호흡 생리학의 평가는 전통적으로 동물의 억제 또는 진정을 요구 기술에 의존하고있다. 무제한 전신 혈량 측정법은, 그러나, 동물 모델에서 호흡 생리의 정확하고 비 침습적 정량 분석을 제공합니다. 또한, 기술은 종 연구를 허용 마우스의 호흡 평가를 반복 할 수 있습니다.
방법 논문
호흡 생리학의 평가는 전통적으로 동물의 억제 또는 진정을 요구 기술에 의존하고있다. 무제한 전신 혈량 측정법은, 그러나, 동물 모델에서 호흡 생리의 정확하고 비 침습적 정량 분석을 제공합니다. 또한, 기술은 종 연구를 허용 마우스의 호흡 평가를 반복 할 수 있습니다.
호흡기 장애는 최고의 세계에서 이환율과 사망률의 원인과 사망의 비율이 계속 증가 중 하나입니다. 설치류 모델에서 폐 기능의 정량 평가는 미래의 치료법의 개발에 중요한 수단이다. 일반적 침습적 혈량 측정법 및 강제 진동 포함 호흡 기능을 평가하는 기술을 사용했다. 이러한 기술은 가치있는 정보를 제공하지만, 데이터 수집 인해 마취 및 / 또는 동물의 침습 계측 필요성 인공물과 실험 가변성을 내포 할 수있다. 반면, 무제한 전신 혈량 측정법 (UWBP)은 호흡기 매개 변수를 분석하는 기준에 정확하고 비 침습적 정량 방법을 제공합니다. 이 기술은 기존의 기술 혈량 측정법에 공통 마취와 감금의 사용을 피한다. 이 동영상은 기기 설정, 교정 및 폐 기능의 기록을 포함하여 UWBP 절차를 시연 할 예정이다. 그것은수집 된 데이터를 분석하고,뿐만 아니라 동물의 이동으로 인한 실험적 인공물과 특이점을 식별하는 방법을 설명 할 것이다. 이 기술을 사용하여 수득 호흡 파라미터 호흡량, 체적 분, 흡기 듀티 사이클, 흡기 유량과 만료 시간에 흡기 시간의 비율을 포함한다. UWBP는 전문 기술에 의존 수행 저렴하지 않습니다. 잠재적 인 사용자에게 가장 매력적인 UWBP 키의 기능과 동일한 동물에 폐 기능의 반복 된 측정을 수행 할 수있는 능력이다.
폐 기능 장애는 세계에서 이환율과 사망률의 주요 원인 중 하나입니다. 조건은 기침, 가슴 통증 및 호흡 곤란과 동의어 함 산소 교환이 특징입니다. 사망률 세계 1 ~ 10 %에 대한 호흡기 질환 차지한다. 세계 보건기구 (WHO)에 따르면, 사망률은 지속적으로 흡연, 환경 오염 및 직업 자극에 의한 상승으로 설정됩니다. UWBP 강하게 전통적인 생화학 칭찬 조직 학적는이 분석 폐 생리학을 공부하는 데 유용한 추가이다. 폐 평가를 위해 사용 된 다른 절차 UWBP와 동일한 장점을 제공하지 않는다. 침략 혈량 측정법은 동물이 3,4 anesthetised 할 수있어, 그 결과 호흡 측정이 반드시 자연 상태를 반영하지 않습니다 필요로하는 일반적으로 사용되는 기술이다. 또한, 기계 환기 및 화학 문제에 대한 요구 사항은 향후 측정 3,4 배제.호흡 데이터를 수집하는 또 다른 방법은 UWBP 5에 비해 호흡 파라미터의 변화를보다 세밀한 더 민감 강제 진동에 의해서이다. 강제 진동 그러나 침습적 인 기술이며, 데이터 수집을위한 동물 5-7 종료를 요구한다.
UWBP는 전문 챔버 내부에 동물을 배치하는 것을 포함한다. 영감 동안 조력 공기는 가온되고 물의 증기압을 증가 폐 내에 가습 가스 (8)의 열팽창을 발생. 이 효과는 plethysmograph 실 (8) 내의 압력의 증가를 생성 풍량의 순 변화시킨다. 반대는 동물에서 호흡 파형을 생성 만료시 발생합니다. 파형 분석은 다음 호흡 추적에서 측정하는 데 사용됩니다 : 호흡 속도 (호흡 / 분), 총 호흡 사이클 시간 (초), 영감 / 만료 시간 (티 / 테, 초) 인해 각 호흡량에 대한 압력의 변화 (P T). 그림 1은 호흡 추적에서 각 측정 원점을 보여줍니다. 이러한 측정은 계산이 간단하고 다수의 호흡 파라미터는 이러한 측정치로부터 유도 될 수있다. 이러한 매개 변수는 다음과 같습니다 호흡량 (공기의 부피가 정상 흡입 및 호기 사이에서 이동), 분 체적 (분당 폐에서 흡입 가스의 체적), 흡기 듀티 사이클 (총 호흡주기 기간에 흡기 시간의 비율) 및 흡기 유량 (주어진 시간에 영감 공기의 양).
UWBP은 동물 모델에서의 정확한 생리 호흡기, 비 침습적, 정량 분석을 제공하고, 호흡기 질환 및 폐 기능 6,9의 진행을 측정하기 위해 사용될 수있다. 혈량 측정법 다른 기술과는 달리, UWBP 마취, 구속 및 인공물 및 실험 가변성 6,9 생산 침습적 조작의 사용을 피한다. 마취는 호흡을 억제 할 수심장 박동을 변경하고 열을 조절하기 어려울 수 있습니다. 코르티 코스 테론과 에피네프린 11,13 해제를 통해 감금으로 인해 추가적인 스트레스 호흡의 증가를 유도한다. UWBP의 주요 기능은 종의 연구에이 의무가 만드는 생리 학적 평가를 반복한다. UWBP 강하게 폐 생리학의 길이 평가 추천 및 미래의 호흡기 약물 평가를위한 가치있는 기술을 제공합니다.
블레오 마이신, 오브 알부민, 및 저산소증은 몇몇 연구에서 호흡 문제를 유도하기 위해 이용되었고 UWBP 성공적 정확한 폐 생리 7,9,13-16 평가를 측정 하였다. 설명하는 프로토콜은 표준 성인 실험실 쥐를 위해 설계되었습니다. 그러나 UWBP는 래트, 기니아 피그 및 영장류 17-20로 다른 동물에 적용되었다. UWBP은 폐 기능 장애를 평가에 한정되지 않고, 또한 폐 성숙 (3)의 평가를 위해 사용되었다.UWBP의 다양성, 단순하고 재현성 동물의 폐 기능을 평가하기위한 훌륭한 기술을 설립했다. 다양한 소프트웨어 (재료 및 장비 표 참조)이 절차를 수행해야합니다. 숙련 과학자 1 시간 내에 마우스이 프로토콜을 수행 할 수있을 것이다.
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참고 : 다음 실험 절차는 모나 쉬 대학의 동물 윤리위원회의 승인을 과학적 목적을위한 동물의 관리 및 사용 (2006)에 대한 연습의 호주 코드에 따라 수행된다. 대표적인 결과를 생성하는 데 사용 성인 여성의 C57BL / 6 마우스는 모나 동물 서비스로부터 수득 하였다. 마우스는 12 시간 명암주기에 특정 병원균 무료, 온도 및 습도 조절 실에 보관 하였다. 이 마우스는 음식과 물을 무료로 이용할 수 있었다.
1 초기 설정
2 다리 앰프 교정
주 : 수층으로 브리지 앰프보기 공기의 분사를 보정하는 1cm H 2 O 편향을 만들 필요가있다. 이 조건 중 하나의 세트에서 발생하고, 사용자의 장치에 의존 할 것이다. 명확한 설명을 위해 다음 단계 ㄹ이 연구소는 보정을 수행하는 방법을 emonstrate.
3 녹화 폐 기능
4 혈량 측정법 분석
없음테 : 같은 호흡량 (V의 T) 다음과 같은 변수를 측정 할 필요가 분 볼륨과 호흡 매개 변수를 계산하기 : 호흡 속도 (호흡 / 분), 총 호흡 사이클 시간 (초), 영감 / 만료 시간 (티 / 테를, 인해 각 회 호흡량 (P T). 초)와 압력의 변화가 1 트레이스에서 측정 될 수있는 변수를 도시 한 도표. 다음 단계는 이러한 변수를 측정하기 위해 소프트웨어 (참조 : 재료 및 기기 테이블)을 사용한다. 분석 할 때, 냄새 또는 이동 포함하는 추적의 지역을 피하십시오. 재현 가능한 결과를 들어, 좋은 호흡 추적의 5 초 이상이 필요합니다. 다른 호흡 흔적의 예를 들어 5와 그림 6을 참조하십시오.
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이 과정이 정확 하였다 되었으면 일관된 발진 트레이스 데이터 분석 소프트웨어에 생성된다. 절차는 간단 컴퓨팅 계산과 설치가. 나와 호흡 매개 변수를 결정 (5) 제어 (건강) 마우스에서 적절한 호흡 추적을 나타내는 그림 후 몇 분 이내에 호흡 추적을 제공합니다. 동물이 적극적으로 움직이지 않을 때 적절한 진동 데이터가 생성된다.
UWBP 제어 및 폐 섬유증 코호트 간의 폐 기능의 매우 유용하고 신뢰성 평가이다. 7 제어 그래프와 비교하여 14 일째에 블레오 마이신 유발 폐 섬유증과 마우스의 폐 기능을 보여주는 도표,도 7은 시각적 인 차이를 나타낸다 블레오 마이신 관리 (7)과 일치. 전술 한 바와 같이, 절차는 호흡기 paramete의 변화를 관찰 할 수 있도록 미국 반복 될 수있다이 두 그룹 사이의 시간에 따른 RS.
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여기에 설명 된 기술은 억제되지 않은 생쥐와 unanesthetized 호흡 파라미터의 평가를위한 비 침습적 방법이다. 이 프로토콜의 장점은 최소한의 인공물 길이 방향으로 폐 기능을 측정하는 단순하고 정밀도를 포함한다. 그러나, 몇 가지 제한 사항이 중요한 단계는 절차에 대해 주목해야한다이 있습니다. 먼저, 가장 중요하게, 마우스 다섯 초 동안 챔버 내에 침착한다. 마우스의 호흡 패턴을 방해하고, 따라서 변수 결과 (도 6a)을 제공 할 것입니다 추가 스트레스. 이러한 단점은 가능성 남아 항상 기대 될 것이다. 그러나 그 집 새장에 마우스를 교체하고 그것을 쉽게 해결됩니다 정착 할 시간을 허용한다. 그것은 적절한 동물 / 유용한 데이터의 5 초 수득 챔버 환경 내 편안한 느낌 것이 중요하다. 또한 대가는 실 환경에 대한 필요합니다. 환경, U호흡 기계에 nrelated 크게 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 평가 증가 챔버 증가 습도 및 온도뿐만 아니라 가능한 산소가 감소하는 기간으로 크게 환기에...
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저자는 경쟁하는 이해관계가 없음을 선언합니다. 저자는 공개할 갈등이 없습니다.
이 기술 개발에 기술적 조언과 장비를 제공해 주신 David Walker 교수님께 감사드립니다. 이 작업은 빅토리아 주 정부의 운영 인프라 지원 프로그램(Operational Infrastructure Support Program)의 지원을 받습니다. 이 작업은 빅토리아 주 정부의 운영 인프라 지원 프로그램(Operational Infrastructure Support Program)의 일부 지원을 받았습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| LabChart 7 소프트웨어(Macintosh용) | 프로토콜 단계 4에서 사용되는 | ADINSTRUMENTS | MLU60/7 |
| PowerLab 8/30(모델 ML870) | ADINSTRUMENTS | PL3508 | |
| 옥탈 브리지 앰프(모델 ML228) | ADINSTRUMENTS | FE228 | |
| Black BNC-BNC 케이블(1m) | ADINSTRUMENTS | MLAC01 | |
| Macintosh OS | Apple Inc. | Mac OS X 10.4 이상 | |
| Surgipack 디지털 직장 온도계 | Vega Technologies | MT-918 | |
| 잔디 체적 압력 변환기 PT5A | Grass Instruments Co. | 모델 번호 PT5A, 일련 번호 L302P4. | |
| 1 ml 주사기 | Becton Dickinson (BD) | 309628 | |
| 5 ml 혈청학적 주사기 피펫 | Greiner Bio One | 606160 | 플라스틱 튜브를 통해 연결 |
| 저울/저울 | VWR International, Pty Ltd | SHIMAUW220D | 0.1g 분해능의 모든 칭량 저울 |
| HM40 습도 및 온도 측정기 | Vaisala | HM40A1AB | |
| 기압계 | Barometer World | 1586 | |
| 실험실 튜빙 | Dow Corning | 508-101 | 주사기 및 압력 변환기에 물기둥을 연결하는 데 사용 |
| Cylindrical Perspex Chamber | Dynalab Corp. | 내부 치수가 50mm(w) x 1,500mm(l)인 맞춤형 원통형 챔버. 각 면에는 80mm(l) x 80mm(w) 크기의 두 개의 뚜껑이 있습니다. 각 뚜껑에는 60mm 너비의 원형 구멍이 있으며 뚜껑 면에는 50mm 깊이로 절단되어 있습니다. 이렇게 하면 챔버가 뚜껑에 들어갈 수 있습니다. 챔버가 들어갈 뚜껑의 각 구멍 주위에 고무 링이 장착되어 있습니다. 주사기 및 압력 트랜스듀서 부착의 경우 개구부의 직경이 5mm입니다. 습도 프로브 부착의 경우 개구부의 직경은 25mm입니다. | |
| 80% 에탄올(4L) | VWR International, Pty Ltd | BDH1162-4LP |
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