Инфракрасная термография для выявления изменений активности бурой жировой ткани

Инфракрасная термография позволяет оценить активность бурой жировой ткани у лабораторных животных и людей, независимо от пола, возраста или последствий различных патологических состояний. ПЭТ-КТ не является методом выбора для измерения активности бурой жировой ткани, особенно после еды. Поэтому была разработана неинвазивная и более чувствительная инфракрасная термография.

Используя инфракрасную термографию, мы можем определить, что патофизиологические изменения активности бурой жировой ткани или активности ванны у людей с ожирением и сахарным диабетом, и определить препарат, который может омолодить плохую активность у этих пациентов. Этот метод может быть использован для определения физиологического воздействия гормонов или синтеза терапевтических веществ на плохую активность у людей и лабораторных животных. Спросите участников, хорошо ли они отдохнули и постились ли они всю ночь.

Они будут отдыхать не менее 30 минут перед измерениями, чтобы избежать возможной активации бурой жировой ткани. Проводите эксперименты в утренние часы. За 15 минут до измерения попросите участников снять верхнюю одежду.

Пока участники отдыхают, установите тепловизионную камеру на штатив и расположите ее на расстоянии одного метра от места, где будет сидеть участник. Подключите тепловизионную камеру к компьютеру и программному обеспечению в соответствии с инструкциями производителя. Определите отраженную температуру помещения, записав мятую алюминиевую фольгу на фокусном расстоянии в один метр.

Для этого в программном обеспечении камеры введите расстояние в ноль метров и коэффициент излучения единицы. Затем введите значения атмосферного давления и относительной влажности. Чтобы определить отраженную температуру, выберите квадратную форму и выберите рентабельность инвестиций на алюминиевой фольге.

Затем выберите первый значок слева в окне главной камеры и считайте среднюю температуру, которая необходима для дальнейшего анализа. Непосредственно перед началом измерений определите температуру воздуха в помещении и влажность воздуха. В программном обеспечении над окном главной камеры выберите третий значок слева.

Во всплывающем меню выберите «Изменить настройки записи», после чего откроется новое окно. В режиме записи выберите «Запись на диск» и установите запись на этот срок в нужное время. В разделе «Параметры записи» того же окна ограничьте частоту записи пятью герцами и выберите место, где будут сохранены записи.

Закройте существующее окно, откройте «Правка» в главном меню и выберите «Настройки». Введите пять в целевую частоту кадров. Выберите «Горячая клавиша» / «Удаленный запуск», чтобы остановить запись.

И в раскрывающемся меню выберите «В режиме запуска / остановки». Во время измерения убедитесь, что присутствуют только участник и экспериментатор. Избегайте движения воздуха и убедитесь, что участник находится вдали от холодного сквозняка, солнечного света или любого источника тепла, такого как лампочки.

Найдите надключичную область шеи над ключицей, где находится бурая жировая ткань. Расположите участника так, чтобы эта область находилась на расстоянии одного метра фокуса. Запишите короткий видеоролик продолжительностью от 10 до 15 секунд с частотой кадров 5 кадров в секунду, нажав клавишу F5.

Убедитесь, что все участники едят одну и ту же еду. После еды сделайте новую запись через 30 минут, а затем через один, два и три часа, нажав F5, используя те же значения настройки. За день до эксперимента соберите вагинальный тампон животного и разложите клетки на предметном стекле.

Дайте ему высохнуть на воздухе. Покрасьте клетки 500 микролитрами 0,1%-ного ацетата крезил-фиалки в течение одной минуты, а затем трижды промойте их водой. Просматривайте клетки под световым микроскопом со 100-кратным увеличением и яркой подсветкой.

Определяют фазу эстрального цикла на основе количества лейкоцитов и ядерных и количественно выраженных эпителиальных клеток, наблюдаемых в мазке. Утром в день эксперимента подготовьте тепловизионную камеру и настройки записи. Аккуратно поместите животное в чистую клетку и поместите клетку под тепловизионную камеру на фокусном расстоянии в один метр.

Запишите видео, нажав клавишу F5. Взвесьте гранулы корма, прежде чем давать их каждому животному, чтобы рассчитать потребление пищи. Дайте животному поесть в течение 30 минут в клетке и снова взвесьте пищевые гранулы после еды. Повторите ИК-измерения через 30 минут, один час и два часа после начала еды.

После эксперимента протестируйте фазу эстрального цикла у самок животных, как показано ранее. Для каждого видеоролика введите в программное обеспечение камеры такие переменные, как излучательная способность кожи, отраженная комнатная температура, температура воздуха, относительная влажность и расстояние до объекта. Выберите подходящий кадр из фильма, перемещая указатель воспроизведения в нижней части экрана или нажимая кнопку «Пауза».

Выберите интересующую область, выбрав желаемую форму области в левой части главного окна. Выберите форму, которая лучше всего соответствует участку кожи между лопатками. При выборе интересующего региона справа отобразятся минимальная, максимальная и средняя температуры.

На изображении красный треугольник представляет точку максимальной зарегистрированной температуры, а синий треугольник представляет минимальную зарегистрированную температуру. Повторите этот шаг в течение нескольких кадров, чтобы убедиться, что измеренная температура стабильна в течение нескольких секунд записи. Вычтите максимальные температуры кожи над бурой жировой тканью перед едой из максимальных температур после еды, чтобы определить увеличение постпрандиальной активности.

Активность бурой жировой ткани определяли путем анализа двух участков кожи: один над бурой жировой тканью и второй в межключичной области в качестве точки отсчета. Активность бурой жировой ткани была рассчитана как 1,8 градуса Цельсия по разнице между максимальными температурами на обоих участках кожи. Но активность не может быть представлена максимальными температурами кожи над бурой жировой тканью, так как температура кожи не снижается даже после трех часов после еды.

У мышей изменения активности после еды измерялись у самок диэструса путем измерения средней температуры кожи над бурой жировой тканью. Значимые изменения активности определялись через 30 минут после еды только при измерении максимальной температуры. Правильный отбор подходящих контрольных субъектов является самой сложной частью клинических исследований, поскольку здоровые контрольные группы и участники с патологическими состояниями должны быть максимально похожи и отличаться только исследуемым заболеванием.

В дополнение к этому протоколу можно измерить концентрацию глюкозы в крови и температуру тела, что позволяет проводить корреляционный анализ между плохой активностью и утилизацией глюкозы или повышением температуры тела. Этот чувствительный и неинвазивный метод открывает многочисленные возможности для определения физиологических и патофизиологических изменений активности бурой жировой ткани в других экспериментальных условиях и исследованиях.