Introduction
Экспериментальные исследования, что запись в естественных условиях желудочно-кишечного (GI) подвижности в целом ряде экспериментальных условиях остаются мощным инструментом для понимания основополагающих нормальные и патофизиологические процессы, необходимые для питательной гомеостаза. Традиционно, многочисленные экспериментальные методики, некоторые сходство с тем, которые содержатся в клинической практике 1, были использованы для непосредственного количественного изменения в желудочно-кишечном скорости сжатия 2-5, внутрипросветный давления 6, 7, или GI транзит нерассасывающихся маркеров 8, 9 или стабильные изотопы 10-12. Каждый из этих методов имеет свои уникальные преимущества и недостатки, которые были рассмотрены ранее в литературе. Например, утилита баллонной манометрии количественно изменения давления была поставлена под сомнение в связи с присущими соответствии баллонного материала при желудочно восстановление невсасывающихся маркеров требует эвтаназии экспериментальную анимал для одной точки данных. В последнее время применение и подтверждение катетер миниатюрного артериального давления было сообщено, что предлагает нехирургических способ мониторинга желудка сократимость у крыс и мышей 3. В то время как преобразователь orogastrically размещены давление эффективно устраняет вмешивающихся переменных на функции желудочно-кишечного избегая инвазивные хирургические процедуры, такой подход годится только для наркозом препаратов. Кроме того, отсутствие визуального руководством не позволяет последовательное размещение датчика в конкретных регионах желудка. Таким образом, это приложение ограничивается желудка или толстой кишки после визуализации в сочетании с относительно жесткого датчика провода, в двенадцатиперстную кишку или подвздошной кишки это не вариант.
Аналогично, биомагнитные переменного тока biosusceptometry (ACB) методика была утверждена для сокращения Г.И. анализа 4. В то время как этот метод обеспечивает автоматический выключатель неинвазивный APгах для измерения желудочно-кишечные сокращения, ACB страдает от подобного ограничения в том, что использование попадает магнитные носители обнаружения не позволяет точно запись конкретных регионах желудочно-кишечного тракта. Это ограничение можно преодолеть через хирургически магнитных маркеров. Тем не менее, этот метод требует, чтобы АСВ животных анестезируют для сбора данных.
Ultrasonomicrometry был принят на работу в некоторых GI изучает 13, 14 для того, чтобы воспользоваться небольшого размера, пространственного, и временные преимущества пьезоэлектрических кристаллов передатчика / приемников. Волны желудка сокращение гладких мышц не событием высокой частоты и происходит со скоростью примерно 3 - 5 циклов / мин. Таким образом, временные преимущества sonomicrometry может оказаться ненужным, чтобы оправдать затраты. Кроме того, в то время как линейное движение точно измерить с sonomicrometry, ограничения были представлены в отношении желудочно-кишечного тракта данных точнуюинтерпретация, которая может возникнуть в результате имплантации недостаточное количество кристаллов 14.
Основываясь на оригинальных конструкций Басса и коллег 2, 15 это визуализируется протокол более полно документирует шаг за шагом изготовление и экспериментальное использование миниатюре, двойные тензорезисторов элемент, обладающие высокой чувствительностью и гибкость для записи сокращений гладких мышц по всей GI тракта. Размеры элементов тензометрических подходят для любого применения грызунов, так как чувствительности и размера готового тензодатчика в наибольшей степени зависят от силиконовых листов инкапсуляции элементов. Эти тензорезисторы могут быть легко адаптированы для острого и хронического применения наркозом и свободно ведут себя моделей лабораторных животных, обеспечивая тем самым единый метод для количественного сокращения гладких мышц.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Все процедуры с последующим Национальные институты принципов здравоохранения и были одобрены Комитетом по уходу и использованию Институциональная животных на на Penn State Херши медицинский колледж. Крыс помещают с помощью обычных методов вивария. Примечание: Этот протокол использует самцов крыс Вистар ≥8-недельного возраста и первоначально весом 175 - 200 г.
1. Процедуры для изготовления тензодатчика
- Самые оснастки и узлы остаются доступными из исходных или преемников компаний и приведены в таблице 1.
- Подготовка и выпуск облигаций двух тензорезисторов одиночного элемента
- Ручка элементы тензодатчик (EA-06-031-350) тщательно чистыми Дюмон # 5 щипцами. Чтобы ограничить нежелательное движение элементов, использовать небольшой, чистый, самоклеющуюся бумагу с клейкой стороной вверх, чтобы обеспечить элементы рабочей поверхности без риска загрязнения или чрезмерного адгезии.
- Бонд две односпальные датчик деформацииЭлементы спина к спине, чтобы образовать двойную элемент. Очистите заднюю часть каждого элемента фильма с изопропилового спирта и дать ей высохнуть за счет испарения (сушка марлей часто вводит волокна загрязнений, которые трудно удалить). Под стереомикроскопа руководством (1 - 3 раза), и с помощью чистой исполнителя кисть (10-0 верблюжьей шерсти), нанесите тонкий слой эпоксидного-фенольный клей на спине одного элемента и сразу разместить направлении заднюю часть второго элемента в контакте и совместите сетки фольги (Рисунок 1а).
- Поместите облигационных элементы в 50 - 60 ° С духовке O / N, чтобы полностью вылечить эпоксидной смолы.
ПРИМЕЧАНИЕ: Не зажимать облигационных элементы так как избыток эпоксидной может просочиться на элементы и давление могут вызвать смещение сеток. Двухкомпонентную эпоксидную имеет срок охлажденный полураспада всего 6 недель после смешивания. Бонд и вылечить достаточный запас элементов в одно время и хранить их в чистом, свободном от пыли, окружающей среды для дальнейшего использования.
- Подбор и подключениеДвухэлементный тензорезисторы
- Обрезать облигационных двойные элементы окончательного размера 3 х 3 мм с # 11 скальпелем или единственное лезвие края. Задержка обрезки верхний часть двойных элементов в это время, чтобы иметь площадь для безопасного обращения элемент (Рисунок 1A).
- Каждый элемент требует провод четыре проводника, изготовленный из трех-проводника, св зываемыми, тефлон изолированного провода (P / N 336-FTE). Разберите один 30 см плетеный прядь трехжильным проводом на три составляющих проводов.
- Чтобы сделать четыре нитки кабеля, сопряжение один из результирующих отдельных проводов с как цвета провода, содержащейся в пределах второго 30 см длины три проводника провода. В следующих шагах, эти соответствующие цветные провода будут объединены на терминальном конце, чтобы сформировать общий провод для окончательного тензодатчика (Рисунок 1В).
- Удалить примерно 1мм тефлоновой изоляции с обоих концов каждого провода с тепловыми снятия изоляции. Использование активированного канифолью зольчёткости краёв потока и низкой температуры припой (температура плавления 183 ° С) олова концы проводов с паяльной карандашом.
- На следующем этапе, подсказка микропайки необходима, чтобы сформировать более дискретный паяного соединения, чтобы предотвратить повреждение тепла к слою пленки элемента (Рисунок 1C). Для изготовления меньший наконечник микропайки, обернуть кусочек медной проволоки (диаметром ~ 0,25 мм), как только вокруг стандартной паяльника, гарантируя, что медный провод выходит за пределы стандартной длины жала паяльника.
- Flux просто ламели на одной стороне облигационного двухступенчатым с чистой 10-0 кисти и припой одной свинца и одной из парных общих приводит к паяльной площадку (Рисунок 1D). Остаточная поток может быть удален после с чистой щеткой, смоченной в растворителе смолы.
- Повторите процесс на противоположной стороне, гарантируя, что остальные общий провод провод припаян к площадке напротив первоначального общего свинца.
- Тестированией epoxying Двухэлементный тензорезисторы
- Разъемы для пайки золота сокетов (E363 / 0) в свободные концы проволочных выводов. В этот момент подключения тензорезистором к усилителю записи (описано ниже), чтобы проверить целостность узла двойного элемента.
- Измерьте сопротивление с хорошим качеством вольт-ом метр. Элементы зарегистрируйтесь сопротивление примерно 350 Ω. Перепаяйте неадекватные соединения в этот момент со свежим припоем.
- Если под пайку и сборку двух элемент будет удовлетворена, обрезать все оставшиеся элемент фильма.
- Изолировать паяных соединений на элемент ламелей с тонким слоем двух частей силиконового каучука эпоксидной смолы (P / N E211). Для достижения наилучших результатов, частично отверждения смолы для 20 - 30 мин до применения (фиг.1Е).
- Инкапсуляция двойные тензорезисторов элемент в силикон
- Вырезать три куска толщиной 0,5 мм силиконовый лист (P / N 20-20) до 15 мм 2 и сопереться силикон с дистиллированной водой. Отрежьте один кусок силиконовый лист в U-образной формы, чтобы разместить окончательную сборку Двухэлементный не деформируя капсулирующей силикон (Рисунок 1F).
- Смажьте внутренние поверхности пробок без силиконовых листов с прозрачной клея силикона.
- Бутерброд сборку Двухэлементный в паз и выровненных внешних листов, затем осторожно выдавить лишнюю силикон, а также воздушные пузыри, от центра к краям. Осторожно зажать закрыты Монтаж между двумя блоками металлической прутков в течение 24 часов, чтобы обеспечить равномерную толщину, и что никакие деформации не происходит.
- Разрешить превышение силиконовые оставаться вдоль границ сборки и лечения. Этот избыток будет удалена, когда лист силикон подрезали до требуемого конечного размера (обычно 6 мм х 8 мм; Рисунок 1 г).
- Завершение разъеме провода и калибровки
- Усилить припояразъемов золото гнездо на отдельной клеммной проволоки приводит с 3 мм (1/8 дюйма) термоусадочной трубки и приведения в пластиковый электрода пьедестале (MS363, рис 1H). Закрепите электрод пьедестал и провода с 0,125 и 0,25 дюймов в диаметре термоусадочной трубки, чтобы предотвратить разъединение во время эксперимента (Рисунок 1I).
- Тензометрические сигналы обрабатываются через усилитель с большим усилением моста (P / N AMP-01-SG). Подключите тензорезистором к усилителю с помощью кабеля с сопряженной вилки (363 - SL / 6) в соответствии с электрода пьедестал. Колпачок с резьбой обеспечивает дополнительную безопасность для бесперебойной сигналы во время эксперимента.
- Настройте параметры Bridge, баланса и усиления по на выделенный тензодатчиком соответствии с инструкциями производителя. Закрепить конец тензодатчика, где провода выхода горизонтально к жесткой зажима и калибровки, поместив 1 г статическую нагрузку на противоположном конце, как первоначально описано Pascaud и коллегами2, 16, 17.
2. Хирургические процедуры для острого имплантации тензометрических
- Уход для животных и подготовка:
- Еда лишить экспериментальных животных в ночь перед хирургической имплантации (вода может быть предоставлена по желанию).
- Глубоко обезболить животное. Thiobutabarbital (100 - 150 мг / кг; IP для крыс) является предпочтительным для терминала тензодатчик имплантации и эксперименты за счет устойчивого обезболивающий эффект и минимизировать изменения в желудочных рефлексов у крыс 10 (то есть, не-выживания.). Тест на отсутствие лапы пинч рефлекса для определения глубины анестезии.
- Подготовьте крысу для асептической хирургии, продиктовано экспериментального проектирования и утвержден IACUC руководящие принципы в том числе стерилизации хирургических инструментов, бритье разреза сайтов, применяя ветеринар глазную мазь и дезинфекции всех хирургических области ПРИМЕЧАНИЕ:. Если тензодатчик адаптируется для хронического использования, стерилизациитензодатчик только с оксидом этилена (газ) стерилизации. Использование тепла или химических методов стерилизации может привести к повреждению тензорезистором.
- Интубация трахеи для терминальных экспериментов:
- Для длительного срока, терминала, эксперименты интубировать крысу с трахеи трубки для поддержания дыхательные пути открытыми. Сделайте 1 - 2 см срединный разрез на брюшной стороне шеи от нижней границы нижней челюсти к грудине выемка.
- Отделите основные ремень мышцы, используя тупым по срединной линии, чтобы выставить в трахею. Изолировать трахею из нижележащих пищевода и поместите петлю 3-0 ethilon шва между трахеи и пищевода, образуя лигатуры.
- Откройте трахею спереди, сделав небольшой incison в мембране между двумя из хрящевых колец трахеи только дистальных к щитовидной железе. Вставьте маленький кусочек полиэтиленовой трубки (P / N PE-270), 5 мм в длину (и скошенный на одном конце) в трахеюи закрепите ее на место с вязью.
- Положите ремень мышцы на место и сшивать кожу облегающего с 3-0 ethilon.
- Тензодатчик приборы для желудочно-кишечного поверхности:
- Пропустите четыре угла тензодатчика с 4 - 5 см длиной 4-0 или меньше, стерильной шелковой нити, используя # 14 Конус точку 3/8 круга иглу до операции. Шелковой нити обеспечивает высокий уровень гибкости и менее вероятно, чтобы повредить силикон инкапсуляции тензометрического датчика элемент.
ПРИМЕЧАНИЕ: шелковая нить является приемлемым для операций, не выживания и для внутреннего применения, где влагу бактерий через эпителиального барьера не является риском. В случаях, когда требуется хирургическое вмешательство выживания, Prolene шов необходимо для того, чтобы уменьшить риск заражения, присущей плетеных ткани волокон шелковой нити. - Выполните лапаротомии путем рассечения брюшной кожу вдоль средней линии. Раздел прямой брюшной мышцы мускулатура вместесоединительный белая линия живота (аваскулярный), чтобы предотвратить кровотечение. Затем сделать весьма поверхностное срединный разрез в париетальной брюшины, чтобы избежать разрывая основной брюшной полости.
- Экстериоризироваться желудок с помощью солевых пропитанной хлопка наконечником аппликаторы. Держите живот в положении, осторожно поместив его на физиологическом замачивают марлевым тампоном на каудальном конце разреза брюшной полости.
- Совместите сетку инкапсулированном тензодатчиком параллельно с круглыми гладких мышечных волокон. Используя ранее резьбовые швов (шаг 2.3.1), прикрепите уголки колеи на брюшную серозной поверхности корпуса желудка с помощью # 14 Конус точку 3/8 круга иглу. Для того чтобы минимизировать повреждение тканей и потенциальную кровотечение, не используйте режущие краями иглы и не перфорированные любые поверхностные кровеносные сосуды на поверхности желудка.
- Начните шовный картину колеи вдоль большой кривизны желудка вблизи дна / корпус границе и продолжитьСледующий по глазного дна / корпус краевым к малой кривизне. Серозной, лежащая в основе тензорезистором не должно быть ни провисания, ни чрезмерно растягивается, чтобы получить лучшие результаты.
- Осторожно вернуть желудок его анатомическом положении с помощью солевых пропитанной хлопка наконечником аппликаторы.
- В острой модели, экстериоризоваться тензорезистор приводит в хвостовой конец срединный разрез до закрытия разреза брюшной полости. Безопасность свободные провода к животному (например,., Задней ноги), чтобы обеспечить облегчение деформации при манипуляции животного или разъем зажима провода. Закройте прямой брюшной мышцы мышцы и кожи живота отдельно с 3-0 нейлона шва. В хронической модели, обеспечить приведение подкожно вдоль спинной стороны крысы и экстериоризоваться их выше черепа 18.
- После хирургического инструментария, разместить животных в стереотаксической рамы для поддержки головы и поднять верхнюю часть туловища. Последнего шага помогает уменьшить повторноspiration артефакт во время записи. Монитор ректальной температуры и поддерживать при 37 ± 1 ° С с использованием обратной связи контролируемых грелку.
- По завершении экспериментов терминальных использованием thiobutabarbital анестезии, животное должно быть умерщвлены в соответствии с Американская ветеринарная медицинская ассоциация (AVMA) Руководящие принципы по эвтаназии.
- Пропустите четыре угла тензодатчика с 4 - 5 см длиной 4-0 или меньше, стерильной шелковой нити, используя # 14 Конус точку 3/8 круга иглу до операции. Шелковой нити обеспечивает высокий уровень гибкости и менее вероятно, чтобы повредить силикон инкапсуляции тензометрического датчика элемент.
- Моторику желудка записи:
- Усилить тензометрического датчика сигнал с любой имеющейся усилитель постоянного тока моста.
- Запишите выходные сигналы постоянного тока на компьютере, используя функцию самописце, любой имеющейся системы сбора данных.
ПРИМЕЧАНИЕ: распечатку выходе усилителя могут быть получены через полиграф самописец.
3 Представитель Измерение желудочного сжатий После ствола мозга Стимуляция
- Выдержка из ствола мозга и четвертого желудочка
- После хирургического инструментария, и placemENT из Thiobutabarbital-наркозом животного в стереотаксической раме, сделать 1,5 - 2 см разрез по средней линии кожи от затылочной кости к основанию шеи.
- Отделите соединительную ткань, соединяющую двусторонние мышечные животы основные мышцы шеи вдоль средней линии (мышцы от поверхностного до глубокого являются поднимающей Auris мышца черепной часть, поднимающей Auris мышца хвостовой части, и подкожная мышца шеи черепной часть).
- Снимите поднимающей Auris LONGUS от затылочной кости, как только средняя линия четко определена и подвергается.
- Тщательно подвергайте хвостового отдела черепа с помощью тупым, чтобы отсоединить подкожная мышцы от лежащей в основе твердой мозговой оболочки.
- Используйте новый 25 G иглу тщательно отделить твердую мозговую оболочку вдоль затылочного отверстия, простирающейся на двусторонней основе в затылочных мыщелков.
- Используйте # 5 Дюмон щипцы для удаления Пиа и паутинной мозговых оболочек, покрывающий четвертый желудочек и выставить ствол мозга.
- Администрирование четвертого желудочка тиротропин рилизинг гормона или внутривенно натрия нитропруссид
- Взвесить и растворить тиреотропин-рилизинг-гормона (TRH) в стерильном физиологическом растворе, чтобы достичь конечной концентрации 50 мкМ ТРГ.
- Взвесить и растворить нитропруссид натрия (SNP) в стерильном физиологическом растворе, чтобы достичь конечной концентрации 150 мкМ SNP.
- Использование 10 мкл шприца, администрировать 2 мкл ТРГ (конечная доза равна 100 пмоль) в дорсальной поверхности ствола мозга четвертого желудочка, чтобы облегчить записи сокращений желудка.
- Используя стерильный шприц и 27 G иглы, управлять 150 мкмоль / кг SNP через хвостовую вену для облегчения записи релаксации желудка.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Представительства данные из Thiobutabarbital-наркозом крыса показаны на рисунке 2. Верхний график представляет желудочные Корпус сокращений от крыс при администрации ствола мозга тиротропина рилизинг гормона (ТРГ, 100 пмоль), известной подвижности повышающих пептида 3, 19. Это показывает базовые сокращения до повышения в фазической желудка деятельности гладких мышц. Примечание: Анализ этих пиков в желудочных сокращений следовать первоначальному формулу разработанный Ормсби и Bass 20
Индекс подвижности = (N 1 x1) + (N 2 x2) + (N 3 x4) + (N 4 x8)
На основании этой формулы, N, равняется общему количеству пиков в определенном диапазоне миллиграмм. Поэтому, предполагая, что сигнал 0 мг свидетельствует о не моторику желудка, группировка пик-пик синусоидальных сигналов может быть рассчитана как 25 - 50 мг, 60 - 100 мг, 110 - 200 мг и сигналов больших чем 210 мг в течение N 1 по N 4, соответственно. Эта формула является менее чувствительным к колебаниям исходных тональных, что, естественно, возникают через несколько секунд или минут. Такие колебания должны быть вычтены в целях получения действительного область, используя при измерениях кривой 3.
Второй след демонстрирует снижение базовой желудочного тонуса гладких мышц от того же животного в ответ на донор окиси азота, нитропруссид натрия (150 мкмоль / кг внутривенно). Данные, представляющие ингибирование желудочной активности гладких мышц легко проанализированы снижение напряжения сигнала между базовой и максимальной реакции. Этот сигнал напряжения, то можно использовать, чтобы получить эквивалентную статическую нагрузку в граммах, если тензодатчик был откалиброван до эксперимента. Эти репрезентативные данные демонстрируют двунаправленную возможности двойного элемента тензодатчика, который был должным образом прикреплен к желудочного серозной.
e_content "> Третий след представляет базальные сокращений гладких мышц, записанные с помощью штамма сверхминиатюрные избыточного пришит к поверхности серозной оболочки двенадцатиперстной кишки в голодном крысы. ориентация элементов тензодатчика были также параллельно с круговой мышцы двенадцатиперстной кишки.
Рисунок 1 Основные этапы тензометрических датчиков изготовления. (A) Двойные таможенные элементы, которые были подстрижены на трех из четырех сторон окончательных размеров. (B) Представительства концы проводов настроен для крепления к Gage элементы (слева) и оконечные разъемы (справа ). Обратите внимание, что двойные красные провода соединены только на терминальном конце (стрелки). (В) представитель размещение нити медной проволоки в непосредственной близости от точной (1,5 мм) solderiнг наконечник. Поддержание свежий припой по этому перехода (стрелки) обеспечивает достаточную теплопередачу через микро кончика таять 63% олова: 36,65% Лидирующая: 0,35% сурьмы припоя (D) представитель степень паяных соединений между проволочными выводами и контактных площадок на избыточного элемента. . (E) Правильно горшечные пайки. (F) представитель выемка на внутренней силиконовой ламинированного листа, чтобы разместить тензодатчик элемент, не деформируя заполненную элемент. (G) Таможенные слои силиконовых листов (три в общей сложности) формирования заполненную тензорезистором перед Окончательный размеров. (H) Wire подключения к позолоченными розетки усилены слоев succeedingly большего диаметра термоусадочной трубки до введения в электродной пьедестала. (Я) Final термоусадочная пленка Нанесение клеммных соединителей и электродов пьедестала. Калибровки бары: (A - D), 5 мм; (E), 2 мм; & (F - Я), 5 мм. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 2 Представительства моторики следы генерируется с готовых двойного Элем ных тензорезисторов. Записи, сделанные из передней желудка корпуса при повышении желудка сокращений (верхняя кривая) и во время торможения желудочных сокращений (средний следовых) и двенадцатиперстной кишки (нижний луч) из голодных крыс (200 - 250 г).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Процедуры, представленные здесь, позволяют отдельные лаборатории, чтобы изготовить чувствительные миниатюрные тензорезисторы для биологических применений, включая, но не ограничиваясь ими, желудочно-кишечную подвижность в мелких лабораторных животных. Поскольку промышленного производства этих тензодатчиков перестал, лаборатории следственные функции желудочно-кишечного ограничены другими методами, которые не допускают полный спектр экспериментальных приложений, которые доступны. Этот отчет содержит обновленную и более подробное описание ранее описанных методов 15. Текст и сопровождающие видео конкретно рассмотреть решения общих ошибок, которые мы признанных во время разработки и освоения процесса изготовления.
Каждый шаг, как описано, представляет методы для успешного производства. Пристальное внимание к чисто и надежно пайке все соединения, а также избежать повреждения элемента с чрезмерной жары от solderinг процесс являются наиболее частыми проблемами к успеху. Мелкий датчик провод склонны к разрушению, если он надлежащим образом не армированные трубки термоусадочной или силиконовой эпоксидной смолы и приведет к отсутствию сигнала, когда датчик осторожно согнуты. Тензодатчик с разорвано или отключено провода в непосредственной близости от золотых разъемов в пластмассовой подставки терминала является наиболее распространенным неспособность ранее функционального измерителя. Индивидуальные датчики могут быть тщательно разобраны, удалив трубки термоусадочной для того, чтобы разоблачить обрыв провода. После перепайки провода к разъему золота, весь Манометр собраны с новой трубки термоусадочной.
С некоторой практики и тщательным вниманием к фабрикации тензорезисторы однородных размеров, проставления тензорезисторы относительные очистить ориентиры (например., Больше желудка кривизна, дно / корпус граничные), и избегая повреждения сосудистой, начинающим пользователям будет быстро развиваться способность достичь согласованных результатов. Инкапсуляция двойной элемент в трех слоев силикона создает прочный и гибкий, но очень чувствительный тензорезистором, который будет длиться в течение многократного использования с правильного ухода. Высокая чувствительность к неинкапсулированного тензодатчиком минимально влияет любое сопротивление, которое придается ламинатом кремния. Более тонкие силиконовые листы (P / N 20-05) рекомендуется, чтобы изменить манометр для кишечных приложений или для изготовления мелких калибров для мышей и дискретная кишечника регионах, таких как сфинктеров и пищевода. Дополнительная осторожность требуется, так как тонкие датчики уменьшились сопротивление на разрыв силиконового листа во время имплантации.
Хирургические трудности с использованием этих датчиков часто является результатом чрезмерного манипулирования внутренних органов или несоосность колеи во время имплантации. Бывший вероятно инициирует нервных и воспалительных процессов, которые непосредственно привести к нарушению моторики ЖКТ, 9, 21, хотя обаподводные камни легко исправить, уточнения хирургической техники. Это может включать в себя изменение длины и начальную точку срединный разрез в брюшной полости, а также свести к минимуму манипулирование внутренних органов в ходе экстериоризации и замены желудка.
Правильность и точность этих тензодатчиков были обсуждены ранее 2, 15. Мы и другие, обычно измерения желудка активность гладких мышц в острых, анестезированных препаратов 16, 22. При адекватной аппаратуры, один исследователь может инструмента и получают данные от четырех животных в течение одного дня. Кроме того, имплантация нескольких датчиков в пределах одного животного позволяет измерять отношения между соседними или отдаленных, регионов желудочно-кишечного тракта.
Таким образом, изготовление этих деформаций миниатюрный датчиков позволяет использовать более широкий спектр исследований с использованием общих данных методов имплантации, яnstrumentation и анализ данных. Среди приложений по всей желудочно-кишечного тракта, эти датчики позволяют перекрестного анализа данных, собранных от А) острых и / или хронических экспериментальных конструкций; B) множественные (одновременная) записи сайты от в пределах одного животного; и C) более широкий спектр экспериментальных воздействий.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
Финансирование научных исследований был получен через Национальный институт неврологических расстройств и инсульта (NS049177 и NS087834). Авторы признают интеллектуальный вклад покойного д-ра Пола Басса и его коллег в оригинальной конструкции тензорезисторов; и Кэрол Tollefsrud для изготовления и сбыта тензорезисторов до прекращения производства в 2010 году, а также за ее глубокий переписки.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Strain gage element | Micro-Measurements (Vishay Product Group) | EA-06-031-350 | Linear pattern, foil, stress analysis strain gage (2 required) www.vishaypg.com/micro-measurements/ or http://www.vishaypg.com/docs/11070/031ce.pdf |
| Epoxy-phenolic adhesive | M-bond 610 | General purpose adhesive for bonding strain gage elements | http://www.vishaypg.com/docs/11024/wirecable.pdf |
| 3 conductor insulated wire | 336-FTE | Fine gage, flexible general purpose wire | http://www.vishaypg.com/docs/11024/wirecable.pdf |
| Flux and rosin solvent kit | FAR-2 M-Flux AR kit | Liquid solder flux | http://www.vishaypg.com/docs/11023/soldacce.pdf |
| Solder | 361A-20R-25 | Optimized and recommended for strain gage applications | http://www.vishaypg.com/docs/11023/soldacce.pdf |
| Gold socket connector | PlasticsOne | E363/0 | Socket contact for electrode pedestal http://www.plastics1.com/PCR/Catalog/Item.php?item=407 |
| Electrode pedestal | MS363 | Secure platform for wire contacts | http://www.plastics1.com/PCR/Catalog/Item.php?item=499 |
| 6-wire cable | 363 PLUG W/VINYL SL/6 | Pre-fabricated vinyl-coated cable (in customized lengths) with plug adaptor to match electrode pedestal and tinned solder lugs on terminal end | |
| Silicone rubber casting compound | EIS electrical products | Elan Tron E211 | Potting medium for gage/wire solder joints http://www.eis-inc.com |
| HOTweezers | Meisei Corporation | Model 4B | Wire insulation strippers http://www.impexron.us |
| Soldering station | Weller (Apex Tool Group) | WES 51 | High quality soldering equipment http://www.apexhandtools.com/weller/index.cfm |
| Available through http://www.eis-inc.com or http://www.amazon.com | |||
| Silicone sheet | Trelleborg Sealing Solutions Northborough-Life Sciences | Pharmelast 20-20 | Encapsulating strain gage elements 10 B Forbes Road Northborough, MA 01532 (800) 634-2000 |
| Amplifier | Experimetria Ltd | AMP-01-SG | http://experimetria.com/Biological_amplifiers.php |
References
- Szarka, L. A., Camilleri, M. Methods for measurement of gastric motility. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 296 (3), G461-G475 (2009).
- Pascaud XB, F. A. U., Genton, M. J., Bass, P. A miniature transducer for recording intestinal motility in unrestrained chronic rats. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. Gastrointest. Physiol. 4 (5), 532-538 (1978).
- Gourcerol, G., Adelson, D. W., Million, M., Wang, L., Tache, Y. Modulation of gastric motility by brain-gut peptides using a novel non-invasive miniaturized pressure transducer method in anesthetized rodents. Peptides. 32 (4), 737-746 (2011).
- Américo, M. F., et al. Validation of ACB in vitro and in vivo as a biomagnetic method for measuring stomach contraction. Neurogastroenterol. Motil. 22 (12), 1340-1374 (2010).
- Fujitsuka, N., Asakawa, A., Amitani, H., Fujimiya, M., Inui, A. Chapter Eighteen - Ghrelin and Gastrointestinal Movement. Ghrelin and Gastrointestinal Movement. , Academic Press. 289-301 (2012).
- Monroe, M. J., Hornby, P. J., Partosoedarso, E. R. Central vagal stimulation evokes gastric volume changes in mice: a novel technique using a miniaturized barostat. Neurogastroenterol. Motil. 16 (1), 5-11 (2004).
- Herman, M. A., et al. Characterization of noradrenergic transmission at the dorsal motor nucleus of the vagus involved in reflex control of fundus tone. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 294 (3), 720-729 (2008).
- Gondim, F. A., et al. Complete cervical or thoracic spinal cord transections delay gastric emptying and gastrointestinal transit of liquid in awake rats. Spinal Cord. 37 (11), 793-799 (1999).
- Van Bree, S. H. W., et al. Systemic inflammation with enhanced brain activation contributes to more severe delay in postoperative ileus. Neurogastroenterol. Motil. 25 (8), 540-549 (2013).
- Qualls-Creekmore, E., Tong, M., Holmes, G. M. Gastric emptying of enterally administered liquid meal in conscious rats and during sustained anaesthesia. Neurogastroenterol. Motil. 22 (2), 181-185 (2010).
- Qualls-Creekmore, E., Tong, M., Holmes, G. M. Time-course of recovery of gastric emptying and motility in rats with experimental spinal cord injury. Neurogastroenterol. Motil. 22 (1), 62 (2010).
- Choi, K. M., et al. Determination of gastric emptying in nonobese diabetic mice. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 293 (5), G1039-G1045 (2007).
- Adelson, D. W., Million, M., Kanamoto, K., Palanca, T., Tache, Y. Coordinated gastric and sphincter motility evoked by intravenous CCK-8 as monitored by ultrasonomicrometry in rats. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 286 (2), G321-G332 (2004).
- Xue, L., et al. Effect of modulation of serotonergic, cholinergic, and nitrergic pathways on murine fundic size and compliance measured by ultrasonomicrometry. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 290 (1), G74-G82 (2005).
- Bass, P., Wiley, J. N. Contractile force transducer for recording muscle activity in unanesthetized animals. J. Appl. Physiol. 32 (4), 567-570 (1972).
- Holmes, G. M., Browning, K. N., Tong, M., Qualls-Creekmore, E., Travagli, R. A. Vagally mediated effects of glucagon-like peptide 1: in vitro and in vivo gastric actions. J. Physiol. 587 (19), 4749-4759 (2009).
- Tong, M., Qualls-Creekmore, E., Browning, K. N., Travagli, R. A., Holmes, G. M. Experimental spinal cord injury in rats diminishes vagally-mediated gastric responses to cholecystokinin-8s. Neurogastroenterol. Motil. 23 (2), e69-e79 (2011).
- Miyano, Y., et al. The role of the vagus nerve in the migrating motor complex and ghrelin- and motilin-induced gastric contraction in suncus. PLoS ONE. 8 (5), e64777 (2013).
- Holmes, G. M., Rogers, R. C., Bresnahan, J. C., Beattie, M. S. Thyrotropin-releasing hormone (TRH) and CNS regulation of anorectal motility in the rat. J Auton. Nerv. Syst. 56, 8-14 (1995).
- Ormsbee, H. S., Bass, P. Gastroduodenal motor gradients in the dog after pyloroplasty. Am. J. Physiol. 230, 389-397 (1976).
- Fukuda, H., et al. Impaired gastric motor activity after abdominal surgery in rats. Neurogastroenterol. Motil. 17 (2), 245-250 (2005).
- Browning, K. N., Babic, T., Holmes, G. M., Swartz, E., Travagli, R. A. A critical re-evaluation of the specificity of action of perivagal capsaicin. J. Physiol. 591 (6), 1563-1580 (2013).
