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방법 논문

Two-Bottle Choice Home Cage Drinking and Microstructural Analysis를 사용한 설치류의 알코올 소비 모델링

1.9K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/67486

⸱

2024년 11월 8일

 ,  , 
1Center for Alcohol Research in Epigenetics, Department of Psychiatry, University of Illinois Chicago

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 쥐의 알코올 소비를 모델링하기 위한 표준 간헐적 접근 2병 선택 가정용 케이지 음주 패러다임을 설명합니다. 또한 음주 행동의 미세 구조 분석을 가능하게 하는 DIY 핥기 감지 시스템으로 표준 프로토콜을 강화하기 위한 단계별 지침을 제공합니다.

초록

2병 선택 가정용 케이지 음주는 설치류의 에탄올 소비를 연구하는 데 가장 널리 사용되는 패러다임 중 하나입니다. 가장 간단한 형태의 경우, 동물들은 두 개의 음료수 병을 이용할 수 있는데, 그 중 하나에는 일반 수돗물이, 다른 하나는 에탄올이 들어 있으며, 24시간 동안 젖병 무게의 변화로 측정되는 일일 섭취량을 측정합니다. 따라서 이 접근 방식에는 특수 실험실 장비가 필요하지 않습니다. 이러한 구현의 용이성은 전임상 알코올 연구자들이 널리 채택하는 데 가장 큰 기여를 한 것으로 보이지만, 이 접근 방식을 사용하여 얻은 음주 데이터의 해상도는 연구자가 병 무게를 측정하는 횟수(예: 하루에 한 번)에 의해 제한됩니다. 그러나 전체 섭취량, 약리학적 개입 및 신경 조작의 맥락에서 음주 패턴을 조사하려는 욕구는 개별 핥기 수준에서 데이터를 수집할 수 있는 가정용 케이지 핥기 감지 시스템의 개발을 촉발했습니다. 최근에는 이러한 시스템이 다수 개발되고 있지만, 오픈 소스 시스템인 LIQ HD(Lick Instance Quantifier Home cage Device)는 경제성과 사용자 친화성으로 이 분야에서 상당한 주목을 받고 있습니다. 흥미롭긴 하지만 이 시스템은 마우스에 사용하도록 설계되었습니다. 여기에서는 표준 및 리코미터가 장착된 2병 선택 가정용 케이지 음주에 대한 적절한 절차를 검토합니다. 또한 더 큰 케이지 크기를 수용하기 위한 하드웨어 수정과 표준 기성품 음료수 병과 호환되는 재설계된 3D 프린팅 병 홀더를 포함하여 LIQ HD 시스템을 쥐에 적용하는 방법을 소개합니다. 이 접근 방식을 사용하여 연구원들은 많은 쥐의 섭취 수준 외에도 일일 음주 패턴을 조사할 수 있으므로 추가 자원에 대한 최소한의 투자로 획득한 데이터의 해상도를 높일 수 있습니다. 이러한 방법은 연구자들에게 정확한 실험적 필요에 따라 표준 병 또는 리코미터가 장착된 장치를 사용하여 알코올 음주의 기저에 있는 신경생물학적 메커니즘을 조사할 수 있는 유연성을 제공합니다.

서론

역사적으로 적당한 알코올 사용은 적당한 건강상의 이점과 관련이 있었지만, 최근의 대규모 종합 연구에 따르면 알코올 섭취량은 안전하지 않습니다1,2. 실제로, 알코올 사용은 전 세계적으로 사망 및 장애의 7번째 주요 위험 요소입니다1 소량의 알코올을 마시는 개인은 암, 전염병 및 부상에 대한 위험이 증가합니다.<-sup class="xref">1,3. 미국에서는 2016년에서 2021년 사이에 알코올 사용으로 인한 사망이 거의 30% 증가했습니다4. 중요한 것은 소비가 증가함에 따라 사망 및 장애의 위험이 단조롭게 증가한다는 것입니다1.

인간을 대상으로 한 연구가 알코올 사용 및 오용의 신경 생물학에 대한 귀중한 통찰력을 제공했지만, 동물 모델이 제공하는 실험적 통제는 음주 행동과 과음의 위험에 대한 기저에 있는 메커니즘을 심층적으로 이해하는 데 중요합니다. 이러한 모델은 또한 통제되지 않은 소비를 줄이는 것을 목표로 하는 치료법 개발을 위한 귀중한 도구입니다. 2병 선택 가정용 케이지 음주는 설치류의 알코올 섭취를 연구하기 위해 가장 널리 사용되는 전임상 패러다임 중 하나입니다. 이는 주로 전문 연구 장비나 복잡한 분석 없이 총 자발적 음주 및 선호도를 측정할 수 있기 때문에 구현이 용이하기 때문입니다. 이 접근 방식을 사용하여 연구원들은 음주 세션의 시작부터 끝까지 병 무게의 변화를 계산하여 원하는 간격(예: 시간, 일, 주)으로 측정값을 수집할 수 있습니다. 이 기본 방법의 변형은 단기 및 장기간에 걸쳐 낮거나 중간 정도의 알코올 섭취를 촉진하기 위해 이 분야의 많은 사람들에 의해 사용되었습니다. 예를 들어, mice5 및 rats6,7,8 모두에서 각각 낮고 중간 수준의 알코올 섭취를 촉진하기 위해 연속 및 간헐적 2병 선택 절차가 사용되었습니다. 동일한 패러다임은 알코올을 선호하는 균주에서 높은 수준의 섭취를 촉진할 수 있습니다7,9. 대안적으로, 암흑 주기가 시작된 후 약 3시간 후부터 매일 2-4시간으로 알코올 접근을 제한하는 이 방법의 적응은 마우스에서 폭음(즉, 어둠 속에서 음주)을 유발하는 것으로 나타났습니다(즉, 어둠 속에서 음주)10,11. 이러한 방법의 추가 변형은 금단 기간 동안 자발적 알코올 음주의 증가를 조사하기 위해 알코올 의존(즉, 만성적인 간헐적 에탄올 증기 노출)을 촉진하는 방법과 함께 사용되었습니다.12,13,14,15,16,17,18,19입니다.

이 분야에서 널리 채택되고 있지만, 병 무게의 변화로 알코올 섭취량을 측정하는 표준 접근 방식은 음주 세션당 총 소비량으로 해상도가 제한되어 있습니다. 결과적으로 이 접근 방식은 알코올 사용 장애(AUD)의 위험과 심각도에 모두 영향을 미치는 것으로 잘 알려진 음주 패턴을 포착할 수 없습니다20,21,22. 실제로, 시간 경과에 따른 개인의 평균 섭취량은 여러 번의 과음 에피소드 또는 상대적으로 낮은 소비와 관련된 많은 음주 에피소드의 결과일 수 있으며, 이러한 뉘앙스는 음주 세션당 총 섭취량으로 소비량을 측정할 때 감지되지 않습니다. 중요한 것은, 건강한 대조군에 비해 AUD를 가진 개인에서 대규모 음주(즉, 꿀꺽꿀꺽)와 관련된 훨씬 더 많은 음주 에피소드가 관찰된다는 것입니다23 그리고 비인간 영장류의 데이터에 따르면 음주 이력 초기에 많은 음주를 포함하는 음주 패턴을 확립한 개인은 AUD22에 걸릴 위험이 높습니다. 더욱이, 과다 섭취를 포함하는 음주 에피소드는 AUD 진단과 무관하게 이환율 및 사망률 위험을 유의하게 증가시킵니다21. 전체적으로 이러한 데이터는 전임상 모델의 전체 섭취량 수준 외에도 음주 패턴을 조사하는 데 대한 관심을 증가시켰으며, 개별 핥기 수준에서 음주 데이터를 캡처할 수 있는 다양한 복잡성의 여러 시스템 개발을 촉진했습니다.

첫 번째 방법 중 하나는 마우스에서 사용하도록 설계된 광빔 핥기 감지 기능이 장착된 2병 시스템의 개발이었습니다24. 이 시스템은 이후에 rats25에서 사용하기 위해 별도의 그룹에 의해 조정되었습니다. 그 후 몇 년 동안 이 테마에 대한 변형을 사용하여 맞춤형 설치류 하우징26에 포함된 유사한 시스템을 개발하여 사회적으로 수용된 개별 동물의 핥기 감지를 허용27,28 및 먹이 및 마시는 행동을 모두 캡처합니다29. 이 중 LIQ HD(Lick Instance Quantifier Home cage Device)30은 Godnyuck 등이 개발한 시스템의 구현 용이성 및 경제성과 유사한 마우스용 시스템을 제공한다는 점에서 상당한 주목을 받고 있습니다.24. 이 시스템은 정전식 감지를 사용하여 텅(tongue)과 전도성 금속 사이퍼 튜브 사이의 접촉을 직접 감지하며, 이는 광빔 감지 시스템을 사용하여 제공되는 시퍼 접근 또는 상호 작용과 같은 간접적인 조치와 대조적입니다. 저자는 정전식 감지 시스템이 핥기 감지에서 훨씬 더 높은 정밀도와 감도를 제공하여 광빔 감지보다 핥기 수와 병 무게 변화 사이에 더 강력한 상관 관계를 생성한다는 것을 보여주는 데이터를 제공합니다. 저자는 또한 이 시스템을 연속 액세스, 2병 선택 가정용 케이지 음주 패러다임과 함께 사용하여 전체 일일 섭취량 측정 외에도 알코올 음주 미세구조 측정을 캡처할 수 있는 능력을 보여줍니다30.

여기에서는 표준 접근 방식을 사용하여 두 병을 선택한 가정용 케이지 알코올 음주에 대한 절차와 핥기 감지를 가능하게 하는 방법을 설명합니다(그림 1). 또한 쥐에 사용하기 위해 LIQ HD30을 개조한 LIQ HDR을 구축하고 구현하는 방법을 소개하며, 여기에는 더 큰 케이지 크기를 수용하기 위한 하드웨어 수정과 표준 기성품 병과 호환되는 재설계된 3D 프린팅 병 홀더가 포함됩니다. 이러한 방법은 연구자에게 실험 리소스 및 데이터 수집 요구 사항에 따라 표준 또는 lickometer가 장착된 접근 방식을 사용할 수 있는 유연성을 제공합니다.

다음은 Simms et al.7. 이 절차에서 쥐는 일주일에 7일 동안 두 개의 음료수 병에 24시간 접근할 수 있습니다. 월요일, 수요일, 금요일(MWF)에 쥐는 물(H2O)이 들어 있는 한 병과 에탄올(EtOH)이 들어 있는 다른 병을 받습니다. 이 병은 화요일, 목요일, 토요일(TRS)에 제거되고 두 병의 물로 교체됩니다. 쥐는 토요일과 일요일에 같은 두 병의 물을 마신다. 이러한 방법은 원하는 경우 에탄올 액세스의 대체 일정(예: 연속, 폭식 등)에 대해 쉽게 조정할 수 있습니다. 표준 및 lickometer가 장착된 접근 방식에 대한 별도의 지침이 제공됩니다.

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프로토콜

모든 대표 데이터는 일리노이 대학교 시카고 기관 동물 보호 및 사용 위원회의 승인과 NIH 실험실 동물 관리 및 사용에 대한 지침에 따라 단독으로 사육된 성인 Long-Evans 쥐를 사용하여 수집되었습니다. 각 피험자의 유체 소비량을 정확하게 모니터링하기 위해 단일 하우징이 필요합니다. 성체 수컷(n=38)과 암컷(n=22)의 롱-에반스 쥐는 도착하자마자 P50-80을 투여하고 실험을 시작하기 전 일주일 동안 사육장에 적응하도록 했다. 쥐는 달리 명시되지 않는 한 표준 차우(Teklad 7912, Envigo)와 물을 즉석에서 이용할 수 있었습니다.

1. 실험 전 준비 사항

  1. 음료수 병에 H2O 또는 EtOH로 라벨을 붙입니다. 그런 다음 각 랫드에 대해 고유 식별자가 있는 라벨(MWF의 경우 H2O 병 1개, MWF의 경우 H2O 병 1개, TRS.
    의 경우 H 2 O 병 2개를 표시합니다. 참고: 선택적으로, 다른 색상의 테이프를 사용하여 H2O 및 EtOH 병을 식별하면 병 교체 중 잠재적인 오류를 방지할 수 있습니다.
  2. 실험 시작일 1일 전에 H2O 병에 식수를 채웁니다. 실험 시작일 1일 전에 190 proof EtOH를 음용수(20% v/v)와 결합하여 EtOH 용액을 준비합니다.
    주의: 변성된 EtOH는 독성이 있으므로 사용된 EtOH는 변성되지 않는 것이 중요합니다.
  3. 실험에 참여하는 쥐와 같은 선반에 빈 케이지를 준비하십시오. 이 케이지는 유출량을 계산하는 데 사용됩니다.
  4. 사용하는 경우 케이지에 LIQ HDR 시스템을 장착하십시오(3단계, 그림 2, 그림 3, 그림 4, 그림 5, 그림 6 및 보충 그림 1 참조).
  5. 연구를 시작하기 전에 병을 교체할 정확한 시간을 결정합니다. 24시간 섭취량의 정확한 측정을 위해 매일 같은 시간에 병을 교체해야 합니다.
    참고: 이전 연구에 따르면 설치류는 암흑 주기가 시작된 후 초기에 가장 많은 소비를 보이는 것으로 나타났습니다10,31. 따라서 이 매우 활동적인 기간 동안의 섭취량을 포착하려면(폭음과 같은 음주를 포착하기 위해 2.3.1단계 참조) 불이 꺼진 후 30-60분 후에 병을 교체하는 것이 좋습니다. 병을 교체하는 동안 빨간색 램프를 사용하여 명암 주기의 중단 없이 시각화할 수 있습니다.

2. 일상적인 절차 및 유지 보수

  1. 실험 첫날에 다음을 수행합니다.
    1. 케이지에서 표준 물병을 제거합니다.
    2. 선택 사항: 쥐는 먹이를 찾을 때 종종 케이지 상단을 밀치는데, 이는 빈 유출 케이지로 수정할 수 없는 유출을 유발할 수 있습니다. 케이지 내부에서 음식 컵을 사용하면 이러한 걱정을 완화할 수 있습니다. 사용하는 경우 지금 케이지 상단에서 음식을 제거하고 케이지 내부에 음식 컵을 넣고 차우로 채우십시오. 쥐에게 할당된 바닥 공간이 쥐 케이지의 크기와 음식 컵의 크기에 따른 제도적 지침을 여전히 충족하는지 확인합니다.
    3. 해당되는 경우 관리 및 축산 직원에게 연구 인력이 실험 기간 동안 음식과 물을 제공할 것임을 알립니다.
    4. 케이지 변경은 데이터 수집에 지장을 줄 수 있습니다. 체중 측정을 얻는 것과 함께 케이지 변경을 수행합니다. 이 작업을 수행하기로 선택한 연구자는 그에 따라 관리 및 사육 직원에게 알려야 합니다.
  2. 이후 며칠 동안 아래에 설명된 절차를 따르십시오.
    알림: 케이지와 병을 움직이면 유출이 발생할 수 있음을 기억하십시오. 따라서 움직임을 부드럽게 하고 쥐 케이지에 사용되는 것과 동일한 방법으로 유출 케이지에 병을 적용하고 제거하는 것과 동일한 방법을 사용하는 것이 중요합니다.
    1. 병 교체 시간 전에 방에 들어가 아래 단계를 수행할 수 있는 충분한 시간을 확보하고 적절한 세션 시작 시간에 새 병을 케이지에 놓습니다.
    2. 케이지에서 필터 상단을 제거합니다. MWF인 경우 2.2.3단계로 진행합니다. TRS인 경우 2.2.4단계로 진행합니다.
    3. 월요일, 수요일, 금요일에는 케이지 상단에서 TRS 병을 제거합니다. MWF 병(EtOH 1개 및 H2O1개)의 무게를 잰다. 오늘의 음주 세션을 위해 병의 시작 무게를 기록합니다. 필요한 경우 케이지 상단 또는 음식 컵에 추가 음식을 제공하십시오. 지정된 세션 시작 시간에 쥐가 병 라벨을 씹지 않도록 테이프가 위를 향하도록 하여 각 쥐의 케이지 상단에 병을 놓습니다.
      참고: 일반적으로 물 소비량은 TRS에 대해 기록되거나 보고되지 않지만, 연구원은 원하는 경우 2.2.3단계 및 2.2.4단계에서 아래에 설명된 대로 온/오프 병 무게를 얻어 선택적으로 이러한 데이터를 수집할 수 있습니다. EtOH 병의 면은 의도치 않게 소비 데이터를 왜곡할 수 있는 잠재적인 측면 선호도가 발생하는 것을 방지하기 위해 각 음주 세션 후에 번갈아 가며 사용해야 합니다.
      1. 선택 사항: 이전 연구에 따르면 많은 쥐가 음주 세션이 시작될 때 폭음과 같은 음주를 보입니다8,32,33. 이 기간 동안 폭음을 기록한 대부분의 연구자들은 음주 세션의 처음 30-60분 동안의 음주를 보고했습니다. 이 잠재적인 폭식 에피소드 동안 섭취 데이터를 얻으려면 아래에 설명된 단계를 따르십시오.
      2. 마지막 케이지에 병을 적용한 후 타이머를 설정하십시오. 지정된 시간 동안 방해받지 않고 방을 두십시오.
      3. 타이머가 울리면 방에 다시 들어가십시오.EtOH 및 H2O 병을 제거하고 병 무게를 기록합니다. EtOH 및 H2O 병을 케이지에 회수합니다.
        참고: 이 단계는 핥기 감지가 가능한 시스템을 사용할 때 폭음 에피소드를 캡처하는 데 필요하지 않습니다.
    4. 화요일, 목요일, 토요일에는 시작 시간 후 24시간에 해당하는 지정된 세션 종료 시간에 케이지에서 MWF 병을 제거합니다. 각 병의 무게를 측정하고 MWF 음주 세션의 병 끝 무게를 기록합니다. 각 쥐의 체중을 구하고 기록합니다. 필요한 경우 케이지 상단 또는 음식 컵에 추가 음식을 제공하십시오. TRS H2O 병을 각 쥐의 케이지 상단에 테이프가 위를 향하게 하여 쥐가 병 라벨을 씹지 않도록 합니다.
    5. 필터 뚜껑을 우리로 되돌리고 동물실을 떠납니다.
      알림: 증발을 방지하기 위해 선택적으로 EtOH 병 사이퍼를 덮으십시오. 연구 인력이 케이지 교체를 수행하는 경우, TRS 업무 중 매주 1일을 지정하여 이 작업을 수행합니다. 체중을 감량한 후 각 쥐를 깨끗한 케이지에 넣습니다.
  3. 기관의 동물 관리 및 사육 절차에 따라 정기적으로, 매주 또는 격주로 병을 씻고 액체를 새로 고칩니다. 음주 세션을 방해하지 않는 방식으로 이러한 의무를 수행하도록 주의하십시오. 예를 들어, TRS H2O 병은 MWF에서 제거한 후 세척 및 리필할 수 있습니다. 마찬가지로, MWF H2O 및 EtOH 병은 TRS에서 제거한 후 세척 및 리필할 수 있습니다.

3. 두 병 선택 실험 중 핥기 감지

참고: 고해상도 음주 데이터를 캡처하는 데 관심이 있는 연구원은 병에 핥기 감지 기능을 추가하여 위의 절차를 수정할 수 있습니다. LIQ HD30은 마우스에서 이러한 유형의 데이터 수집을 허용하는 저비용 DIY(Do-It-Yourself) 시스템입니다. 아래에 요약된 절차는 LIQ HD를 쥐에서 사용하기 위해 적응하는 데 필요한 수정 사항(LIQ HDR이라고 함)을 설명합니다. 최대 18마리의 쥐에 대한 두 병 선택 데이터를 캡처할 수 있는 하나의 핥기 감지 시스템을 구성하는 데 필요한 모든 상업적으로 판매되는 부품 및 맞춤형 3D 프린팅 부품 목록은 재료 표를 참조하십시오. 3D 인쇄 .stl 파일 및 지침은 작성자의 웹 사이트(www.ejgloverlab.com/3dprints)에서 찾을 수 있습니다.

  1. 정전식 센서 장치 설정
    참고: 각 LIQ HDR 시스템은 3개의 정전식 센서 장치로 구성되며, 18마리의 단일 주택 쥐에 해당하는 36개의 병에서 병렬로 핥기 데이터를 캡처합니다. 각 센서 장치는 1개의 차동 I2C통신 브레이크아웃 보드와 1개의 12키 정전식 센서 보드로 구성되며, 각 리코미터에 대해 색상으로 구분된 6쌍의 2핀 케이블을 통해 6개의 개별 케이지에서 리코미터에 연결됩니다(그림 2A).
    1. 그림 2B와 같이 세 가지 정전식 센서 장치를 모두 구축하는 데 필요한 재료와 필요한 납땜 도구를 수집합니다.
    2. 센서 유닛 A 구축을 시작하려면 2핀 암 커넥터 케이블을 7인치 길이의 빨간색 열수축 튜브로 덮고 빨간색과 검은색 와이어 끝을 센서 보드의 핀 #0 및 #1(그림 2C-1)에 삽입하고 제자리에 납땜합니다(그림 2C-2). 케이블이 겹치지 않고 녹음을 방해하지 않고 사육장에서 왼쪽에서 오른쪽으로 케이지를 번호 순으로 정렬하려면 그림과 같이 케이블이 센서 보드 전면에 있는지 확인하십시오(3.6단계 및 그림 6 참조).
    3. 그림과 같이 뚜렷한 색상의 열수축 튜브와 땜납으로 5개의 케이블을 더 덮고 핀 #2-11에 납땜합니다(그림 2C-3). 모든 빨간색 와이어가 왼쪽의 모든 병에 연결되는 짝수 번호 핀에 납땜되어 있고 모든 검은색 와이어가 오른쪽의 모든 병에 연결되는 홀수 번호 핀에 납땜되어 있는지 확인합니다.
    4. 보호를 위해 모든 면에 뜨거운 접착제로 솔더 조인트를 덮습니다(그림 2C-4). 각 리코미터에 대한 고유 ID를 제공하여 커넥터에 번호 순서대로 레이블을 지정합니다(그림 2C-4).
    5. 센서 유닛 A를 조립하려면 50mm 4핀 케이블로 센서 보드 A를 통신 브레이크아웃 EndPoint에 연결하고 3.3mm 5핀 케이블(3.3mm 5핀 케이블)을 사용하여 EndPoint를 3V-4V 레버 시프터의 4V 출력에 연결합니다(그림 2D-1). 센서 보드와 통신 브레이크아웃 보드에는 모두 두 개의 동일한 4핀 커넥터가 있지만 3D 프린팅 센서 케이스와 제안된 비바리움 설정을 사용하려면 배선이 표시된 대로(그림 2D-1 및 그림 2F) >그림 2F)인지 확인하는 것이 여전히 중요합니다(3.6단계 및 ). 3D 프린팅 케이스 내부에 센서 유닛 A를 수용합니다(그림 2D-2). 레벨 시프터 케이블(그림 2D-3)이 찌그러지지 않도록 주의하면서 상단을 부드럽게 닫습니다.
    6. 표시된 대로 ADDR 핀의 점퍼 와이어를 3Vo 또는 SDA 핀으로 납땜하여 센서 보드 B 및 C의 I2C 주소를 수정합니다(그림 2E).
    7. 보드 A에 사용된 것과 동일한 순서로 6개의 색상으로 구분된 암 커넥터 케이블을 센서 보드 B와 C에 납땜합니다. 각 커넥터에 해당 리코미터 ID 번호를 레이블로 지정합니다. 50mm 4핀 케이블(그림 2F)을 사용하여 보드 B를 통신 브레이크아웃 MidPoint에 연결하고 C를 EndPoint에 연결합니다.
    8. 센서 유닛 B와 C를 각각의 3D 프린팅 케이스에 넣습니다. 세 개의 센서 장치를 모두 이더넷 케이블로 데이지 체인 방식으로 연결하여 센서 설정을 완료합니다(그림 2G).
  2. 마이크로 컨트롤러 인터페이스 설정
    참고: LIQ HDR 마이크로컨트롤러 인터페이스(보충 그림 1A)는 LIQ HD30에 대해 설명한 것과 동일하지만 매우 약간만 수정되었습니다. 아래에 설명된 절차는 3.2.6 및 3.2.8단계에서 설명한 수정 사항으로 인터페이스를 설정하는 데 필요한 단계에 대한 일반적인 개요를 제공합니다. 연구자는 더 자세한 단계별 지침을 위해 작성자의 GitHub 페이지에 제공된 원본 프로토콜 및 비디오 자습서30을 참조합니다.
    1. 마이크로 컨트롤러 인터페이스를 구축하는 데 필요한 재료와 납땜 도구를 수집합니다(보충 그림 1B). 터치 실드의 뒷면(보충 그림 1C-1)에서 백 라이트 납땜 패드를 가로질러 납땜 점퍼를 만듭니다(보충 그림 1C-2).
    2. 데이터 로깅 실드 뒷면에서 CS 핀의 점퍼 패드 트레이스를 끊습니다(보충 그림 1D-1). 데이터 로거 앞면의 CS 핀에서 핀 #7에 짧은 점퍼 와이어를 납땜합니다(보충 그림 1D-2).
    3. 실드 스태킹 헤더를 설치하려면 먼저 터치스크린 실드 뒷면에 쌓으십시오(보충 그림 1E-1). 데이터 로거를 터치스크린에 쌓고 테이프를 사용하여 안정화한 다음 모든 헤더 핀을 데이터 로거에 납땜합니다(보충 그림 1E-2). 그런 다음 터치스크린을 제거합니다.
    4. 나머지 2 x 3 헤더를 마이크로 컨트롤러에 쌓은 다음(보충 그림 1F-1), 헤더 핀을 제자리에 납땜하기 전에 데이터 로거를 마이크로 컨트롤러에 쌓습니다(보충 그림 1F-2).
    5. 코인 배터리를 데이터 로거에 삽입합니다(보충 그림 1G-1). 터치스크린을 데이터 로거에 쌓습니다(보충 그림 1G-1). microSD 카드를 어댑터와 함께 데이터 로거에 삽입합니다(보충 그림 1G-2).
    6. 추가 접지선을 만들려면 점퍼 와이어에서 하나의 수 커넥터를 자르고 끝을 ~1/4인치로 벗겨냅니다(보충 그림 1H-1). 벗겨진 솔리드 코어 와이어 가닥을 점퍼 와이어에 납땜하고 솔더 조인트를 열 수축 튜브로 덮습니다(보충 그림 1H-2).
    7. 4핀 점퍼 와이어와 추가 접지선을 마이크로컨트롤러(검은색 - GND, 빨간색 - 5V, 노란색 - 핀 #21, 파란색 - 핀 #20, 보충 그림 1I-1)에 연결합니다. 뜨거운 접착제로 연결부를 고정합니다(보충 그림 1I-2). 선택적으로 점퍼 와이어를 열 수축 튜브로 감쌉니다(보충 그림 1I-2).
    8. 완전히 조립된 마이크로컨트롤러 인터페이스를 3D 프린팅 케이스에 넣고, 4핀 점퍼 전선과 접지선이 상단의 개구부를 통해 나사산을 꿰어 있습니다(보충 그림 1J).
    9. 마이크로 컨트롤러 인터페이스 소프트웨어 설치를 위한 원래 프로토콜30을 따릅니다.
  3. LIQ HDR 리코미터 구축
    알림: 병을 고정하는 맞춤형 3D 프린트는 시퍼 튜브 직경이 8mm인 표준 설치류 음료수 병과 함께 사용하도록 설계되었습니다(재료 표 그림 3A 참조). 이 병 홀더는 사소하거나 전혀 수정하지 않고 유사한 병 및 시퍼 튜브와 함께 사용하도록 쉽게 조정할 수 있습니다.
    1. 그림 3B와 같이 하나의 리코미터를 만드는 데 필요한 재료, 3D 인쇄 및 납땜 도구를 수집합니다. 각 LIQ HDR 시스템은 36병에 대해 최대 18개의 리코미터를 수용합니다.
    2. 수 커넥터 케이블을 연장하려면 양쪽 끝을 길이가 ~1/4인치로 벗겨내고 확장 검정색 및 빨간색 와이어를 벗겨냅니다(그림 3C-1).
    3. 연장 와이어를 커넥터 케이블(그림 3C-2)에 납땜하고 납땜 이음부를 열수축 튜브(그림 3C-3)로 덮습니다. 센서 장치의 해당 암 커넥터 케이블과 색상이 일치하는 열 수축 튜브로 수 커넥터 케이블을 덮습니다(그림 3C-4).
    4. 센서 보드 배선(그림 2)과 일치하도록 병 홀더의 왼쪽과 오른쪽 내부 케이블 통로를 통해 빨간색과 검은색 와이어를 각각 끼웁니다(그림 3D-1).
    5. 각 와이어를 1 3/4인치 전도성 구리 테이프(그림 3D-2)의 맨 끝에 납땜하고 구리 테이프를 반으로 접습니다(그림 3D-3).
    6. 구리 테이프를 벗기고 집게를 사용하여 시퍼 브래킷(그림 3E-1) 내부를 조심스럽게 움직인 후 시퍼 브래킷(그림 3E-2)의 내벽에 단단히 부착합니다. 표시된 대로 구리 테이프의 납땜 면이 병 홀더의 정중선에 더 가까운 벽에 부착되어 있는지 확인하십시오(그림 3E-2). 브래킷을 통해 시퍼 튜브를 밀어 테이프를 벽에 단단히 누르고 브래킷을 프라이밍합니다.
    7. 접착제가 아니고 벗겨지는 경향이 있는 구리 테이프의 솔더 면을 강화하려면 솔더 조인트에 뜨거운 접착제 덩어리를 바르십시오(그림 3E-3). 구리 테이프와 3D 프린트의 인접한 노출 부분을 모두 덮도록 접착제를 바르십시오(그림 3E-4).
    8. 케이블 프로텍터의 내부 통로를 통해 케이블을 끼웁니다(그림 3F). 제안된 비바리움 설정을 사용하려면 각 리코미터에 대해 적절한 케이블 프로텍터(왼쪽 또는 오른쪽)를 선택해야 합니다(3.6단계 및 그림 6) 참조)."참고: 현재 설정에서 파란색 또는 자주색 케이블로 표시된 리코미터 5-6, 11-12 및 17-18에는 왼쪽 케이블 프로텍터(그림 4D-1)가 필요합니다. 다른 모든 리크 미터에는 오른쪽을 향한 케이블 프로텍터가 필요합니다 (그림 4D-2).
    9. 케이블 클립을 설치하려면 먼저 케이블 클립의 절반 홈에 하나의 와이어를 끼우고(그림 3G-1) 나머지 절반을 두 번째 와이어에 끼운 다음 너트(그림 3G-2)로 양쪽 절반을 단단히 닫습니다.
    10. 수 커넥터에 해당 lickometer ID 번호(그림 3H)로 레이블을 지정합니다. 18개의 리코미터가 모두 만들어질 때까지 이 단계를 반복합니다.
  4. LIQ HDR 리코미터 설치
    참고: LIQ HDR은 금속 와이어 상단이 있는 표준 신발장 쥐 케이지에 설치하도록 설계되었습니다(그림 4A-1).
    1. 병 홀더를 수용하기 위해 와이어 케이지 상단에서 중심 간 거리가 ~75mm인 두 쌍의 막대를 식별합니다. 펜치를 사용하여 시퍼 구멍 주위의 금속 막대를 약간 엽니다. 사이퍼와 케이지 상단 사이의 금속 간 접촉을 방지하기 위해 이 막대를 전기 테이프로 절연하십시오(그림 4A-2).
      참고: 전기 테이프는 쥐가 접근할 수 없으므로 씹을 수 없지만 연구가 끝나면 폐기하고 연구 사이에 재사용하지 않는 것이 좋습니다.
    2. 두 세트의 M1 나사와 너트(그림 4B)를 사용하여 리코미터와 5/5인치 두께의 레이저 아크릴 패널을 케이지 상단에 설치합니다. 리코미터와 아크릴 패널의 시퍼 구멍이 정렬되어 있고 시퍼가 케이지 상단의 어떤 부분에도 닿지 않는지 확인하십시오.
    3. 와이어 케이지 상단(그림 4C)의 가장 바깥쪽 막대(직경 ~4mm)에 케이블 클립을 고정합니다. 필요한 경우 케이블 클립을 조정하여 케이지 상단이 케이지 바닥에 꼭 맞도록 하고 케이블이 너무 많은 장력으로 당겨지거나 구부러지지 않도록 합니다. 각 리코미터에 올바른 케이블 프로텍터가 사용되고 있는지 확인하십시오(그림 4D 및 3.8.8단계 참조).
    4. 필요에 따라 시퍼의 ~2cm만 캡에서 확장되도록 시퍼 튜브를 조정합니다(그림 4E-1). 병을 설치하려면 병 홀더의 시퍼 브래킷을 통해 시퍼 튜브가 멈출 때까지 삽입하십시오(그림 4E-2). 시퍼 튜브의 맨 끝만 아크릴 패널을 넘어 확장되어야 합니다(그림 4E-3). 쥐가 시퍼 튜브를 만지거나 가지고 노는 것과 같은 비완성적 행동으로 인한 거짓 양성 핥기를 피하기 위해 시퍼 튜브의 다른 부분이 노출되지 않는 것이 중요합니다. 필터 상단은 케이블 자체를 방해하지 않고 와이어 케이지 상단과 케이블 클립 위에 꼭 맞게 놓일 수 있어야 합니다(그림 4F).
      참고: 더 두꺼운 아크릴 패널 또는 여러 개의 1/8인치 패널 스택을 사용하여 짧은 홀짝에 도달하는 데 문제가 있을 수 있는 어린 쥐의 음주를 측정할 때와 같이 사이퍼 튜브가 케이지 안으로 더 확장되어야 하는 실험을 위해 더 긴 길이의 사이퍼 튜브를 완전히 둘러쌀 수 있습니다.
  5. sipper blockers 설치 및 사용 방법
    알림: 시퍼 차단제(그림 5A)는 병을 교체하는 동안 쥐가 시퍼에 접근하는 것을 제한하고 각 음주 세션이 시작될 때 정확한 리코미터 보정을 보장하도록 설계되었습니다.
    1. <그림 5B>strong class="xfig"와 같이 3D 프린팅 부품과 M5 나사, 너트 및 와셔를 하나의 시퍼 블로커로 수집합니다.
    2. SIPPER_Gear SIPPER_Base에 삽입합니다(그림 5C-1). SIPPER_Gear 방향이 3D 렌더링 삽입에 표시된 대로 정확하게 지정되었는지 확인합니다. SIPPER_Base 상단의 구멍에 SIPPER_Worm를 삽입합니다. 헤드가 베이스와 같은 높이가 될 때까지 삽입하는 동안 웜을 시계 방향으로 돌립니다(그림 5C-2).
    3. 베이스 바닥에서 웜 끝까지 SIPPER_Nut를 나사로 고정합니다(그림 5C-3). 웜 다이얼을 돌리는 동안 집게를 사용하여 너트를 조입니다. SIPPER_Blockers의 둥글고 좁은 넥을 기어의 슬롯에 삽입합니다(그림 5C-4).
    4. M5 나사 세트(그림 5D)를 사용하여 조립된 시퍼 차단기를 케이지 상단에 설치합니다. 두 시퍼 차단기가 시퍼 구멍과 정렬되어 있는지 확인하십시오.
    5. 시퍼에 대한 접근을 차단하려면 웜 다이얼을 시계 방향으로 돌려 시퍼 구멍을 완전히 덮을 때까지 차단제를 낮추십시오(그림 5E).
    6. 시퍼에 대한 액세스를 제공하려면 차단기가 케이지 상단에 수직인 수직 위치에 있을 때까지 다이얼을 시계 반대 방향으로 돌립니다(그림 5F-1). 헤드가 와이어 케이지 상단 바로 아래에 올 때까지 각 차단기 암을 수동으로 위로 당깁니다. 차단기를 90° 회전하여 헤드가 케이지 상단의 금속 막대와 평행이 되고 암이 제자리에 고정되도록 합니다(그림 5F-2). 두 차단기가 모두 케이지 상단 위로 올라갈 때까지(그림 5F-3) 사이퍼에 완전히 접근할 수 있을 때까지(그림 5F-4) 다이얼을 시계 반대 방향으로 계속 돌립니다.
  6. 사육장에서 LIQ HDR 시스템 사용
    참고: 다음 비바리움 설정은 18개의 표준 신발장 쥐 케이지에 연결된 단일 마이크로컨트롤러 인터페이스를 사용하여 두 병을 선택하여 마시는 것을 캡처하도록 최적화되어 있습니다. 마이크로 컨트롤러 인터페이스, 센서 장치 및 다양한 케이블을 포함한 모든 전자 부품은 케이지를 고정하는 벽걸이형 금속 와이어 선반에 고정됩니다(그림 6A). 동물 시설 및 사용자 요구에 적응하기 위해 일부 수정이 필요할 수 있습니다.
    1. 맞춤형 3D 프린팅 장착 나사(그림 6B)를 사용하여 각 센서 장치를 사육장 선반에 장착합니다. 불필요한 케이블 장력을 피하기 위해 각 센서 장치가 노란색 리코미터가 있는 케이지 바로 아래에 장착되어 있는지 확인하십시오(그림 6A).
    2. 각 암 커넥터 케이블이 서로 겹치거나 솔더 끝이 과도하게 구부러져 핥기 감지가 제대로 되지 않도록 각 암 커넥터 케이블을 배열하고 고정합니다(그림 6B). 금속 막대 선반설치가 사용되는 경우, 이것은 그림과 같이 선반에 막대를 분리하기 위해 커넥터 케이블을 케이블로 묶음으로써 쉽게 달성될 수 있습니다.
    3. 동일한 3D 프린팅 장착 나사를 사용하여 센서 장치 A 옆에 마이크로컨트롤러 인터페이스를 장착하고 4핀 커넥터를 센서 장치 A에 연결된 5V-3V 레벨 시프터의 5V 입력 포트에 꽂습니다(그림 6C).
    4. 전기 테이프를 사용하여 추가 접지선을 금속 선반과 같은 접지 소스에 고정합니다(그림 6D).
    5. 그림 6A 그림에 따라 설치된 리코미터의 색상과 ID를 기준으로 각 케이지를 배열하여 케이블 겹침 및 장력을 최소화합니다.
    6. 모든 수 리코미터 커넥터 케이블을 일치하는 암 센서 커넥터 케이블(그림 6E)에 단단히 연결합니다. 전원 공급 장치를 연결하여 마이크로 컨트롤러 인터페이스(그림 6F)를 켭니다.
    7. 기본 GUI(그래픽 사용자 인터페이스) 페이지(그림 6G)에서 설정 기호를 탭하여 설정 페이지를 엽니다. 사용자는 다크사이클이 시작될 때 인터페이스 디스플레이가 자동으로 어두워지도록 하기 위해 사육장 일정에 따라 조명 켜기 및 끄기 시간을 변경할 수 있습니다(그림 6H-1).
    8. 센서 설정 편집(그림 6H-1)을 눌러 터치 임계값을 8로 조정하고 릴리스 임계값을 2로 조정하면 현재 설정(그림 6H-2)을 사용하여 쥐에 대해 가장 일관된 핥기 감지를 활성화할 수 있습니다. 그러나 현재 시스템에 수정 사항이 도입되는 경우 사용자는 다른 설정을 실험해야 할 수 있습니다.
    9. 데이터가 24시간 이하로만 수집된 경우 자동 보정을 선택 취소합니다(그림 6H-2).

4. 핥기 감지를 사용하여 2병 선택 가정용 케이지 음주를 위한 일일 절차

  1. 표준 2병 선택 절차에 대해 2단계에 설명된 단계를 다음과 같이 수정하여 수행합니다.
  2. 월요일, 수요일, 금요일에는 MWF 병을 착용하기 전에 시퍼 차단제를 사용하여 모든 케이지의 시퍼 구멍을 덮습니다(3.5.5 단계 및 그림 5E 참조).
  3. 녹음하기 전에 메인 GUI 페이지에서 해당 날짜의 EtOH 병 면이 될 올바른 실험 면을 선택합니다(그림 6G).
  4. 모든 MWF 병을 설치한 후 메인 페이지(그림 6G)에서 START!를 눌러 센서 보정을 시작하며, 이 동안 사용자는 시스템에서 한 걸음 물러나 쥐가 sippers를 핥지 않는지 확인하는 것이 좋습니다(그림 6I-1). 보정을 완료하는 데 몇 초가 소요되며, 그 후 시스템은 각 리코미터에 대한 각 병의 누적 핥기 수를 보여주는 기본 기록 페이지로 들어갑니다(그림 6I-2).
  5. 시퍼에 접근할 수 있도록 케이지 상단 위로 모든 시퍼 차단기를 올리고(3.5.6단계 및 그림 5F 참조) 설명된 대로 모든 필터 상단을 부드럽게 되돌립니다(3.4.4단계 및 그림 4F 참조).
  6. 새로 고침을 눌러 자체적으로 실시간으로 업데이트되지 않는 화면의 릭 번호를 업데이트합니다(그림 6I-2).
  7. 화요일, 목요일, 토요일에는 저장 및 종료를 탭하여 녹음을 중지하고 MWF 병을 제거하기 전에 메인 페이지(그림 6I-2)로 돌아갑니다.
  8. 데이터 전송을 위해 SD 카드를 제거하려면 SD 카드를 분리하기 전에 SD 꺼내기를 누릅니다(그림 6G). SD 카드를 아무 컴퓨터에나 삽입하고 병 ON 날짜의 이름을 딴 .csv 데이터 파일을 해당 컴퓨터에 복사/붙여넣습니다(그림 6K). 다음 녹음을 위해 SD 카드를 다시 마운트하려면 카드를 인터페이스에 삽입하고 SD 마운트(그림 6J).
    를 누릅니다. 참고: 데이터 파일은 매일 백업하는 것이 좋습니다.
  9. 동물 모델 및 동물 사용 프로토콜과 호환되는 경우 체중 측정을 일주일에 한 번으로 제한하고 리코미터 및 센서에 대한 불필요한 방해를 최소화하기 위해 케이지 교체가 지정된 날에 이 작업을 수행하는 것이 좋습니다. 케이지를 이동하기 전에 일치하는 암 센서 케이블에서 모든 수 lickometer 케이블을 뽑으십시오. 각 쥐의 무게를 잰 후 쥐를 깨끗한 우리에 다시 넣으십시오. 리코미터를 새 케이지 상단으로 옮기고 필요한 경우 각 리코미터를 해당 센서에 다시 연결합니다.
  10. EtOH 섭취 및 음주 미세구조에 대한 중재(예: 약물 주입)의 효과를 테스트하는 실험의 경우, 가능하면 음주 세션이 시작되기 전에 이러한 중재를 예약하십시오. 이것이 불가능한 경우 연구원은 일시 중지(그림 6I-2)를 눌러 핥기 감지를 중단하고 개입이 완료된 후 다시 시작을 눌러 데이터 캡처를 다시 시작할 수 있습니다. 중재 전후의 EtOH 섭취 변화를 포착하고 동물에게 접근하기 위해 케이지 상단을 제거할 때 발생할 수 있는 유출을 설명하기 위해 음주 세션이 일시 중지될 때마다 병 무게를 수집하는 것이 좋습니다.
  11. 연구가 끝나면 동물 간의 오염 물질 전파를 제한하기 위해 새로운 동물과 함께 사용하기 전에 케이지 내 모든 구성 요소를 철저히 소독해야 합니다. 리코미터에 70% EtOH 용액을 부드럽게 분사하고 닦아내면서 내부 전기 부품을 방해하지 않도록 하는 것이 좋습니다. 시퍼 블록제와 아크릴 패널은 따뜻한 비눗물로 세척할 수 있습니다.

5. 데이터 분석

  1. 종속 측정을 평가하기 전에 매일 병을 교체한 결과로 불가피하게 발생하는 유출에 대한 정확한 섭취 데이터를 확인하십시오. 이를 위해 전체 연구 기간 동안 유출 케이지에서 EtOH 및 H2O 병의 병 무게 변화를 평균
    2. 화합니다.
  2. 각 병의 평균에서 2 표준 편차보다 큰 값을 제외합니다. 이러한 이상치를 제외한 후, 동물이 들어있는 케이지의 병에서 얻은 EtOH 및 H2O 병 무게의 변화에서 계산된 평균을 뺍니다. 이 양을 빼면 연구자들은 주어진 용액의 유출로 인한 평균 손실이 소비량 측정에서 고려되지 않는다는 것을 확신할 수 있습니다. 평균 유출량을 빼면 경우에 따라 일부 동물에게 음의 값이 될 수 있습니다. 이를 0으로 변환하고 해당 용액에 대한 흡입구가 없는 것으로 해석합니다.
  3. 2병 선택 음주 실험의 주요 종속 척도는 EtOH 섭취량(g/kg)과 선호도(%)입니다. 다음 단계를 사용하여 EtOH 병 무게(g)의 변화로 인한 섭취량을 계산하고 체중(kg)으로 정규화합니다.
    1. 다음 방정식을 사용하여 병 무게(g)의 변화를 부피(mL)의 변화(mL)로 변환합니다
      figure-protocol-1
      순수 에탄올의 밀도는 0.789g/mL입니다. 따라서 20% EtOH의 기여 밀도는 0.1578g/mL입니다. H2O의 무게는 1g / mL입니다. 따라서 기여 밀도는 80% H2O = 0.80 g/mL입니다. 결과적으로, 20% EtOH 용액(v/v)의 각 mL는 0.1578(EtOH) + 0.80(H2O) = 0.9578 g/mL로 구성됩니다. 따라서 20%(v/v) EtOH 농도를 사용할 때의 최종 방정식은 다음과 같습니다
      figure-protocol-2
    2. 아래 방정식을 사용하여 소비된 에탄올의 양을 계산합니다. 동물 체중으로 소비된 에탄올을 계산하려면 섭취 데이터와 같은 주에 얻은 체중을 사용합니다.
      figure-protocol-3
    3. 다음 방정식을 사용하여 기본 설정을 계산합니다.
      figure-protocol-4
  4. LIQ HDR은 마우스30과 마찬가지로 릭 시간, 시합 횟수, 시합 핥기 시간, 시합 핥기 시간(그림 6K)을 포함한 다양한 음주 미세구조 변수를 캡처합니다. 음주 시합은 1초 이내에 최소 3번의 핥기로 시작하여 추가 핥기 없이 3초가 지나면 끝나는 일련의 핥기로 정의됩니다. 그런 다음 이러한 측정을 사용하여 평균 개별 릭 지속 시간, 평균 개별 시합 지속 시간, 시합당 평균 릭 횟수, 평균 핥기 빈도, 예상 핥기 간 간격 및 예상 시합 간 간격을 계산할 수 있습니다.
    참고: 마이크로 컨트롤러 인터페이스는 이러한 미세 구조 데이터를 .csv 파일로 1분 해상도로 제공합니다(그림 6K). 연구원은 원래 LIQ HD 프로토콜30과 함께 제공되는 분석 앱 또는 선호하는 후처리 플랫폼을 사용하여 연구 요구 사항에 따라 데이터를 수집하고 요약할 수 있습니다. 미세구조 데이터는 일반적으로 거시적 수준에서 평균 차이를 비교하기 위해 전체 24시간 기간에 걸쳐 합산되거나 30분에서 1시간 빈으로 요약되어 명암 주기에 걸친 음주 패턴 변화를 조사합니다.

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결과

표준적인 간헐적 두 병 선택 홈 케이지 EtOH 음주 데이터
표준 절차(그림 7A)를 사용하면 연구자들은 24시간 동안의 섭취량(그림 7B-D)뿐 아니라 음주 세션이 시작된 직후 병의 무게를 측정함으로써 폭음과 유사한 음주 양상도 확인할 수 있다(그림 7E-F). 물 섭취량에 대한 에탄올 섭취량의 비율을 계산함으로써, 연구자들은 측정된 모든 시점에서 선호도 데이터도 얻을 수 있다(그림 7D,F). 그림 7C에서 보듯이, 쥐는 두 병 선택 접근 방식의 처음 며칠 동안 에탄올 섭취량이 증가하는 경향을 자주 나타낸다. 이후 섭취량이...

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토론

현재 프로토콜은 간헐적 액세스 2병 선택 홈 케이지 절차를 사용하여 에탄올 음주 데이터를 캡처하기 위한 단계별 지침을 제공합니다. 이 방법은 비교적 쉽게 구현할 수 있으며 비용이 거의 또는 전혀 들지 않거나 특수 연구 장비가 필요하지 않습니다. 쥐에게 사용하기 위한 핥기 감지 시스템인 LIQ HDR을 구성하고 구현하기 위해 여기에 제공된 절차를 사용하여 연구자는 섭취 및 선호도에 대한 표준 측정 외에도 고해상도 음주 미세 구조 데이터를 캡처할 수 있습니다.

현재 프로토콜에 설명된 간헐적 접근 일정은 많은 대체 에탄올 접근 일정보다 더 높은 수준의 에탄올 섭취를 생성하는 것으로 잘 알려져 있기 때문에 널리 사용되는 절차입니다. 실제로, 이전 연구에서는 간헐적으로 접근하는 쥐가 24시간 연속 접근하는 쥐보다 일일 평균 에탄올 섭취량이 더 높은 것으로 나타났습니다 6,7. 그럼에도...

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공개 사항

모든 저자는 이해 상충이 없음을 선언합니다.

감사의 글

저자는 LIQ HDR 개발 중 기술 지원을 해준 Joseph Pitock과 Katie Przybysz 박사에게 감사를 표합니다. 또한 LIQ HDR을 개발하는 동안 많은 유익한 대화를 나눠준 Nicholas Petersen과 Marie Doyle 박사에게도 감사드립니다. 이 연구는 미국 국립보건원(National Institutes of Health)의 알코올 남용 및 알코올 중독에 관한 국립 연구소(National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism)의 지원을 받았습니다(P50 AA022538 및 R01 AA029130 EJG).

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
상용 구성 요소수량
12-Key 정전식 터치 센서 브레이크아웃(MPR121)Adafruit 19823
2핀 케이블 매칭 페어(JST XH 2.5mm 피치)Adafruit487218
4핀 브레드보드 점퍼(Qwiic)SparkFunPRT-179121
4핀 케이블(100mm Qwiic)SparkFunPRT-172591
4핀 케이블(50mm Qwiic)SparkFunPRT-172603
5V-3V 레벨 시프터 브레이크아웃Adafruit56371
정전식 터치 실드(2.8인치)Adafruit19471
구리 전도성 테이프(1/4인치)DigiKey4393-CFT-1/4-ND1
데이터 로깅 쉴드Adafruit11411
차동 I2C 통신 브레이크아웃 키트(QwiicBus)SparkFunKIT-172501
전기 테이프DigiKey3M156004-ND1
열수축 튜브(3/16인치 다양한 색상)케이블 타이 등HS357-S106
열수축 튜브 키트(4인치 블랙)Jameco20959631
리튬 코인 배터리 (3V 12.5mm)DigiKey1908-CR1220JAUCHSB-ND1
M5 플랫 와셔Grainger54FN661
M5 육각 너트Grainger6CA721
M5 기계 나사 (12mm)Grainger6GU881
M5 기계 나사 (25mm)Grainger  6GU912
수/수 점퍼 와이어Adafruit19571
마이크로컨트롤러 보드(Arduino Mega 2560 Rev3)DigiKey1050-1018-ND1
PETG 필라멘트(2.85mm 실버)MatterHackersM-DDH-UZR2
2 PLA 필라멘트(2.85mm 실버)MatterHackersM-SEW-RUAW2
PLA 필라멘트(2.85mm 실버)MatterHackersM-66P-6CLE1
전원 공급 장치(DC 9V 1A)Newegg9SIBPPKJYR59911
SD/microSD 메모리 카드(8GB)Adafruit12941
실드 스태킹 헤더Adafruit851
솔리드 코어 와이어(22AWG 빨간색)Adafruit2881
연선 코어선(22AWG 검정색)Adafruit29761
연선 와이어(22AWG 빨간색)Adafruit30681
볼이 있는 트위스트 캡 시퍼 튜브대체 디자인TCCN8.5-ST2.5SB38
물병(8oz)대체 디자인WB8FS38
사용자 정의 3D 인쇄 구성 요소수량
3D 인쇄 Arduino 케이스 바닥N/AARDUINO_Bottom.stl1
3D 프린팅 Arduino 케이스 상단N/AARDUINO_Top.stl1
3D 프린팅 케이블 클립 LN/ACLIP_L.stl18
3D 프린팅 케이블 클립 너트N/ACLIP_Nut.stl18
3D 프린팅 케이블 클립 RN/ACLIP_R.stl18
3D 프린팅 리코미터 병 홀더N/ALICKOMETER_Bottle Holder.stl19
3D 프린팅 리코미터 케이블 프로텍터 LN/ALICKOMETER_Cable Protector_L.stl6
3D 프린팅 리코미터 케이블 프로텍터 RN/ALICKOMETER_Cable Protector_R.stl12
3D 프린팅 리코미터 글자N/ALICKOMETER_Letters.stl19
3D 프린팅 마운트 스크류N/A마운트 스크류.stl4
3D 프린팅 센서 케이스 A 하단N/ASENSOR_A_Bottom.stl1
3D 프린팅 센서 케이스 A 상단N/ASENSOR_A_Top.stl1
3D 프린팅 센서 케이스 B 하단N/ASENSOR_B_Bottom.stl1
3D 프린팅 센서 케이스 B 상단N/ASENSOR_B_Top.stl1
3D 프린팅 센서 케이스 C 하단N/ASENSOR_C_Bottom.stl1
3D 프린팅 센서 케이스 C topN/ASENSOR_B_Top.stl1
3D 프린팅 센서 케이스 글자N/ASENSOR_Letters.stl1
3D 프린팅 사이퍼 블로커N/ASIPPER_Blocker.stl36
3D 프린팅 사이퍼 블로커 베이스N/ASIPPER_Base.stl18
3D 프린팅 사이퍼 블로커 기어N/ASIPPER_Gear.stl18
3D 프린팅 사이퍼 블로커 너트N/ASIPPER_Nut.stl18
3D 프린팅 사이퍼 블로커 웜N/ASIPPER_Worm.stl18
레이저 컷 리코미터 아크릴 패널N/ALICKOMETER_Acrylic Panel_Sketch.dxf19
개 개 개

참고문헌

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  2. Fillmore, K. M., Stockwell, T., Chikritzhs, T., Bostrom, A., Kerr, W. Moderate alcohol use and reduced mortality risk: systematic error in prospective studies and new hypotheses. Annals Epidemiol. 17 (5 Suppl), S16-S23 (2007).
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  4. Esser, M. B., Sherk, A., Liu, Y., Naimi, T. S. Deaths from excessive alcohol use - United States, 2016-2021. Morbidity Mortality Weekly Rep. 73, 154-161 (2024).
  5. Melendez, R. I. Intermittent (every-other-day) drinking induces rapid escalation of ethanol intake and preference in adolescent and adult C57BL/6J mice. Alcohol Clin Exp Res. 35 (4), 652-658 (2011).
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