feeding Experimentation Device(FED)는 생쥐의 음식 섭취량을 측정하기 위한 오픈 소스 장치입니다. FED는 또한 실시간 디지털 출력을 통해 음식 섭취량 측정을 다른 기술과 동기화할 수 있습니다. 여기에서는 FED의 구성, 검증 및 사용에 대한 단계별 자습서를 제공합니다.
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이 논문에서
요약
초록
음식 섭취량 측정은 많은 연구에서 필수적입니다. 여기에서는 생쥐의 음식 섭취량을 측정하기 위한 새로운 솔루션인 사료 실험 장치(FED)에 대한 자세한 설명을 제공합니다. FED는 식품 섭취 연구의 유연성을 촉진하도록 설계된 오픈 소스 시스템입니다. 컴팩트하고 배터리로 구동되는 설계로 인해 FED는 표준 가정용 케이지 또는 기타 실험 장비 내에 배치할 수 있습니다. 음식 섭취량 측정은 FED의 TTL(Transistor-Transistor Logic) 디지털 출력을 통해 실시간으로 다른 장비와 동기화하거나 FED가 실시간 클럭으로 모든 이벤트에 타임스탬프를 표시하므로 수집 후 처리에서 동기화할 수도 있습니다. 사용 시 식품 펠릿은 FED의 식품 우물 내에 위치하여 적외선 빔을 통해 모니터링됩니다. 마우스가 펠릿을 제거하면 FED는 내부 SD(Secure Digital) 카드에 타임스탬프를 기록하고 다른 펠릿을 분배합니다. FED는 배터리를 충전하고 펠릿 호퍼를 다시 채우기 전에 최대 5일 동안 작동할 수 있어 데이터 수집에 대한 인간의 간섭을 최소화합니다. FED를 조립하려면 최소한의 엔지니어링 배경이 필요하며 기성품 및 전자 장치가 구조에 우선시되었습니다. 또한 음식 섭취 및 식사 패턴을 분석하기 위한 스크립트를 제공합니다. 마지막으로, FED는 오픈 소스이며 모든 설계 및 시공 파일이 온라인에 게시되어 다른 연구원의 수정 및 개선을 용이하게 합니다.
서론
20 세기 후반부 통해 글로벌 비만의 상승에 따라, 1, 2, 3, 4를 공급하는 기본 메커니즘에 관심이 갱신된다. 일반적으로 음식 섭취 수동 5 무게, 또는 시판 공급 시스템입니다. 상용 시스템은 우수하지만, 자신의 디자인 또는 코드를 수정 제한된 유연성을 제공합니다. 좋은 시간 해상도와 최소한의 인간의 간섭 (6) 음식 섭취량을 측정하기위한 오픈 소스 공급 시스템 : 여기, 우리는 먹이 실험 장치 (FED)를 설명합니다. FED는 배터리 전원을 완전히 표준 식민지 랙 caging 또는 다른 과학 장비의 내부에 들어갈 수있는 3 차원 인쇄 된 경우에 포함됩니다.
그 정상 상태에서, FED는 FO에 음식 펠렛 쉬고 저전력 모드에서 동작잘 OD. 펠렛의 존재는 적외선 빔을 통해 모니터링된다. 마우스는 펠렛을 제거 할 때, 포토 인터럽터 센서는 마이크로 컨트롤러에 신호를 전송하고, 시간 스탬프는 내장 보안 디지털....
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프로토콜
참고 :이 프로토콜은 특히 재료의 표라는 이름의 구성 요소에 대한 기록됩니다. 상장 액세서리 : 유사한 기능이 다른 하드웨어를 사용하여 달성 될 수 있지만, FED는 아두 이노 프로 마이크로 컨트롤러 (마이크로 컨트롤러 이제부터라고합니다) 프로그래밍되었다. 기타 마이크로 컨트롤러는 동일하게 잘 작동 할 수 있지만,이를 지원하기위한 코드를 수정하도록 사용자에게 요구한다. 오프라인 데이터 분석 파이썬 프로그래밍 언어를 이용하여 코딩한다.
1. 준비 및 소프트웨어 설치
- FED를 (: https://github.com/KravitzLab/FED/tree/master/doc에서 표 1 andFed Github에서 BoM.xlxs 참조) 구축에 필요한 전자 부품을 조달.
주 : 공급자는 대안이 테이블에 많은 부품을 위해 사용될 수는 동등한 사양을 제공 하였다. - (: https://github.com/KravitzLab/FED/wiki/3D-Printed-Components에서 제공 그림 1) 모든 3D 설계 구성 요소를 인쇄 할 수 있습니다. 200 미크론와 함께 3D 프린터해상도는 FED를 인쇄 할 수 있어야한다.
- 다운로드 및 마이크로 컨트롤러를 프로그래밍하....
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결과
동물의 사용을 포함 유효성 검사 테스트는 검토하고 국립 당뇨병 연구소 소화기 계통 및 신장 질환의 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다. 홈 케이지 먹이를 측정하기위한 FED의 사용을 설명하기 위해, 성인 여성 C57BL / 6 마우스 (N = 4) 개별적으로 12/12 시간 빛 / 어둠주기에서 물과 표준 실험실 차우에 광고 무제한 액세스를 수용 하였다 (시에 점등 5시). 한 주 습관화 기간 이후 식품 호퍼를 제거하고, 검증 테스트 5 일하는 FED로 대체. 각각의 SD 카드 맞춤 자유롭게 이용 가능한 스크립트 및 스프레드 시트 프로그램을 사용하여 분석에서 시험 기간의 끝에서, 전계 방출 디스플레이 (FED)는 케이지 및 공급 데이터로부터 제거 하였다. 도 4a, 각각의 마우스에 대한 펠렛 검색에 나타낸 바와 같이 (상단 패널, 래스터는 하나의 펠렛 검색 이벤트 표시) 30 분 쓰레기통에있는 모든.......
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토론
급전 실험 장치 (FED)의가요 식사량 모니터링 시스템이다. 여기, 우리는 제조 및 마이크로 컨트롤러 상에 3D 인쇄 하드웨어, 전기 부품의 납땜 및 스케치 업로드의 조립을 포함한 장치 문제 해결에 대한 자세한 내용을 설명합니다. 이주의 깊게 프로토콜에 설명 된 모든 단계를 수행하는 것이 중요하지만, 성공적인 최종 제품을 보장하기 위해 각 섹션에 여분의 관심을받을 자격이 중요한 단계가 있습니다. 차원은 스테퍼 모터 축에 잘 맞 이웃 부분에서 최소한의 저항으로 회전 할 수 있어야 디스크를 회전 인쇄. 핀 연결을 납땜 할 때, 솔더 조인트는 과잉 땜납을하지 않고 안전한지 확인하십시오. 설치된 모든 추가 라이브러리는 마이크로 컨트롤러에 스크립트를 업로드하기 전에 올바른 디렉토리에 있어야합니다 있는지 확인하십시오. FED의 조립 과정도없이 종래와 쉽게 달성 될 태스크를 포함3D 인쇄 또는 전자의 경험.
FED와 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 첫째, 각 FED는 로그인 데이터를 저장.......
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공개 사항
저자는 재정적 또는 기타 이해 상충이 없음을 선언합니다.
감사의 글
이 작품은 국립 보건원 (National Institutes of Health)의 교내 연구 프로그램 (NIH), 당뇨병의 국립 연구소 및 소화기 계통 및 신장 질환 (NIDDK)에 의해 지원되었다. 우리는 3D 인쇄와 지원을 계측에 NIH 제와 NIH 라이브러리 감사합니다.
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참고문헌
- Ellacott, K. L., Morton, G. J., Woods, S. C., Tso, P., Schwartz, M. W. Assessment of feeding behavior in laboratory mice. Cell Metab. 12 (1), 10-17 (2010).
- Betley, J. N., et al. Neurons for hunger and thirst transmit a negative-valence teaching signal. Nature. 521....
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재인쇄 및 허가
