Realização de Miografia de Impedância Elétrica In Vivo e Ex Vivo em Roedores

Resumo

Este artigo detalha como realizar a miografia de impedância elétrica in vivo (usando matrizes de eletrodos de superfície e agulha) e ex vivo (usando uma célula dielétrica) no músculo gastrocnêmio de roedores. Ele demonstrará a técnica em camundongos e ratos e detalhará as modificações disponíveis (ou seja, animais obesos, filhotes).

Resumo

A miografia por impedância elétrica (EIM) é uma técnica conveniente que pode ser usada em estudos pré-clínicos e clínicos para avaliar a saúde e a doença do tecido muscular. O EIM é obtido aplicando uma corrente elétrica de baixa intensidade, direcionalmente focada, a um músculo de interesse em uma faixa de frequências (ou seja, de 1 kHz a 10 MHz) e registrando as tensões resultantes. A partir destes, vários componentes de impedância padrão, incluindo a reatância, resistência e fase, são obtidos. Ao realizar medições ex vivo no músculo excisado, as propriedades elétricas passivas inerentes do tecido, ou seja, a condutividade e a permissividade relativa, também podem ser calculadas. O MEI tem sido amplamente utilizado em animais e humanos para diagnosticar e rastrear alterações musculares em uma variedade de doenças, em relação à atrofia por simples desuso ou como medida de intervenção terapêutica. Clinicamente, o EIM oferece o potencial de rastrear a progressão da doença ao longo do tempo e avaliar o impacto das intervenções terapêuticas, oferecendo assim a oportunidade de encurtar a duração do ensaio clínico e reduzir os requisitos de tamanho da amostra. Como pode ser realizado de forma não invasiva ou minimamente invasiva em modelos animais vivos, bem como em humanos, o EIM oferece o potencial de servir como uma nova ferramenta translacional que permite o desenvolvimento pré-clínico e clínico. Este artigo fornece instruções passo a passo sobre como realizar medições de MEI in vivo e ex vivo em camundongos e ratos, incluindo abordagens para adaptar as técnicas a condições específicas, como para uso em filhotes ou animais obesos.

Introdução

A miografia por impedância elétrica (MEI) fornece um método poderoso para avaliar a condição muscular, potencialmente possibilitando o diagnóstico de distúrbios neuromusculares, o rastreamento da progressão da doença e a avaliação da resposta à terapia ^1,2,3. Pode ser aplicado de forma análoga a modelos de doenças animais e humanos, permitindo uma tradução relativamente perfeita de estudos pré-clínicos para clínicos. As medições do EIM são facilmente obtidas usando quatro eletrodos posicionados linearmente, com os dois externos aplicando uma corrente elétrica indolor e fraca ....

Protocolo

Todos os métodos descritos aqui foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais do Beth Israel Deaconess Medical Center sob números de protocolo (031-2019; 025-2019). Use equipamentos de EPI adequados para lidar com animais e siga as diretrizes da IACUC para todo o trabalho com animais.

1. EIM de superfície in vivo

1. Coloque o animal em uma caixa de anestesia para induzir a anestesia.
   NOTA: Para ratos, foram utilizados isoflurano a 1,5%-3,5% e 2 O 2 L·min-1 e, para camundongos, isoflurano a 2% e 1 O₂ L·^min-1.
2. Uma vez totalmente ....

Resultados

O EIM pode ser obtido em muitas condições, incluindo matrizes de superfície in vivo (Figura 1), matrizes de agulha in vivo (Figura 2A-F) e células dielétricas ex vivo (Figura 2G,H).

O EIM fornece um instantâneo quase instantâneo da condição muscular com base nos valores de impedância medidos. As medições são adquiridas rapidamen.......

Discussão

Este artigo fornece os métodos básicos para a realização de EIM em roedores, tanto in vivo quanto ex vivo. Para adquirir medições confiáveis, é fundamental executar uma série de etapas. Primeiro, é preciso identificar adequadamente o músculo de interesse, pois cada músculo terá respostas diferentes a doenças, tratamento e patologia. Deve-se estar ciente de que os dados adquiridos em um músculo (por exemplo, gastrocnêmio) não fornecerão as mesmas informações que em outro músculo (por exemplo, tibial ante.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Impressora 3D	Formlabs Inc.	3D	de mesa Formulário 2
Impressora 3D	Shenzhen Creality 3D Technology Co. LTD	Creality Ender 3 V2	Impressora 3D
3M Micropore fita cirúrgica	Fisher	19-027761 e 19-061655	modelos 1530-0 e 1530-1
Fita cirúrgica 3M TRANSPORE	Fisher	18-999-380 e 18-999-381	modelos 1527-0 e 1527-1
Conector cabeçalho vertical 10 POS 1 mm espaçamento	Digi-Key (solução de conector Sullins)	S9214-ND (SMH100-LPSE-S10-ST-BK)	Espaçador de plástico de 1 mm para a matriz in vivo de rato exibida na Figura 2A
Aplicadores com ponta de algodão	Fisher	22-363-172
Cera Dental	Fisher	NC9377103
Agente depilatório	Loção	removedora de pelos NAIR NA com óleo de bebê amaciante
Dumont #7b Forceps	Fine Ferramentas de Ciência	No. 11270-20	Usado para dissecação, Estilo: #7b, Forma da Ponta: Curva, Pontas: Padrão, Dimensões da Ponta: 0,17 mm x 0,1 mm, Liga/Material: Inox, Comprimento: 11 cm
Paquímetro Digital Eletrônico	Fisher	14-648-17	Usado para medir as dimensões do músculo Gastrocnêmio
Adesivo epóxi cartucho duplo 4 min vida útil	Devcon	série 14265, modelo 2217	Cola usada na matriz in vivo de rato exibida na Figura 2A
Célula de impedância dielétrica ex vivo Células	NA personalizadas		foram impressas em 3D no laboratório Rutkove
Graefe Forceps	Fine Science Tools	No. 11051-10	Usado para o músculo colocar e ajustar, Comprimento: 10 cm, Forma da ponta: Curva, Pontas: Serrilhadas, Largura da ponta: 0,8 mm, Dimensões da ponta: 0,8 mm x 0,7 mm, Liga/Material
Máquina de cortar cabelo	Amazon	NA	Wahl animal profissional BravMini+
Impedance Animal Device	Myolex	EIM1103	mView system - dispositivo de miografia de impedância elétrica experimental para uso em pesquisa animal
Matrizes de agulhas in vivo	Custom	NA	Matrizes personalizadas usando agulhas subdérmicas de 27 G da Ambu. A construção foi finalizada usando uma impressora 3D no laboratório Rutkove
Matriz de superfície In vivo	Custom	NA	A matriz de superfície in vivo foi impressa e montada no laboratório Rutkove
Isoflurano	Patterson Veterinary Supplies	07-893-8441 (NDC: 46066-755-04)	Pivetal - garrafa de 250 mL
Gaze não tecida	Fisher	22-028-559	2 x 2 polegadas
Poliestireno Pesagem Pratos	Fisher	S67090A	Dimensões (L x W x H): 88,9 mm x 88,9 mm x 25,4 mm
Lâminas de barbear	Fisher	12-640	Usado para cortar músculos para dimensões corretas, lâminas de aço carbono de borda única
Tesoura Fina para Estudantes	Ferramentas de Ciência Fina	No. 91460-11	Usado para dissecação, Pontas: Afiadas-Afiadas, Liga/Material: Aço Inoxidável Estudante, Serrilhado: Não, Forma da Ponta: Reta, Borda Cortante: 20 mm, Comprimento: 11,5 cm, Característica: Agulhas
subdérmicas de qualidade estudantil 27 G Neuroline	Ambu	745 12-50/24	Agulhas usadas na matriz in vivo de ratos exibida na Figura 2A
Tesoura Cirúrgica - Sharp	Fine Science Tools	No. 14002-13	Usada para cortar pele, Pontas: Afiadas, Liga/Material: Aço inoxidável, Serrilhadas: Não, Forma da ponta: Reta, Borda de corte: 42 mm, Comprimento: Eletrodos
agulha monopolar TECA ELITE	Natus	902-DMG50-S	0,46 mm de diâmetro (26 G). Blue hub
Teknova 0,9% solução salina	Fisher	S5815	1000 mL estéril

Impressora dielétricas de de 13 cm