6 juni 2025
Dit artikel beschrijft het ontwerp, de assemblage en het protocol voor een geautomatiseerd voersysteem, samen met een alternatieve deksel- en kooiaanpassing die kan worden geïmplementeerd op standaard knaagdierkooien met minimale aanpassingen voor vastgebonden optogenetische of vezelfotometrie-experimenten. Het voersysteem biedt een kosteneffectief hulpmiddel voor getimed voeren en/of caloriebeperking.
We zijn geïnteresseerd in het modelleren van dieetparadigma's en voedselonzekerheid bij muizen. Ons onderzoek is gericht op het titreren van de calorietoevoer om aanhoudend gewichtsverlies te veroorzaken. We streven ernaar te begrijpen hoe de hersenen reageren op verschillende gradaties van gewichtsverlies om reproductieve fysiologie en sociaal gedrag te beïnvloeden. Acuut vasten is voldoende om hongersignalering in de hersenen te activeren. Wij en anderen hebben onlangs aangetoond dat hongersignalering niet alleen het zoeken naar voedsel induceert, maar ook ander adaptief gedrag induceert dat overleving tijdens hongersnood bevordert. Ons lab heeft gewerkt om te begrijpen hoe honger de reproductieve fysiologie en het sociale gedrag kan beïnvloeden via specifieke neuronen, circuits in de hersenen. In de toekomst wilden we een betere manier van caloriebeperking ontwikkelen die beter aansluit bij dieetpatronen of modellen van voedselonzekerheidsproblemen.
Ons modulaire voersysteem is goedkoop, direct beschikbaar en kan worden aangepast aan standaardkooien die in vivaria worden gebruikt. Het is ook voordelig omdat het een thuiskooi biedt voor vastgebonden, optogenetische en vezelfotometrie-experimenten. Ons voersysteem biedt een middel om de voedsellevering gefaseerd op elkaar af te stemmen en de voedseltoewijzing over de gewenste intervallen te verdelen. Het is heel gebruikelijk dat protocollen voor caloriebeperking eenmaal per dag voedsel toedienen, wat slechte prestaties levert bij het nabootsen van menselijke diëten of voedselonzekerheid.
[Verteller] Snijd om te beginnen met een roterend gereedschap met een snijwiel van 1.5 inch een vierkant van 20x25 millimeter in het deksel van de micro-isolator kooi. Plaats de opening op 2.75 centimeter van de rand van het deksel en zorg ervoor dat deze gecentreerd boven het rooster is. Print met een 3D-printer een beugel om de automatische feeder op het deksel van de kooi te koppelen. Klik de beugel op het gemaakte gat. Schuif vervolgens de automatische feeder op de beveiligde beugel. Stel voor getimede experimenten eerst de voedertijden in. Zorg ervoor dat de automatische feeder volledig is opgeladen. Houd vervolgens de knop Instellingen ingedrukt totdat de uurinstelling op het scherm begint te knipperen. Gebruik vervolgens de pijlen omhoog en omlaag om de eerste gewenste geplande voerperiode te selecteren en stel het aantal toewijzingen voor dit tijdstip in. Laad de automatische voederkamers met de gewenste voedseltoewijzingen en zorg ervoor dat elke kamer niet meer dan 1,5 gram standaard knaagdiervoer bevat. Label een kamer met tape of verf om de rotatie van de kamer te controleren en de voedselafgifte te bevestigen. Om het kooisysteem voor vastgebonden dieren aan te passen, snijdt u een helder stuk acryl van drie millimeter dik. Het inzetstuk is ontworpen met lipjes die in de bovenkant van de kooi klikken en is voorzien van een middengleuf voor de doorvoer van patchkabels. Het gat van 20x25 millimeter is voor de beugel van de automatische invoer en 20 ventilatiegaten zorgen voor luchtcirculatie. Wrik met een platte schroevendraaier of wiggereedschap de geperforeerde bovenklep van het standaard micro-isolator deksel los. Maak de lipjes voorzichtig los van de lipjessleuven en verwijder zowel het geperforeerde inzetstuk als het filterpapier. Gebruik een roterend gereedschap met een 1.5-inch snijwiel om het interne ribsteunrooster onder de geperforeerde bovenkant en het filterpapier te verwijderen. Gebruik na het snijden een vijl om de snijranden glad te strijken. Klik vervolgens de vervangende acrylplaat in de bovenkant van de kooi. Begin met het schuiven van de plaatlipjes in de sleuven van de lipjes langs de korte zijden, gevolgd door een van de lange zijden. Druk voorzichtig aan totdat de plaat op zijn plaats klikt. Om de kooi aan te passen voor een externe waterfles, boort u een gat met een diameter van 11 millimeter in het midden van de korte zijde van de kooi op 50 millimeter van de vloer. Boor aan weerszijden van het middelste gat twee extra gaten met een diameter van zes millimeter. 3D-print nu een externe waterflesbeugel. Monteer de beugel aan de onderkant van de kooi met behulp van slotbouten. Monteer ten slotte een conische buis van 50 milliliter met een sipper of stop in de externe beugel.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie presenteert een geautomatiseerd voersysteem dat is ontworpen voor experimenten met knaagdieren, met een specifieke focus op tijdgebonden voeding en calorische restrictie. Het doel is om betere modellen te creëren voor dieetparadigma's en voedselonzekerheid, om zo ons begrip te vergroten van de respons van de hersenen op calorische veranderingen met betrekking tot reproductief en sociaal gedrag.
Precieze controle over de calorie-inname en voerschema's in knaagdiermodellen is cruciaal voor translationeel onderzoek naar metabole regulatie, veroudering en gedragsneurowetenschap. Dit geautomatiseerde, in de thuiskooi toepasbare voersysteem maakt schaalbare, reproduceerbare studies naar tijdbeperkte voeding en calorische restrictie mogelijk, wat bijdraagt aan mechanistische risicoreductie en voorspellend vertrouwen in vroege discovery-pipelines. De aanpasbaarheid voor experimenten met optogenetica via tethers en fiberfotometrie vergroot de waarde verder voor cross-functionele R&D-teams die neurobehaviorale eindpunten onderzoeken.
Dit systeem integreert in het continuüm van discovery tot preklinisch onderzoek door hypothese-gestuurde studies naar calorische restrictie, gedragsaanpassing en metabole regulatie in standaard knaagdiermodellen mogelijk te maken.