2025년 6월 6일
이 백서는 테더링된 광유전학 또는 섬유 측광 실험을 위한 최소한의 수정으로 표준 설치류 케이지에서 구현할 수 있는 대체 뚜껑 및 케이지 수정과 함께 자동 공급 시스템의 설계, 조립 및 프로토콜에 대해 자세히 설명합니다. 공급 시스템은 시간 제한 공급 및/또는 칼로리 제한을 위한 비용 효율적인 도구를 제공합니다.
우리는 생쥐의 다이어트 패러다임과 식량 불안을 모델링하는 데 관심이 있습니다. 우리의 연구는 지속적인 체중 감소를 유도하기 위해 칼로리 공급을 적정하는 것을 목표로 합니다. 우리는 뇌가 생식 생리학과 사회적 행동에 영향을 미치기 위해 다양한 정도의 체중 감소에 어떻게 반응하는지 이해하는 것을 목표로 합니다. 급성 단식은 뇌의 배고픔 신호를 활성화하기에 충분합니다. 우리와 다른 사람들은 최근 배고픔 신호가 음식 찾기를 유도할 뿐만 아니라 기아 중 생존을 촉진하는 다른 적응 행동을 유도한다는 것을 보여주었습니다. 우리 연구실은 배고픔이 뇌의 특정 뉴런, 회로를 통해 생식 생리학과 사회적 행동에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 이해하기 위해 노력해 왔습니다. 앞으로 우리는 다이어트 패턴이나 식량 불안 문제의 모델을 더 잘 나타내는 더 나은 칼로리 제한 수단을 확립하고 싶었습니다.
당사의 모듈식 급식 시스템은 저렴하고 쉽게 구할 수 있으며 사육장에 사용되는 표준 케이지에 적용할 수 있습니다. 또한 테더링, 광유전학 및 섬유 광도 측정 실험을 위한 홈 케이지 설정을 제공한다는 점에서 유리합니다. 당사의 공급 시스템은 음식 배달을 단계적으로 조정하고 원하는 간격으로 음식 할당량을 배치하는 수단을 제공합니다. 칼로리 제한 프로토콜이 하루에 한 번 음식을 투여하는 것은 매우 일반적이며, 이는 인간의 식단이나 식량 불안을 모방하는 데 제대로 작동하지 않습니다.
[해설자] 시작하려면 1.5인치 절단 휠이 있는 회전 도구를 사용하여 마이크로아이솔레이터 케이지 뚜껑에 20x25mm 정사각형을 잘라냅니다. 뚜껑 가장자리에서 2.75cm 떨어진 곳에 구멍을 놓고 와이어 랙 위 중앙에 있는지 확인합니다. 3D 프린터를 사용하여 브래킷을 인쇄하여 자동 급지를 케이지 뚜껑에 연결합니다. 생성된 구멍에 브래킷을 끼웁니다. 그런 다음 자동 급지대를 고정된 브래킷에 밀어 넣습니다. 시간 제한 실험의 경우 먹이 주기를 먼저 설정합니다. 자동 급지대가 완전히 충전되었는지 확인하십시오. 그런 다음 화면의 시간 설정이 깜박이기 시작할 때까지 설정 버튼을 길게 누릅니다. 그런 다음 위쪽 및 아래쪽 화살표를 사용하여 원하는 첫 번째 예정된 급식 기간을 선택하고 이 시점에 대한 할당 수를 설정합니다. 자동 피더 챔버에 원하는 식량 할당량을 적재하고 각 챔버에 표준 설치류 차우가 1.5g 이하인지 확인합니다. 챔버 회전을 모니터링하고 음식 배달을 확인하기 위해 테이프나 페인트로 한 챔버에 라벨을 붙입니다. 묶인 동물을 위한 케이지 시스템을 수정하려면 3mm 두께의 투명 아크릴 조각을 레이저로 절단합니다. 인서트는 케이지 상단에 끼워지는 탭으로 설계되었으며 패치 케이블 통과를 위한 중앙 슬릿이 있습니다. 20x25mm 구멍은 자동 피더 브래킷용이며 20개의 통풍구는 공기 순환을 허용합니다. 일자 드라이버 또는 웨지 도구를 사용하여 표준 마이크로아이솔레이터 뚜껑의 천공된 상단 덮개를 들어 올립니다. 탭 슬롯에서 탭을 조심스럽게 분리하고 천공된 인서트와 여과지를 모두 제거합니다. 1.5인치 절단 휠이 있는 회전 도구를 사용하여 천공된 상단과 여과지 아래의 내부 리브 지지 그리드를 제거합니다. 절단 후 줄을 사용하여 절단 가장자리를 매끄럽게 만듭니다. 그런 다음 교체용 아크릴 플레이트 인서트를 케이지 상단에 끼웁니다. 먼저 플레이트 탭을 짧은 모서리를 따라 탭 슬롯에 밀어 넣은 다음 긴 모서리 중 하나를 밀어 넣습니다. 플레이트가 제자리에 고정될 때까지 부드럽게 누릅니다. 외부 물병용 케이지를 수정하려면 바닥에서 50mm 떨어진 케이지의 짧은 가장자리를 중심으로 직경 11mm의 구멍을 뚫습니다. 중앙 구멍의 양쪽에 직경 6mm의 구멍 두 개를 추가로 뚫습니다. 이제 외부 물병 브래킷을 3D 프린팅합니다. 캐리지 볼트를 사용하여 브래킷을 케이지 바닥에 장착합니다. 마지막으로 시퍼 또는 스토퍼 어셈블리가 있는 50밀리리터 원추형 튜브를 외부 브래킷에 끼웁니다.
전체 스크립트를 보고 수천 개의 과학 동영상에 액세스하세요
본 연구에서는 설치류 실험을 위해 설계된 자동 급이 시스템을 제시하며, 특히 정해진 시간의 급이와 칼로리 제한에 초점을 맞춥니다. 이는 식이 요법 패러다임과 식량 불안정의 더 나은 모델을 구축하여, 칼로리 변화가 생식 및 사회적 행동에 미치는 뇌 반응에 대한 이해를 높이는 것을 목표로 합니다.
설치류 모델에서 칼로리 섭취량과 급여 일정의 정밀한 제어는 대사 조절, 노화 및 행동 신경과학의 중개 연구에 있어 매우 중요합니다. 이 자동화된 홈케이지 호환 급여 시스템은 시간 제한 섭취 및 칼로리 제한에 대한 확장 가능하고 재현 가능한 연구를 가능하게 하여, 초기 발견 파이프라인에서의 기전적 리스크 제거와 예측 신뢰도를 지원합니다. 또한, 테더링된 광유전학 및 파이버 포토메트리 실험에 적용 가능하다는 점은 신경 행동학적 종말점을 조사하는 교차 기능적 R&D 팀의 활용 가치를 더욱 높여줍니다.
이 시스템은 표준 설치류 모델에서 칼로리 제한, 행동 적응 및 대사 조절에 관한 가설 기반 연구를 가능하게 함으로써, 발견 단계부터 전임상 단계까지의 연속 과정에 통합됩니다.