proefdieren de avond voor chirurgische implantatie (eventueel water ad libitum).
- Diep verdoven van het dier. Thiobutabarbital (100 - 150 mg / kg, ip voor ratten) de voorkeur voor terminal strain gage implantatie en experimenten door duurzame verdovend effect en minimale verandering van de maag reflexen in de rat 10 (dwz niet overleven.). Test op de afwezigheid van de poot snuifje reflex om de diepte van de anesthesie te bepalen.
- Bereid de rat voor aseptische chirurgie zoals gedicteerd door de experimentele opzet en goedgekeurd IACUC richtlijnen waaronder steriliseren chirurgische instrumenten, scheren incisieplaatsen, het toepassen van de dierenarts oogzalf en desinfecteren van alle chirurgische terreinen. OPMERKING: Als de stam gage wordt aangepast voor chronisch gebruik, steriliseren van dehet rekstrookje alleen ethyleenoxide (gas) sterilisatie. Het gebruik van warmte of chemische sterilisatie technieken kunnen de rekstrook beschadigen.
- Tracheale intubatie voor terminale experimenten:
- Voor lange duur, terminal, experimenten intuberen de rat met een tracheatube om een open luchtweg te behouden. Voeg een 1-2 cm middellijn incisie aan de buikzijde van de nek de onderrand van de mandibula het borstbeen.
- Scheid de onderliggende band spieren met behulp van stompe dissectie in de middellijn aan de luchtpijp bloot. Isoleer de luchtpijp van de onderliggende slokdarm en plaats een lus van 3-0 Ethilon hechting tussen de luchtpijp en de slokdarm van een ligatuur te vormen.
- Open de trachea voren door een kleine incison in het membraan tussen twee kraakbenige ringen van de trachea net distaal van de schildklier. Plaats een klein stukje polyethyleen buis (P / N PE-270), 5 mm lengte (en afgeschuind aan een uiteinde) in de luchtpijpen zet hem op zijn plaats met de ligatuur.
- Leg de riem spieren weer op zijn plaats en hechtdraad de overliggende huid met 3-0 Ethilon.
- Strain gage instrumentatie aan maag-oppervlak:
- Rijg de vier hoeken van de stam gage met 4-5 cm lengte van 4-0, of kleinere, steriele zijden hechtdraad met een # 14 conuspunt 3/8 cirkel naald voorafgaand aan de operatie. Zijden hechtdraad verschaft een grote flexibiliteit en minder waarschijnlijk de silicone inkapselen van de rekstrook element beschadigen.
OPMERKING: zijden draad is aanvaardbaar voor niet-survival operaties en voor interne toepassingen, waar de wicking van bacteriën over een epitheliale barrière is geen risico. In toepassingen die de overleving operatie, een Prolene hechtdraad noodzakelijk om het infectiegevaar inherent in de gevlochten doek vezels van de zijden hechtdraad te verminderen. - Voer een laparotomie door insnijden van de buikhuid over de middellijn. Sectie rectusabdominus musculatuur langsde verbindende linea alba (avasculaire) om het bloeden te voorkomen. Maak dan een zeer oppervlakkige incisie in de pariëtale peritoneum te voorkomen verscheurende onderliggende buikorganen.
- Exterioriseren de maag met behulp van een zoutoplossing gedrenkt wattenstaafje applicators. Houd de maag vast door voorzichtig het op een zoutoplossing gedrenkt gaasje aan het caudale einde van de abdominale incisie.
- Lijn het rooster van de ingekapselde stam gage in parallel met de circulaire gladde spiervezels. Met behulp van de eerder schroefdraad hechtingen (stap 2.3.1), bevestig de hoeken van de gage aan de ventrale serosale oppervlak van het maag-corpus met een # 14 conuspunt 3/8 cirkel naald. Om beschadiging van het weefsel en de potentiële bloeden te minimaliseren, gebruik dan niet snijden randen naalden en geen oppervlakkige bloedvaten niet op het oppervlak van de maag perforeren.
- Begin de hechtdraad patroon van de gage langs de grotere kromming van de maag in de buurt van de fundus / corpus grens en ga verdernext langs de fundus / corpus boundary naar de mindere kromming. De serosa grondslag liggen aan de stam gage dient geen slap noch overdreven uitgerekt om de beste resultaten te verkrijgen.
- Opnieuw voorzichtig de maag om zijn anatomische positie met behulp van een zoutoplossing gedrenkte wattenstaafje applicators.
- In een acuut model exterioriseren de rekstrook leidt aan het caudale einde van de middellijn incisie vóór afsluiting van de abdominale incisie. Bevestig de vrije draden aan het dier (bijvoorbeeld., Achterste voet) om trekontlasting tijdens manipulatie van het dier of de terminal kroonsteentje. Afzonderlijk sluiten rectusabdominus spieren en de buikhuid met 3-0 nylon hechtdraad. In een chronische model, zet de leads subcutaan langs de dorsale zijde van de rat en exterioriseren hen boven de schedel 18.
- Na chirurgische instrumenten, plaatsen dieren in een stereotaxisch frame om het hoofd te ondersteunen en verheffen het bovenlichaam. Deze stap helpt re vermindereninspiratie artefact tijdens het opnemen. Monitor rectale temperatuur en handhaven op 37 ± 1 ° C met een feedback-gecontroleerde verwarmingselement.
- Aan het einde van de terminal experimenten met behulp thiobutabarbital anesthesie, moet het dier worden gedood op een wijze die consistent is met American Veterinary Medical Association (AVMA) Richtsnoeren inzake euthanasie.
- Rijg de vier hoeken van de stam gage met 4-5 cm lengte van 4-0, of kleinere, steriele zijden hechtdraad met een # 14 conuspunt 3/8 cirkel naald voorafgaand aan de operatie. Zijden hechtdraad verschaft een grote flexibiliteit en minder waarschijnlijk de silicone inkapselen van de rekstrook element beschadigen.
- Maagmotiliteit opnames:
- Versterken de stam gage signaal met alle commercieel beschikbare DC brug versterker.
- Noteer de DC output signalen op een computer met behulp van de grafiek recorder functie van alle commercieel beschikbare data-acquisitiesysteem.
OPMERKING: Een hardcopy van het vermogen van de versterker kunnen worden gegenereerd door middel van een polygraaf chart recorder.
3 Vertegenwoordiger Meting van Maag Weeën Na hersenstam Stimulatie
- Blootstelling van de hersenstam en het vierde ventrikel
- Na chirurgische instrumenten, en Placement van de Thiobutabarbital verdoofde dier in een stereotaxisch frame, maak 1,5-2 cm middellijn incisie van de occipitale bot naar de basis van de hals.
- Scheid het bindweefsel toetreding tot de bilaterale spierbuiken van de onderliggende nekspieren over de middellijn (spieren van oppervlakkig tot diep zijn levator Auris longus craniale gedeelte, levator auris longus caudale gedeelte, en platysma craniale deel).
- Maak de levator Auris longus van de occipitale bot eenmaal de middellijn duidelijk gedefinieerd en blootgesteld.
- Zorgvuldig bloot de caudale regio van de schedel met behulp van stompe dissectie tot platysma spieren van de onderliggende dura mater los.
- Gebruik een nieuwe 25 G naald voorzichtig los van de dura mater langs het foramen magnum bilateraal uit te breiden tot de occipitale condylen.
- Gebruik # 5 Dumont tang om de pia en arachnoidea hersenvliezen bovenop de vierde ventrikel te verwijderen en de hersenstam bloot.
- Toedienen van de vierde ventrikel thyrotropin releasing hormone of intraveneuze natriumnitroprusside
- Weeg en los thyrotropine releasing hormoon (TRH) in steriele zoutoplossing tot een eindconcentratie van 50 uM TRH bereikt.
- Weeg en los natriumnitroprusside (SNP) in steriele zoutoplossing tot een eindconcentratie van 150 uM SNP bereiken.
- Met een 10 gl spuit toedienen 2 ui TRH (laatste dosis gelijk aan 100 pmol) aan het dorsale oppervlak van de hersenstam vierde ventrikel om de opname van maag contracties vergemakkelijken.
- Gebruik een steriele injectiespuit en 27 G naald, beheren 150 umol / kg van SNP door de staart ader om de opname van de maag ontspanning te bevorderen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Representatieve gegevens van een Thiobutabarbital-verdoofde rat wordt getoond in figuur 2. De bovenste curve vertegenwoordigt de maag corpus contracties van de rat tijdens de hersenstam toediening van thyrotropine afgevend hormoon (TRH 100 pmol), een bekende motiliteit verbetering peptide 3, 19. Het toont basislijn weeën voorafgaand aan een verhoging van driefase maag gladde spieractiviteit. Opmerking: Analyse van deze pieken in de maag contracties volgen de oorspronkelijke formule door Ormsby en Bass 20 bedacht
Motiliteit Index = (N 1 x1) + (N 2 x2) + (N 3 x4) + (N 4 x8)
Op basis van deze formule, N is gelijk aan het totale aantal pieken in een bepaalde milligramwaaier. Daarom veronderstellen dat een 0 mg indicatief is geen gastrische motiliteit, de combinatie van piek-tot-piek sinusvormige signalen kunnen worden berekend als 25 - 50 mg, 60-100 mg, 110 - 200 mg en signalen van meer dan 210 mg voor 1 tot N N 4 resp. Deze formule is minder gevoelig voor basislijn toon schommelingen die van nature in enkele seconden of minuten. Dergelijke schommelingen moeten worden afgetrokken om geldige stippellijn genereren met onder de curve metingen 3.
De tweede trace toont een vermindering van basislijn gastrische gladde spieren van hetzelfde dier in reactie op de stikstofoxide donor, natrium nitroprusside (150 umol / kg iv). Gegevens die een remming van gastrische gladde spieractiviteit worden gemakkelijk geanalyseerd door de vermindering signaalspanning tussen de basislijn en de maximale respons. Deze spanning signaal kan dan worden gebruikt om de equivalente statische belasting leiden, in grammen, als de rekstrook vóór het experiment geijkt. Deze representatieve gegevens tonen de bidirectionele mogelijkheden van een dual element strain gage die goed is aangesloten op de maag serosa.
e_content "> Het derde spoor geeft basale gladde spiercontracties opgemaakte subminiature strain gage gehecht aan het serosale oppervlak van het duodenum van een gevaste ratten. De oriëntatie van de rekstrook elementen zich ook in parallel met de kringspier van het duodenum.
Figuur 1 belangrijkste fasen rekstrook fabricage. (A) Dual gebonden elementen die zijn bijgesneden aan drie van de vier zijden uiteindelijke afmetingen. (B) Representatieve uiteinden van draad geconfigureerd voor bevestiging aan elementen (links) en klemverbindingen gage (rechts ). Merk op dat de twee rode draden alleen zijn verbonden aan het uiteinde (pijlpunt). (C) Vertegenwoordiger plaatsing van een streng van koperdraad in de nabijheid van (1,5 mm) solderi boeteng tip. Het handhaven van verse soldeer langs deze kruising (pijlpunt) zorgt voor voldoende warmte-overdracht door de micro tip om te smelten 63% Tin: 36.65% Lood: 0,35% Antimoon soldeer (D) Vertegenwoordiger omvang van soldeerverbindingen tussen draad leads en soldeer pads op de gage element. . (E) Correct ingemaakte soldeerverbindingen. (F) Vertegenwoordiger inkeping in de interne siliconen laminaat blad aan strain gage element tegemoet zonder te vervormen afgerond element. (G) Bonded lagen van siliconen vellen (drie in totaal) het vormen van een voltooide strain gage voor uiteindelijke dimensionering. (H) Wire verbindingen met vergulde aansluitingen zijn versterkt met lagen van succeedingly grotere diameter krimpkous vóór het inbrengen in elektrode voetstuk. (I) Final krimpfolie aanbrengen van terminal connectoren en elektrode voetstuk. Kalibratie bars: (A - D), 5 mm; (E), 2 mm; & (F - I), 5 mm. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.
Figuur 2 Vertegenwoordiger beweeglijkheid sporen gegenereerd met gefabriceerde dual elem ent rekstrookjes. Opnamen gemaakt van de voorste maag corpus in een toename van de maag contracties (bovenste spoor) en tijdens een remming van de maag contracties (middelste spoor) en de twaalfvingerige darm (onderste spoor) van vastende ratten (200 - 250 g).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
De hier gepresenteerde procedures kan elk laboratorium gevoelige miniatuur rekstrookjes fabriceren voor biologische toepassingen waaronder, maar niet beperkt tot, gastro-intestinale motiliteit in kleine proefdieren. Omdat de commerciële vervaardiging van deze rekstrookjes opgehouden worden laboratoria onderzoeken maagdarmfunctie beperkt tot andere technieken die de reeks experimentele toepassingen die beschikbaar zijn kunnen toestaan. Dit rapport geeft een geactualiseerde en meer gedetailleerde beschrijving van de eerder beschreven technieken 15. De tekst en de bijbehorende video-specifiek op het oplossen van veelvoorkomende valkuilen die we tijdens de ontwikkeling en beheersing van het fabricageproces herkend.
Elke stap, zoals beschreven, presenteert technieken succesvol fabricage. Zorgvuldige aandacht voor schoon en veilig solderen alle verbindingen alsmede het voorkomen van schade aan het element overmatige warmte uit de soldering proces zijn de meest voorkomende uitdagingen voor succes. De fijne gage draad is gevoelig voor breken als het niet goed versterkt met krimpkous of silicone epoxy en zal resulteren in het ontbreken van signaal wanneer de meter zachtjes gebogen. Een strain gage met een gebroken of gebroken draad in de nabijheid van de gouden connectoren binnen de plastic terminal sokkel is de meest voorkomende falen van een eerder functionele gage. Individuele gages kunnen voorzichtig worden gedemonteerd door het verwijderen van de krimpkous om de gebroken draad bloot. Na resoldering de draad om het goud-connector, is de hele gage weer in elkaar gezet met nieuwe krimpkous.
Met een beetje oefening en zorgvuldige aandacht voor het fabriceren van rekstrookjes van uniforme afmetingen, het aanbrengen van rekstrookjes opzichte van monumenten (bijvoorbeeld., Grotere maag kromming, fundus / corpus grens) te wissen, en het vermijden van schade aan het vaatstelsel, zullen beginnende gebruikers snel ontwikkelen de vermogen om consistente resultaten te bereiken. Inkapselen van de dual element in drie lagen van siliconen zorgt voor een duurzaam en flexibel, maar toch zeer gevoelige stam gage dat meer dan herhaald gebruik met de juiste zorg zal duren. De hoge gevoeligheid van een ingekapselde stam gage wordt minimaal beïnvloed door een weerstand die wordt verleend door het silicium laminaat. Dunnere silicone sheets (P / N 20-05) worden aanbevolen om de gage te wijzigen voor intestinale toepassingen of voor het vervaardigen van kleinere kalibers voor muizen en discrete darm regio's zoals sluitspieren en slokdarm. Extra voorzichtigheid is geboden aangezien dunner gages weerstand zijn afgenomen tot het scheuren van de siliconen plaat tijdens de implantatie.
Chirurgische problemen met het gebruik van deze gages vaak het gevolg van overmatige manipulatie van de viscerale organen of verkeerde uitlijning van de gage tijdens implantatie. De voormalige waarschijnlijk initieert neurale en inflammatoire processen die direct leiden tot een verminderde GI motiliteit, 9, 21 hoewel beidevalkuilen zijn eenvoudig te verhelpen door de verfijning van de chirurgische techniek. Dit kan tot wijziging van de lengte en het uitgangspunt van de middellijn incisie in de buik en het minimaliseren van de manipulatie van de ingewanden bij uittreding en vervanging van de maag.
De validiteit en betrouwbaarheid van deze rekstrookjes zijn eerder besproken 2, 15. Wij, en anderen, routinematig meten maag soepele spieractiviteit bij acute, verdoofd bereidingen 16, 22. Met passende instrumenten, een enkele onderzoeker kan instrument en de gegevens over te nemen van boven vier dieren in een enkele dag. Bovendien implantatie meerdere gages in hetzelfde dier kan men de verhouding tussen aangrenzende of verre, gebieden van het maagdarmkanaal te meten.
Samengevat, de vervaardiging van deze subminiature rekstrookjes is een breder scala van onderzoeken waarin een gemeenschappelijke reeks technieken implantatie, instrumentation en gegevensanalyse. Tussen applicaties over het hele maag-darmkanaal, deze gages voor MKB vergelijking van gegevens verzameld uit A) acute en / of chronische experimentele ontwerpen; B) meerdere (gelijktijdige) opname locaties vanuit een enkel dier; en C) een groter aantal experimentele ingrepen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
Financiering van onderzoek werd ontvangen door het Nationaal Instituut voor Neurologische Aandoeningen en Stroke (NS049177 en NS087834). De auteurs willen de intellectuele bijdragen van wijlen Dr Paul Bas en zijn collega's aan het oorspronkelijke ontwerp van de rekstrookjes te erkennen; en Carol Tollefsrud voor de fabricage en marketing van de rekstrookjes tot de stopzetting van de productie in 2010, evenals voor haar inzichtelijke correspondentie.
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).
