Messatemfunktion im Maus Mit Hemmungslose Ganzkörper-Plethysmographie

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die Atmungsparameter eines bewussten Nagetiers mittels hemmungsloser Ganzkörperplethysmographie zu messen. Dies wird erreicht, indem zunächst der Brückenverstärker kalibriert wird. Nach der Kalibrierung wird eine Maus in die Plethysmographie-Kammer gesetzt und vor dem Test akklimatisiert.

Anschließend werden die Druckänderungen aufgezeichnet, die innerhalb der Kammer auftreten. Aus den Informationen, die bei der Verwendung des Plethysmographie-Systems gewonnen wurden, werden dann mehrere respiratorische Parameter berechnet. Die Ergebnisse zeigen, dass die uneingeschränkte Ganzkörperplethysmographie eine zuverlässige Beurteilung der Lungenfunktion bei Nagetieren darstellt.

Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden wie der invasiven Plethysmographie besteht darin, dass die Tiere nicht betäubt werden, was bedeutet, dass wir Artefakte nicht mit Anästhesie in Verbindung bringen. Darüber hinaus ermöglicht dieses Protokoll aufgrund des nicht-invasiven Charakters Längsschnittmessungen. Im Allgemeinen neigen Personen, die neu in dieser Technik sind, dazu, die Zeit zu unterschätzen, die benötigt wird, um die Tiere an die Plasmakammer zu gewöhnen.

Richten Sie zunächst die Datenerfassungsmaschine, den Brückenverstärker und den Druckmessumformer ein. Wenn Sie fertig sind, gehen Sie zum Computer und öffnen Sie die Analysesoftware. Öffnen Sie die Option für die Kanaleinstellungen in der Setup-Symbolleiste und ändern Sie die Anzahl der aufgenommenen Kanäle auf einen.

Richten Sie als Nächstes das Wassersäulengerät wie gezeigt ein. Verbinden Sie zwei serologische Fünf-Milliliter-Pipetten mit Kunststoffschläuchen. Füllen Sie die Säulen mit Wasser und stellen Sie sicher, dass die Wasserstände ausgeglichen sind.

Verbinden Sie mit einem Lineal ein Stück Kunststoffschlauch mit der Oberseite jeder Pipette. Um den Brückenverstärker zu kalibrieren, befestigen Sie zunächst eine mit 300 Mikrolitern Luft gefüllte Ein-Milliliter-Spritze an der rechten Seite der Wassersäule. Befestigen Sie den Schlauch auf der linken Seite an den Anschluss am Druckmessumformer.

Öffnen Sie als Nächstes das Scroll-Down-Menü und wählen Sie Bridge Amp. Geben Sie die richtigen Einstellungen ein und klicken Sie auf Null, um den Trace auf etwa null Millivolt einzustellen. Wenn Sie fertig sind, drücken Sie die Ein-Milliliter-Spritze, der resultierende Druck bewegt das Wasser in der Säule um einen Zentimeter und zeigt aufgrund der Druckänderung einen plötzlichen Anstieg in der Software an.

Wählen Sie als Nächstes die Eingabeeinheiten aus dem Bridge-Verstärker-Fenster aus und markieren Sie die Hintergrundspur vor der Spitze, die auch als Nullregion bezeichnet wird. Klicken Sie auf den Pfeil neben 0,1, um das Hintergrundsignal im Bereich von minus 0,002 Millivolt und positiven 0,002 Millivolt zu erzeugen. Geben Sie Null in das Fenster ein, das an das Hintergrundsignalfenster angrenzt.

Markieren Sie den Bereich mit erhöhtem Druck in der Grafik ab dem Zeitpunkt, an dem die Spritze gedrückt wurde. Klicken Sie auf den Pfeil neben 0.2. Der Wert sollte im Bereich von 0,9 bis 1,2 Millivolt liegen.

Geben Sie als Nächstes eine in das Fenster ein. Gehen Sie neben dem Fenster mit erhöhtem Druck zu Einheiten definieren, wählen Sie Zentimeter H2O aus und klicken Sie auf OK. Kehren Sie zum Menü des Bridge-Verstärkers zurück.

Wählen Sie ein Millivolt und stellen Sie den Verstärker auf Null. Damit ist die Kalibrierung abgeschlossen und die Wassersäule kann sicher entfernt werden. Um die besten Ergebnisse zu erzielen, sollten die Versuchstiere eine Woche vor Beginn des Versuchs in die Plethysmographiekammer eingeführt werden.

Platzieren Sie zunächst die relative Luftfeuchtigkeit der Temperatur, sondieren Sie an einem ganzen Ende der Plethysmographiekammer und zeichnen Sie die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und den Luftdruck auf. Nachdem Sie das Gewicht und die Körpertemperatur des Tieres aufgezeichnet haben, legen Sie es in die Plethysmographie-Kammer und schließen Sie die Kammer. Führen Sie dann den Schallkopf und die Spritze in die beiden Löcher auf der anderen Seite der Kammer ein.

Drücken Sie im Softwareprogramm auf Start und nehmen Sie bis zu 45 Sekunden lang auf. Stellen Sie sicher, dass Sie fünf Sekunden lang Daten aufzeichnen, wenn sich das Tier nicht bewegt. Stoppen Sie die Aufzeichnung nach 45 Sekunden und nehmen Sie die Maus aus der Plethysmographie-Kammer.

Erfassen Sie sofort die Kammertemperatur und die Luftfeuchtigkeit. Setzen Sie die Maus wieder in den Käfig und wischen Sie die Kammer mit 80 % Volumen pro Volumen ab. Ethanol lässt die Kammer trocknen und kehrt zur Ausgangstemperatur und Luftfeuchtigkeit zurück, bevor es zur nächsten Maus weitergeht.

Um zu beginnen, öffnen Sie das Programm im Vollbildmodus und wählen Sie die Daten aus. Öffnen Sie das Mini-Datenpad-Fenster und wählen Sie in der linken Spalte Zyklusmessungen und durchschnittliche zyklische Höhe aus. Wählen Sie in der rechten Spalte der ersten Spalte Option aus, und legen Sie die Skala für die Erkennung des minimalen Peaks auf eins fest.

Dies zeigt die Druckdeflation aufgrund der PT-Messung des Tidalvolumens auf dem Mini-Datenpad an. Wählen Sie Zyklusmessungen gefolgt von Ereignisanzahl aus, um die Frequenz F-Messung anzuzeigen. Wählen Sie als Nächstes Zyklusmessungen gefolgt von der durchschnittlichen zyklischen Periode aus, um die Messung der Gesamtatmungszykluszeit T tote Sekunden anzuzeigen, um Spitzeninspirations- und Ablaufzeitwerte zu generieren, stellen Sie sicher, dass sich der Cursor direkt über dem Maximum des Spitzentales befindet, und fügen Sie einen Kommentar zu neun sequenziellen Spitzen und Tälern hinzu.

Öffnen Sie ein neues Fenster und klicken Sie auf Auswahlinformationen in der linken Spalte und Dauer in der rechten Spalte, bevor Sie auswählen. Okay, wählen Sie das Makro oben im Programm aus, um die Aufnahme zu starten. Suchen Sie als Nächstes das erste Kommentarfeld mit dem Feinwerkzeug.

Wechseln Sie zum Anfang der Datei, gefolgt vom ersten Kommentar, und wählen Sie den Befehl Zum Datenpad hinzufügen aus. Wählen Sie abschließend in den Makrobefehlen die Option Wiederholung beginnen aus, und vergewissern Sie sich, dass das Fenster für die Wiederholungsanzahl auf neun eingestellt ist. Verwenden Sie die Option Weitersuchen, und wählen Sie den Befehl Zum Datenpad hinzufügen aus.

Wenn Sie fertig sind, wählen Sie aus und wiederholen Sie den Vorgang. Stoppen Sie die Aufzeichnung und speichern Sie das Makro basierend auf der Tiernummer. Das Makro kann nun ausgeführt werden, um die Inspirations- und Ablaufzeit zwischen den einzelnen Kommentaren zu erhalten.

Da Ablauf und Inspiration nacheinander erfolgen, werden die Daten in dieser Reihenfolge angezeigt und müssen manuell aufgeteilt werden. Diese Atemspur veranschaulicht geeignete konsistente Daten eines Kontrolltieres. Neun aufeinanderfolgende Kommentare werden an den Spitzen und Tälern der Atemschwingungen hinzugefügt, um die Atmungsparameter zu erhalten.

Diese Beispiele zeigen die häufigsten suboptimalen Ablaufverfolgungen, die niemals für die Analyse verwendet werden sollten. Diese Spur wurde aufgezeichnet, während das Tier schnüffelte und sich bewegte, eine Spur mit Schwingungen, die im Laufe der Zeit allmählich zunehmen und in der Regel durch Kondensation und Feuchtigkeitsbildung verursacht werden. Das Geräusch in dieser Spur ist das Ergebnis der Auseinandersetzung des Tieres oder Forschers mit dem Gerät.

Diese Abbildung zeigt die Lungenfunktion einer Maus mit Bleomycin-induzierter Lungenfibrose. Achte auf das unregelmäßige Muster in der Atemspur. Sobald die Technik beherrscht und die Ausrüstung kalibriert ist, können die Daten von jedem Tier innerhalb von fünf Minuten gesammelt werden.

Die gesammelten Daten können dann analysiert und in eine Excel-Tabelle exportiert werden. Der Versuch dieses Verfahrens ist zwar wichtig, um die Maus vor der Datenerfassung an die Plethysmographiekammer zu gewöhnen, dies kann jedoch von Mausstamm zu Mausstamm variieren. Im Durchschnitt verwenden wir die C 57 Black Six-Mäuse von Jugendlichen, und dies dauert vier bis fünf Tage, bevor die Daten gesammelt werden.