12 augustus 2014
De beoordeling van respiratoire fysiologie is traditioneel ingeroepen technieken, die beperkingen of sedatie van het dier nodig. Ongebreideld hele lichaam plethysmografie, echter zorgt voor een nauwkeurige, niet-invasieve, kwantitatieve analyse van respiratoire fysiologie in diermodellen. Bovendien kan de techniek herhaalde respiratoire evaluatie van muizen waardoor longitudinale studies.
Het algemene doel van deze procedure is om ademhalingsparameters van een bewuste knaagdier te meten met behulp van onbeperkte volledige lichaamsplethysmografie. Dit wordt bereikt door eerst de bridgeversterker te kalibreren. Eenmaal gekalibreerd, wordt een muis in de plethysmografiekamer geplaatst en mag deze zich acclimatiseren voordat de test wordt uitgevoerd.
Vervolgens worden de drukveranderingen die in de kamer optreden, geregistreerd. Meerdere ademhalingsparameters worden vervolgens berekend op basis van de verkregen informatie tijdens het gebruik van het plethysmografiesysteem. De resultaten tonen aan dat onbeperkte volledige lichaamsplethysmografie een betrouwbare beoordeling van de longfunctie bij knaagdieren is.
De belangrijkste voordelen van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden zoals invasieve plethysmografie zijn dat de dieren niet worden verdoofd, wat betekent dat we geen artefacten associëren met anesthesie. Bovendien, vanwege de niet-invasieve aard van dit protocol, kunt u longitudinale metingen uitvoeren. Over het algemeen onderschatten individuen die nieuw zijn in deze techniek de tijd die nodig is om de dieren aan de plasmkamer te laten wennen.
Om te beginnen, stelt u de data-acquisitiemachine, de bridgeversterker en de druktransducer in. Wanneer u klaar bent, gaat u naar de computer en opent u de analysesoftware. Open de optie kanaalinstellingen in de setup-werkbalk en wijzig het aantal opgenomen kanalen in één.
Stel vervolgens het waterkolomapparaat in zoals gedemonstreerd. Verbind twee serologische pipetten van vijf milliliter met behulp van plastic slangen. Vul de kolommen met water en zorg ervoor dat de waterniveaus gebalanceerd zijn.
Gebruik een liniaal om een stuk plastic slang aan de bovenkant van elke pipet te verbinden. Om de bridgeversterker te kalibreren, bevestigt u eerst een enkele milliliter spuit gevuld met 300 microliter lucht aan de rechterkant van de waterkolom. Bevestig de slang aan de linkerkant aan de connector op de druktransducer.
Open vervolgens het scrollmenu en selecteer bridge-versterker. Voer de juiste instellingen in en klik op nul om de trace op ongeveer nul millivolt in te stellen. Wanneer u klaar bent, drukt u op de enkele milliliter spuit, de resulterende druk zal het water in de kolom met één centimeter verplaatsen en een plotselinge piek op de software tonen als gevolg van de drukverandering.
Selecteer vervolgens de invoereenheden uit het bridge-versterkervenster en markeer de achtergrondtrace voorafgaand aan de piek, ook wel bekend als de nulregio. Klik op de pijl naast 0,1 om het achtergrondsignaal binnen de bereiken van negatief 0,002 millivolt en positief 0,002 millivolt te produceren. Typ nul in het venster naast het achtergrondsignaalvenster.
Markeer het gebied van verhoogde druk op de grafiek vanaf het moment dat de spuit werd ingedrukt. Klik op de pijl naast 0,2. De waarde moet in het bereik van 0,9 tot 1,2 millivolt liggen.
Typ vervolgens één in het venster. Naast het venster met verhoogde druk, gaat u naar eenheden definiëren en selecteert u centimeters H2O en drukt u op oké. Keer terug naar het bridgeversterkermenu.
Selecteer één millivolt en stel de versterker op nul. Dit voltooit de kalibratie en de waterkolom kan veilig worden verwijderd. Voor de beste resultaten moeten proefdieren een week voor het begin van het experiment worden geïntroduceerd in de plethysmografiekamer.
Om te beginnen, plaatst u de sonde voor relatieve luchtvochtigheid op het ene uiteinde van de plethysmografiekamer en registreert u de temperatuur, luchtvochtigheid en barometrische druk. Nadat u het gewicht en de lichaamstemperatuur van het dier heeft geregistreerd, plaatst u het in de plethysmografiekamer en sluit u de kamer. Plaats vervolgens de transducer en spuit in de twee gaten aan de andere kant van de kamer.
Druk op start op het softwareprogramma en neem op tot 45 seconden. Zorg ervoor dat u vijf seconden gegevens opneemt wanneer het dier zich niet beweegt. Stop met opnemen na 45 seconden en verwijder de muis uit de plethysmografiekamer.
Neem onmiddellijk de temperatuur en luchtvochtigheid van de kamer op. Breng de muis terug naar zijn kooi, spuit en veeg de kamer af met 80% volume per volume. Ethanol laat de kamer drogen en keer terug naar de basislijntemperatuur en -luchtvochtigheid voordat u doorgaat naar de volgende muis.
Om te beginnen, opent u het programma op volledig scherm en selecteert u de gegevens. Open het mini datapadvenster en selecteer cyclusmetingen in de linkerkolom en gemiddelde cyclische hoogte. In de rechterkolom van kolom één, selecteert u de optie en stelt u de schaal voor minimale piekdetectie in op één.
Dit geeft de drukdaling door tot ademhalingsvolume PT-meting in het mini datapad weer. Selecteer cyclusmetingen gevolgd door gebeurtenistelling om de frequentie F-meting weer te geven. Selecteer vervolgens cyclusmetingen gevolgd door gemiddelde cyclische periode om de totale ademhalingscyclustijd T te tonen tot seconden meting om piek inspiratie- en expiratoire tijdswaarden te genereren, zorg ervoor dat de cursor direct boven de maximumwaarde van de piektrog staat en voeg een opmerking toe over negen opeenvolgende pieken en troggen.
Open een nieuw venster en klik op selectie-informatie in de linkerkolom en duur in de rechterkolom voordat u selecteert. Oké, selecteer de macro bovenaan het programma om het opnemen te starten. Zoek vervolgens het eerste opmerkingsvakje door de fijne tool te gebruiken.
Ga naar het begin van het bestand, gevolgd door de eerste opmerking en selecteer de opdracht toevoegen aan datapad. Selecteer tenslotte Begin herhalen in de macro-opdrachten en bevestig dat het venster herhaaltelling is ingesteld op negen. Gebruik de optie volgende zoeken en selecteer de opdracht toevoegen aan datapad.
Wanneer u klaar bent, selecteert u en herhaalt u. Stop het opnemen en sla het macro op op basis van het diernummer. De macro kan nu worden uitgevoerd om de inspiratietijd en expiratietijd tussen elke opmerking te verkrijgen.
A
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel bespreekt het gebruik van unrestrained whole-body plethysmografie voor het meten van respiratoire parameters bij bewuste knaagdieren. Deze niet-invasieve techniek maakt nauwkeurige en herhaalde beoordelingen van de ademhalingsfysiologie mogelijk, wat longitudinale studies faciliteert.
Ongebonden whole-body plethysmografie maakt niet-invasieve, herhaalde meting van respiratoire parameters bij bewuste knaagdieren mogelijk, wat longitudinale beoordeling van de longfunctie in preklinische modellen ondersteunt. Deze aanpak vermindert de storende effecten van anesthesie en fixatie, waardoor de betrouwbaarheid van de gegevens voor target-validatie en mechanistische studies in respiratoir ziekteonderzoek wordt verbeterd. De techniek levert kwantitatieve respiratoire output die kan worden gebruikt om therapeutische kandidaten te evalueren en translationele trajecten te optimaliseren.
De methode past binnen het ontdekkingscontinuüm, van targetvalidatie via lead-optimalisatie tot preklinische werkzaamheidstests, in het bijzonder voor programma's die gericht zijn op het stelsel van de luchtwegen.