2014년 8월 12일
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.
이 절차의 전반적인 목표는 제한되지 않은 전신 혈량계를 사용하여 의식이 있는 설치류의 호흡 매개변수를 측정하는 것입니다. 이는 먼저 브리지 증폭기를 교정하여 수행됩니다. 보정이 완료되면 마우스를 혈량측정 챔버 내부에 넣고 테스트 전에 적응할 수 있습니다.
다음으로, 챔버 내에서 발생하는 압력 변화가 기록됩니다. 그런 다음 혈량측정 시스템을 사용하는 동안 얻은 정보에서 여러 호흡 매개변수를 계산합니다. 결과는 제한되지 않은 전신 혈량측정이 설치류의 폐 기능에 대한 신뢰할 수 있는 평가임을 보여줍니다.
침습적 혈량측정법과 같은 기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 동물이 마취되지 않는다는 것인데, 이는 우리가 인공물을 마취와 연관시키지 않는다는 것을 의미합니다. 또한 이 프로토콜의 비침습적 특성으로 인해 종적 조치를 허용합니다. 일반적으로 이 기술을 처음 접하는 사람들은 동물이 원형질실에 적응하는 데 필요한 시간을 과소평가하는 경향이 있습니다.
시작하려면 데이터 수집 기계, 브리지 증폭기 및 압력 변환기를 설정합니다. 준비가 되면 컴퓨터로 이동하여 해석 소프트웨어를 엽니다. 설정 도구 모음에 있는 채널 설정 옵션을 열고 녹음되는 채널 수를 1로 변경합니다.
다음으로, 시연된 대로 물기둥 장치를 설정합니다. 2개의 5ml 혈청학 피펫을 플라스틱 튜브와 연결합니다. 기둥에 물을 채우고 수위가 균형을 이루는지 확인하십시오.
자를 사용하여 플라스틱 튜브 한 조각을 각 피펫 상단에 연결합니다. 브리지 증폭기를 보정하려면 먼저 300마이크로리터의 공기로 채워진 1밀리리터 주사기를 물기둥 오른쪽에 부착합니다. 왼쪽 튜브를 압력 변환기의 커넥터에 연결합니다.
그런 다음 스크롤 다운 메뉴를 열고 브리지 앰프를 선택합니다. 올바른 설정을 입력하고 0을 클릭하여 트레이스를 약 0밀리볼트로 설정합니다. 준비가 되면 1밀리리터 주사기를 누르면 결과 압력으로 인해 컬럼의 물이 1cm 이동하고 압력 변화로 인해 소프트웨어에 갑작스러운 스파이크가 표시됩니다.
그런 다음 브리지 앰프 창에서 입력 단위를 선택하고 스파이크 이전의 배경 추적(0 영역이라고도 함)을 강조 표시합니다. 0.1 옆에 있는 화살표를 클릭하여 음의 0.002밀리볼트와 양의 0.002밀리볼트 범위 내에서 배경 신호를 생성합니다. 배경 신호 창에 인접한 창에 0을 입력합니다.
주사기가 눌렸을 때부터 증가된 압력 영역을 그래프에서 강조 표시합니다. 0.2 옆에 있는 화살표를 클릭합니다. 값은 0.9에서 1.2밀리볼트 사이여야 합니다.
그런 다음 창에 하나를 입력합니다. 증가된 압력 창 옆에서 단위 정의로 이동하여 H2O 센티미터를 선택하고 확인을 누릅니다. 브리지 앰프 메뉴로 돌아갑니다.
1밀리볼트를 선택하고 증폭기를 0으로 설정합니다. 이렇게 하면 보정이 완료되고 물기둥을 안전하게 제거할 수 있습니다. 최상의 결과를 얻으려면 실험 시작 일주일 전에 실험 동물을 혈량측정실에 투입해야 합니다.
시작하려면 온도 상대 습도를 놓고 plethysmography 챔버의 한쪽 끝을 조사하고 온도, 습도 및 기압을 기록합니다. 동물의 체중과 체온을 기록한 후 혈량계 챔버에 넣고 챔버를 닫습니다. 그런 다음 챔버의 다른 쪽에 있는 두 개의 구멍에 변환기와 주사기를 삽입합니다.
소프트웨어 프로그램에서 시작을 누르고 최대 45초 동안 녹음합니다. 동물이 움직이지 않을 때 5초 분량의 데이터를 기록해야 합니다. 45초 후에 녹음을 중지하고 혈량분석기에서 마우스를 제거합니다.
즉시 챔버 온도와 습도를 기록하십시오. 마우스를 케이지 스프레이로 되돌리고 부피당 80% 볼륨으로 챔버를 닦습니다. 에탄올은 챔버를 건조시키고 다음 마우스로 진행하기 전에 기준 온도와 습도로 되돌릴 수 있도록 합니다.
시작하려면 전체 화면에서 프로그램을 열고 데이터를 선택하십시오. 미니 데이터 패드 창을 열고 왼쪽 열에서 사이클 측정과 평균 순환 높이를 선택합니다. 열 1의 오른쪽 열에서 옵션을 선택하고 최소 피크 검출을 위한 스케일을 1로 설정합니다.
이것은 미니 데이터 패드에서 일회량 PT 측정으로 인한 압력 수축을 표시합니다. cycle measurements(사이클 측정)와 event count(이벤트 카운트)를 차례로 선택하여 주파수 F 측정값을 표시합니다. 다음으로, 사이클 측정 다음에 평균 주기주기를 선택하여 총 호흡 사이클 시간 T 토트 초 측정값을 표시하여 피크 흡기 및 만료 시간 값을 생성하고, 커서가 피크 골의 최대값 바로 위에 있는지 확인하고, 9개의 순차적 피크 및 골에 대한 설명을 추가합니다.
새 창을 열고 선택하기 전에 왼쪽 열에서 선택 정보를 클릭하고 오른쪽 열에서 기간을 클릭합니다. 자, 프로그램 상단에 있는 매크로를 선택하여 기록을 시작합니다. 그런 다음 fine 도구를 사용하여 첫 번째 주석 상자를 찾습니다.
파일의 시작 부분으로 이동한 다음 첫 번째 주석으로 이동하여 데이터 패드에 추가 명령을 선택합니다. 마지막으로 매크로 명령에서 반복 시작을 선택하고 반복 횟수 창이 9로 설정되어 있는지 확인합니다. 다음 찾기 옵션을 사용하여 데이터 패드에 추가 명령을 선택합니다.
완료되면 선택하고 반복합니다. 기록을 중지하고 동물 번호를 기반으로 매크로를 저장합니다. 이제 매크로를 실행하여 각 코멘트 사이의 영감 ti와 만료 시간을 얻을 수 있습니다.
만료와 영감은 연속적으로 발생하기 때문에 데이터는 이 순서로 표시되며 수동으로 분할해야 합니다. 이 호흡 추적은 대조 동물의 적절하고 일관된 데이터를 보여줍니다. 호흡 진동의 최고점과 최저점에 9개의 연속적인 주석이 추가되어 호흡 매개변수를 얻습니다.
이러한 예는 분석에 사용해서는 안 되는 가장 일반적인 차선의 추적을 보여줍니다. 이 흔적은 동물이 냄새를 맡고 움직이는 동안 기록되었으며, 시간이 지남에 따라 점차적으로 증가하는 진동이 있는 흔적은 일반적으로 응결 및 습도 축적으로 인해 발생합니다. 이 흔적의 소음은 동물 또는 연구원이 장비와 교전한 결과입니다.
이 그림은 블레오마이신에 의한 폐섬유증이 있는 마우스의 폐 기능을 보여줍니다. 호흡 흔적의 불규칙한 패턴에 주목하십시오. 기술을 마스터하고 장비를 보정하면 5분 이내에 각 동물로부터 데이터를 수집할 수 있습니다.
그런 다음 수집된 데이터를 박쥐 분석하여 Excel 스프레드시트로 내보낼 수 있습니다. 데이터를 수집하기 전에 마우스를 혈량측정실에 순응시키는 데 이 절차를 시도하는 것이 중요하지만, 이는 마우스의 균주에 따라 다를 수 있습니다. 평균적으로 우리는 청소년용 C 57 블랙 식스 마우스를 사용하며 데이터를 수집하기까지 4-5일이 걸립니다.
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본 논문은 의식이 있는 설치류의 호흡 파라미터를 측정하기 위한 비구속 전신 플레티스모그래피(whole-body plethysmography)의 활용에 대해 다룹니다. 이 비침습적 기술은 호흡 생리학에 대한 정밀하고 반복적인 평가를 가능하게 하여 종단적 연구를 용이하게 합니다.
비구속 전신 플레티스모그래피(Unrestrained whole-body plethysmography)를 통해 의식이 있는 설치류의 호흡 파라미터를 비침습적으로 반복 측정할 수 있으며, 이는 전임상 모델에서 폐 기능의 종단적 평가를 가능하게 합니다. 이 접근 방식은 마취 및 구속으로 인한 교란 효과를 줄여, 호흡기 질환 연구의 타겟 검증 및 기전 연구를 위한 데이터 신뢰도를 향상시킵니다. 이 기술은 치료 후보 물질을 평가하고 중개 연구 경로의 리스크를 줄이는 데 사용할 수 있는 정량적인 호흡 결과물을 제공합니다.
이 방법은 타겟 검증부터 리드 최적화, 그리고 전임상 효능 시험에 이르는 신약 발굴 연속 과정에 적합하며, 특히 호흡기 중심 프로그램에 유용합니다.