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Methodenartikel

Messatemfunktion im Maus Mit Hemmungslose Ganzkörper-Plethysmographie

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DOI:

10.3791/51755

12. August 2014

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Die Beurteilung der Atemphysiologie hat traditionell auf Techniken, die Zurückhaltung oder Sedierung des Tieres erfordern verlassen. Hemmungslose Ganzkörper-Plethysmographie, jedoch bietet eine präzise, ​​nicht-invasive, quantitative Analyse der Atemphysiologie in Tiermodellen. Darüber hinaus ermöglicht das Verfahren wiederholt Atem Bewertung der Mäuse so dass für Langzeitstudien.

Zusammenfassung

Atemfunktionsstörung ist eine der führenden Ursachen von Morbidität und Mortalität in der Welt und die Sterberate weiter steigen. Quantitative Beurteilung der Lungenfunktion in Nagetiermodellen ist ein wichtiges Instrument in der Entwicklung künftiger Therapien. Häufig für die Beurteilung der Atemfunktion einschließlich invasiver Plethysmographie und erzwungenen Schwingung verwendeten Techniken. Während diese Techniken wertvolle Informationen, die Datenerfassung birgt Artefakte und experimentelle Variabilität aufgrund der Notwendigkeit für die Anästhesie und / oder invasiven Instrumenten des Tieres. Im Gegensatz dazu ungebremst Ganzkörper-Plethysmographie (UWBP) bietet eine präzise, ​​nicht-invasive, quantitative Weg, auf dem die Atmungsparameter zu analysieren. Diese Technik vermeidet die Verwendung von Anästhesie und Beschränkungen, die den traditionellen Plethysmographie Techniken gemeinsam ist. Dieses Video wird die UWBP Verfahren einschließlich der Geräte einzurichten, die Kalibrierung und die Lungenfunktion Aufnahme zu demonstrieren. Eswird erklärt, wie die gesammelten Daten zu analysieren, zu identifizieren sowie experimentelle Ausreißer und Artefakte, die von Tierbewegungen zur Folge hat. Die mit dieser Technik erhalten Atmungsparameter umfassen Atemvolumen, Minutenvolumen, Inspirations Einschaltdauer, Einatemströmungsgeschwindigkeit und das Verhältnis von Inspiration Zeit, um Ablaufzeit. UWBP nicht auf spezielle Fähigkeiten verlassen und ist kostengünstig durchzuführen. Ein Schlüsselmerkmal der UWBP und attraktiv für potentielle Nutzer, ist die Fähigkeit, wiederholte Messungen der Lungenfunktion am gleichen Tier durchzuführen.

Einleitung

Lungenfunktionsstörung ist eine der Hauptursachen von Morbidität und Mortalität auf der Welt. Die Bedingung ist durch eine unzureichende Sauerstoffaustausch, auch mit Husten, Brustschmerzen und Atemnot gekennzeichnet. Erkrankung der Atemwege entfallen ca. 10% der Mortalität weltweit 1. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation werden Mortalitätsraten mit steigender Tendenz aufgrund anhaltender Rauchen, Umweltverschmutzung und Berufsreizstoffe. UWBP ist eine sinnvolle Ergänzung für das Studium der Physiologie der Lunge, die stark Komplimente traditionellen biochemischen und histologischen Analysen 2. Andere Verfahren zur Lungenbewertung verwen....

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Protokoll

HINWEIS: Die folgenden Versuchsverfahren wird von der Tierethikkommission an der Monash University genehmigt und in Übereinstimmung mit den Australian Code of Practice für die Pflege und Verwendung von Tieren zu wissenschaftlichen Zwecken (2006) durchgeführt. Erwachsene weibliche C57BL / 6 Mäuse verwendet, um die repräsentative Ergebnisse zu generieren wurden aus den Monash Tierdienstleistungen erhalten. Die Mäuse wurden in einen bestimmten Erreger frei, kontrollierter Temperatur und Luftfeuchtigkeit Zimmer mit einem 12 Stunden Licht-Dunkel-Zyklus gehalten. Diese Mäuse hatten freien Zugang zu Nahrung und Wasser.

1. Initial Setup

  1. Schließen Sie den L....

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Ergebnisse

Wenn dieses Verfahren korrekt ausgeführt wurde, wird eine einheitliche Schwing Spur auf der Datenanalyse-Software erstellt. Das Verfahren bietet eine Atem Spur innerhalb von wenigen Minuten nach dem Setup mit einfachen Rechen Berechnungen aufgeführt Atemparameter zu bestimmen. Abbildung 5 ein geeigneter Atem Spur von einem Steuer (gesunden) Maus. Entsprechende oszillierende Daten erzeugt wird, wenn das Tier nicht aktiv bewegen.

UWBP ist eine äußerst nützliche und zuverlässig.......

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Diskussion

Die hier beschriebene Technik ist eine nicht-invasive Methode zur Beurteilung der respiratorischen Parameter der ungehemmten und nicht narkotisierten Mäusen. Die Stärken dieses Protokoll sind seine Einfachheit und Präzision, um die Lungenfunktion in Längsrichtung mit minimalen Artefakten zu messen. Es gibt jedoch einige Einschränkungen und kritische Schritte zu dem Verfahren angemerkt werden. Erstens und am wichtigsten, muss die Maus ruhig in der Kammer für mindestens fünf Sekunden lang. Mehrspannungs das Atemmuster des.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden Interessen haben. Die Autoren haben keine Konflikte offenzulegen.

Danksagungen

Wir möchten Prof. David Walker für seine technische Beratung und Bereitstellung von Ausrüstung bei der Entwicklung dieser Technik danken. Diese Arbeit wird durch das Operational Infrastructure Support Program der Regierung von Victoria unterstützt. Diese Arbeit wurde teilweise durch das Operational Infrastructure Support Program der Regierung von Victoria unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
LabChart 7 Software (für Macintosh)ADINSTRUMENTSMLU60/7verwendet in Protokollschritt 4
PowerLab 8/30 (Modell ML870)ADINSTRUMENTSPL3508
Oktaler Brückenverstärker (Modell ML228)ADINSTRUMENTSFE228
Schwarzes BNC-auf-BNC-Kabel (1 m)ADINSTRUMENTSMLAC01
Macintosh OSApple Inc.Mac OS X 10.4 oder höher
Surgipack Digitales RektalthermometerVega TechnologiesMT-918
Grass volumeterischer Druckmessumformer PT5AGrass Instruments Co.Modellnummer PT5A; Seriennummer L302P4.
1 ml SpritzeBecton Dickinson (BD)309628
5 ml Serologische SpritzenpipettenGreiner Bio One606160Anschluss über Kunststoffschlauch
Waage/WaageVWR International, Pty LtdSHIMAUW220DJede Waage mit einer Auflösung von 0,1 Gramm
HM40 Feuchtigkeits- und TemperaturmessgerätVaisalaHM40A1AB
BarometerBarometer World1586
LaborschlauchDow Corning508-101Wird verwendet, um die Wassersäule mit der Spritze und dem Druckaufnehmer zu verbinden
Zylindrische PlexiglaskammerDynalab Corp.Maßgeschneiderte zylindrische Kammer mit Innenabmessungen wie folgt: 50 mm (B) x 1.500 mm (L). Es gibt zwei Deckel für jede Seite mit den Maßen 80 mm(L) x 80 mm(B). Jeder Deckel hat ein 60 mm breites kreisförmiges Loch, das auf der Vorderseite des Deckels 50 mm tief geschnitten ist. Dadurch passt die Kammer in den Deckel. Ein Gummiring ist um jedes Loch des Deckels angebracht, in das die Kammer passt. Für die Befestigung von Spritze und Druckaufnehmer haben die Öffnungen einen Durchmesser von 5 mm. Für die Befestigung eines Feuchtefühlers haben die Öffnungen einen Durchmesser von 25 mm.
80% Ethanol (4 L)VWR International, Pty LtdBDH1162-4LP

Referenzen

  1. World Health Organization, World Health Statistics. , WHO, Geneva, Switzerland. (2008).
  2. Jones, C. V., et al. M2 macrophage polarization is associated with alveolar formation during postnatal lung development. Respir. Res. 14 (41), 14-41 (2013).
  3. Campbell, E., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

Messung der AtemfunktionLungenfunktion der Mausnicht invasive PlethysmographieTidalvolumenanalyseBerechnung des Minutenvolumensinspiratorischer Duty CycleMessung der FlussrateKalibrierungsverfahren der KammerDatenerfassungs Setup