Name: Fabricação e Implantação de miniatura de elemento duplo Medidores de tensão para medição In Vivo Gastrointestinal Contrações em roedores. (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-09-18T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 29 s
Description: Aprenda a fabricar extensômetros de duplo elemento para medir contrações gastrointestinais in vivo em roedores. Este método oferece uma solução flexível, reutilizável e de baixo custo para pesquisas em fisiologia e neurociência.

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O financiamento da investigação foi recebida por meio do Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos e Derrame (NS049177 e NS087834). Os autores gostariam de agradecer as contribuições intelectuais do falecido Dr. Paul Bass e seus colegas ao projeto original dos medidores de deformação; e Carol Tollefsrud para a fabricação e comercialização dos medidores de deformação até a cessação da produção em 2010, bem como para a sua correspondência perspicaz.

Todos os procedimentos seguiram Institutos Nacionais de Saúde e as orientações foram aprovadas pelo Comitê de Cuidados e Uso de Animais Institucional na Universidade Penn State Hershey College of Medicine. Os ratos foram alojados utilizando práticas comuns biotério. Nota: Este protocolo utiliza ratos machos Wistar ≥8 semanas de idade e pesando inicialmente 175-200 g. 1. Procedimentos para fabricação de Strain Gage <ol><li> Mais ferramentas e componentes permanecem disponíveis a partir das empresas de origem ou sucessores e estão resumidos na Tabela 1. </li><li> Preparação e colagem de dois extensômetros um único elemento <ol><li> Manipular os elementos strain gage (EA-06-031-350) cuidadosamente com água limpa Dumont # 5 fórceps. Para limitar o movimento indesejado dos elementos, usar uma pequena limpo, peça, auto-adesivo de papel com o lado adesivo virado para cima para prender os elementos de superfície de trabalho, sem o risco de contaminação ou a adesão excessiva. </li><li> Bond dois strain gage únicoelementos back-to-back, para formar um elemento dual. Limpar a parte de trás de cada elemento de película com álcool isopropílico e permitir a secagem por evaporação (secagem com gaze de fibra frequentemente introduz contaminantes que são difíceis de remover). Sob a orientação estereomicroscópio (1 - 3x), e usando uma escova limpa artista (10-0 pêlo de camelo), aplicar uma fina película de adesivo de epóxi-fenólica para a parte de trás de um elemento e colocar imediatamente a opostos volta do segundo elemento de contacto e alinhar as grades da folha (Figura 1A). </li><li> Colocar os elementos ligados em um 50 - 60 ° C forno S / N para curar totalmente o epoxi. NOTA: Não fixar os elementos ligados desde o excesso de epóxi pode escoar sobre os elementos e pressão podem causar desalinhamento das grades. O epoxi de duas peças tem uma vida útil de refrigeração apenas 6 semanas após a mistura. Bond e curar uma quantidade suficiente de elementos de uma só vez e armazená-los em um ambiente limpo, livre de poeira, o ambiente para uso posterior. </li></ol></li><li> Dimensionamento e fiaçãoElemento duplo extensômetros <ol><li> Apare os dois aspectos ligados a um tamanho final de 3 x 3 mm com um bisturi # 11 ou lâmina de barbear única aresta. Atraso aparar a parte superior dos elementos de dupla neste momento, de modo a ter uma área de manipulação segura do elemento (Figura 1A). </li><li> Cada elemento requer um fio de quatro condutores fabricados a partir de três condutores, bondable, Teflon fio isolado (P / N 336-FTE). Desmonte um 30 centímetros trançado fio de arame de três condutores em três fios constituintes. </li><li> Para fazer um cabo de quatro fios, emparelhar um dos fios individuais resultantes com o fio da mesma cor contido dentro de uma segunda 30 cm de comprimento de fio condutor de três. Nas etapas seguintes, estes fios coloridos correspondentes serão unidas na extremidade do terminal para formar um fio comum para o aferidor de tensão final (Figura 1B). </li><li> Retire aproximadamente 1 mm de isolamento de Teflon de ambas as extremidades de cada fio com fio strippers térmicas. Usando ativado sol resinadering fluxo e de baixa temperatura de solda (ponto de fusão 183 ° C), as extremidades dos fios de estanho com um ferro de soldar. </li><li> Para o próximo passo, é necessária uma ponta microsoldering para formar uma junta de solda, mais discreto para evitar danos causados ​​pelo calor à camada de película do elemento (Figura 1C). Para fabricar uma ponta microsoldering menor, envolver um pequeno pedaço de fio de cobre (~ 0.25 mm de diâmetro) uma vez em torno da ponta de soldar padrão, assegurando que o fio de cobre se estende para além do comprimento da ponta de soldar padrão. </li><li> Flux apenas as almofadas de solda de um lado do elemento duplo ligado com uma limpeza 10-0 escova e solda um single e um dos condutores comuns emparelhado com o bloco de solda (Figura 1D). Fluxo residual pode ser removido mais tarde com uma escova limpa embebido em resina de solvente. </li><li> Repetir o processo no lado oposto, assegurando que o condutor do fio comum restante é soldada à almofada oposta à ligação comum original. </li></ol></li><li> Testando umnd epoxying duplo elemento extensômetros <ol><li> Conectores soquete ouro solda (E363 / 0) para as extremidades livres dos fios condutores. Neste momento, conecte o aferidor de tensão a um amplificador de controlo (descrito abaixo), para testar a integridade do conjunto de elemento duplo. </li><li> Meça a resistência com uma boa qualidade de um voltímetro. Elementos registrar uma resistência de aproximadamente 350 Ω. Conexões inadequadas resolder neste momento com solda nova. </li><li> Se as conexões de solda e montagem do elemento duplo forem considerados satisfatórios, corte o filme elemento restante. </li><li> Isolar as juntas de solda sobre as almofadas de elemento de solda com uma camada fina de duas partes de resina de epóxi de silicone-borracha (N / P E211). Para melhores resultados, curar parcialmente a resina para 20 - 30 minutos antes da aplicação (Figura 1E). </li></ol></li><li> Encapsular medidores dupla elemento de tensão em silicone <ol><li> Cortar três pedaços de 0,5 milímetros de espessura de folha de silicone (P / N 20-20) a 15 mm 2 e cinclinar o silicone com água destilada. Cortar um pedaço de folha de silicone em forma de U, a fim de acomodar a montagem final elemento duplo, sem deformar a encapsulação de silicone (Figura 1F). </li><li> Cubra as superfícies internas das folhas de silicone livre de gama com adesivo de silicone transparente. </li><li> Sanduíche o conjunto duplo elemento dentro do entalhe e as folhas externas alinhadas, em seguida, pressione suavemente para fora o excesso de silicone, bem como as bolhas de ar, a partir do centro para fora. Apertar cuidadosamente o conjunto encapsulado entre dois blocos de ações barra de metal por 24 horas para assegurar a espessura uniforme e que não ocorrem deformações. </li><li> Permitir que o excesso de silicone de permanecer ao longo dos limites da montagem e cura. Este excesso irá ser removida quando a folha de silicone é cortado com as dimensões desejadas finais (frequentemente de 6 mm x 8 mm; Figura 1G). </li></ol></li><li> Conclusão do conector do fio e calibração <ol><li> Reforçar a junção da soldados conectores soquete ouro sobre o fio do terminal indivíduo lidera com 3 mm (1/8 de polegada) encolher tubo e alinhar dentro de um eletrodo pedestal de plástico (MS363, Figura 1H). Fixe o pedestal do eletrodo e fios com 0,125 e 0,25 polegadas de diâmetro encolher tubulação para evitar a desconexão durante o experimento (Figura 1I). </li><li> Sinais Strain Gauge são processadas através de um amplificador de ponte de alto ganho (P / N AMP-01-SG). Conecte o strain gage ao amplificador usando um cabo com um plugue acoplado (363 - SL / 6) para coincidir com o pedestal do eletrodo. A tampa de rosca proporciona uma segurança adicional para manter os sinais ininterruptamente durante todo o experimento. </li><li> Ajuste as configurações de ponte, equilíbrio e ganho do amplificador para um strain gage dedicado as instruções do fabricante. Apor o final do extensómetro, onde os fios de saída horizontal para uma pinça rígida e calibrar através da colocação de um 1 g de carga estática na extremidade oposta, como descrito originalmente por Pascaud e colegas2, 16, 17. </li></ol></li></ol> 2. Procedimentos cirúrgicos para aguda Implantação de Strain Gage <ol><li> Animal Care e Preparação: <ol><li> Alimentos privar animais experimentais na noite anterior implante cirúrgico (água podem ser fornecidas ad libitum). </li><li> Profundamente anestesiar o animal. Tiobutabarbital (100 - 150 mg / kg; ip em ratos) é o preferido para a implantação de terminais extensómetro e experimentação, devido ao efeito anestésico sustentada e alteração mínima de reflexos gástricas no rato 10 (ou seja, não sobrevivência.). Teste para a ausência de pata pitada reflexo para determinar a profundidade da anestesia. </li><li> Prepare o rato para cirurgia asséptica, como ditado pelo projeto experimental e aprovou as orientações IACUC incluindo esterilização instrumentos cirúrgicos, raspando locais de incisão, a aplicação de pomada vet olho e desinfecção de todas as áreas cirúrgicas. NOTA: Se o strain gage está sendo adaptado para uso crônico, esterilizar oo strain gage apenas com óxido de etileno esterilização (gás). O uso de técnicas de calor ou de esterilização química pode danificar o aferidor de tensão. </li></ol></li><li> A intubação traqueal para experimentos de terminal: <ol><li> Para longa duração, terminal, experimentos entubar o rato com um tubo traqueal para manter as vias respiratórias abertas. Faça um 1 - cm incisão mediana 2 no lado ventral do pescoço da borda inferior da mandíbula até a fúrcula. </li><li> Separa-se os músculos de cinta subjacentes, utilizando uma dissecção romba na linha média para expor a traqueia. Isolar a traquéia eo esôfago subjacentes e coloque um laço de 3-0 ethilon sutura entre a traqueia eo esófago para formar uma ligadura. </li><li> Abra a traquéia anteriormente, fazendo uma pequena Realizado incisão na membrana entre dois dos anéis cartilaginosos da traquéia apenas distais à glândula tireóide. Inserir um pequeno pedaço de tubo de polietileno (P / N de PE-270), 5 mm de comprimento (e chanfrado numa extremidade) na traqueiae fixá-lo no lugar com a ligadura. </li><li> Coloque os músculos da cinta de volta no lugar e suturar a pele sobrejacente com 3-0 ethilon. </li></ol></li><li> Strain Gauge instrumentação para a superfície gastrointestinal: <ol><li> Passe os quatro cantos do strain gage com 4-5 cm de comprimento de 4-0, ou menor, fio de seda estéril usando um # 14 ponto estreitamento 3/8 círculo agulha antes da cirurgia. Sutura de seda proporciona um elevado grau de flexibilidade e é menos susceptível de danificar o silicone encapsular o elemento de extensómetro. NOTA: fio de seda é aceitável para cirurgias não-sobrevivência e para aplicações internas, onde a absorção de bactérias através de uma barreira epitelial não é um risco. Em aplicações que necessitam de cirurgia de sobrevivência, uma sutura prolene é necessária a fim de reduzir o risco de infecção inerente às fibras de tecido trançado da sutura de seda. </li><li> Realize uma laparotomia por incisão de pele abdominal ao longo da linha média. Seção da musculatura reto abdominal ao longolinha alba ligação (avascular) para evitar sangramento. Em seguida, faça uma incisão na linha média muito superficial no peritônio parietal para evitar lacerar vísceras abdominais subjacente. </li><li> Exteriorizar o estômago com o auxílio de solução salina com ponta de algodão embebido aplicadores. Manter o estômago em posição por cuidadosamente colocando-o numa solução salina almofada de gaze embebida na extremidade caudal da incisão abdominal. </li><li> Alinhar a grade do extensómetro encapsulado em paralelo com as fibras do músculo liso circular. Usando as suturas anteriormente rosca (passo 2.3.1), anexar os cantos do medidor à superfície serosa ventral do corpo gástrico usando um # 14 ponto estreitamento 3/8 círculo agulha. A fim de minimizar o dano tecidual e sangramento potencial, não use agulhas gumes cortantes e não perfurar quaisquer vasos sanguíneos superficiais na superfície do estômago. </li><li> Comece o padrão de sutura do calibre ao longo da curvatura maior do estômago, perto do fundo / limite corpus e prossigaseguinte ao longo do fundo / corpus boundary direção da curvatura menor. A serosa subjacente ao strain gage deve ser nem folga nem excessivamente esticada, a fim de obter os melhores resultados. </li><li> Voltar cuidadosamente o estômago a sua posição anatômica utilizando algodão derrubado aplicadores embebidos com solução salina. </li><li> Num modelo agudo, exteriorizar o extensómetro leva na extremidade caudal da incisão na linha antes do fecho da incisão abdominal. Fixar os fios livres para o animal (por exemplo,., Pata traseira), a fim de proporcionar alívio de tensão durante a manipulação do animal ou do conector de fio do terminal. Feche os músculos reto abdominal e da pele abdominal separadamente com 3-0 nylon sutura. Num modelo crónico, fixar os fios por via subcutânea, ao longo do lado dorsal do rato e exterioriza-las por cima do crânio 18. </li><li> Depois da instrumentação cirúrgica, colocar os animais numa moldura estereotáxica para suportar a cabeça e elevar a parte superior do tronco. O último passo ajuda a reduzir a reartefato spiration durante a gravação. Monitorar a temperatura rectal e mantida a 37 ± 1 ° C por meio de um almofada de aquecimento controlada por realimentação. </li><li> Na conclusão de experimentos terminais utilizando anestesia tiobutabarbital, o animal deve ser sacrificado de forma consistente com a American Veterinary Medical Association (AVMA) Orientações sobre a eutanásia. </li></ol></li><li> Gravações motilidade gástrica: <ol><li> Amplificar o sinal de strain gage com qualquer amplificador ponte DC disponível comercialmente. </li><li> Anote os sinais de saída DC em um computador com a função de gravador de gráficos de qualquer sistema de aquisição de dados disponíveis no mercado. Observação: Uma cópia impressa da saída do amplificador pode ser gerado por meio de um registador de polígrafo. </li></ol></li></ol> 3. Representante Medição de gástricas Contrações Após Brainstem Estimulação <ol><li> Exposição de tronco cerebral e quarto ventrículo <ol><li> Após a instrumentação cirúrgica e placement do animal tiobutabarbital anestesiados em um quadro estereotáxico, faça de 1,5 - 2 cm da incisão na linha média do osso occipital em direção à base do pescoço. </li><li> Separe o tecido conjuntivo que une as barrigas musculares bilaterais dos músculos do pescoço subjacentes ao longo da linha média (músculos de superficial a profunda são auris longus porção cranial, levantador da porção caudal auris longus e platisma porção cranial levantador). </li><li> Retire a longus levantador auris do osso occipital uma vez a linha média está claramente definido e exposto. </li><li> Expor cuidadosamente a região caudal do crânio por meio de dissecção romba para separar músculo platisma da dura-máter subjacente. </li><li> Use uma nova agulha de 25 G para separar cuidadosamente a dura-máter ao longo do forame magno estendendo bilateralmente para os côndilos occipitais. </li><li> Use # 5 fórceps Dumont para remover a pia e meninges aracnóide que cobre o quarto ventrículo e expor o tronco cerebral. </li></ol></li><li> Quarta thyrotropin ventrículo hormônio liberador de administrar ou nitroprussiato de sódio por via intravenosa <ol><li> Pesar e dissolver hormona libertadora da tirotropina (TRH) em solução salina estéril para obter uma concentração final de 50 uM TRH. </li><li> Pesar e dissolver o nitroprussiato de sódio (SNP) em solução salina estéril para obter uma concentração final de 150 uM de SNP. </li><li> Usando uma seringa de 10 mL, administrar 2 ul de TRH (dose final é igual a 100 pmol) para a superfície dorsal do tronco cerebral quarto ventrículo para facilitar a gravação de contracções gástricas. </li><li> Usando uma seringa esterilizada e 27 L de agulha, administrar 150 umol / kg de SNP através da veia da cauda, ​​para facilitar a gravação do relaxamento gástrico. </li></ol></li></ol>

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Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes. Os fornecedores listados neste manuscrito são fornecidos apenas para referência.

Os procedimentos aqui apresentados permitem laboratórios individuais para fabricar extensómetros miniatura sensíveis para aplicações biológicas, incluindo, mas não limitado a, a motilidade gastrointestinal em animais pequenos de laboratório. Uma vez que a produção comercial destes extensômetros cessou, os laboratórios que investigam a função gastrointestinal estão limitados a outras técnicas que podem não permitir a gama completa de aplicações experimentais que estão disponíveis. Este relatório fornece uma descrição atu...

Estudos experimentais que registram in vivo gastrointestinal (GI) motilidade através de um número de condições experimentais continuam a ser um poderoso instrumento para a compreensão dos processos subjacentes normais e patológicos necessários para a homeostase de nutrientes. Tradicionalmente, inúmeras metodologias experimentais, alguns com semelhanças com os encontrados na prática clínica 1, têm sido usadas para quantificar diretamente mudanças na taxa de contração GI 2-5, pressão intraluminal 6, 7, ou o GI trânsito de marcadores não-absorvíveis 8, 9 ou isótopos estáveis ​​10-12. Cada uma destas técnicas apresenta vantagens e desvantagens únicas, as quais foram tratadas previamente na literatura. Por exemplo, o utilitário de manometria balão para quantificar as alterações de pressão tem sido questionada devido ao cumprimento inerente do material do balão enquanto a recuperação gastrointestinal de marcadores não absorvíveis exige eutanásia anima experimentall para um único ponto de dados. Recentemente, tem sido relatada a aplicação e validação de um cateter de pressão arterial em miniatura que oferece um método não-cirúrgico para monitorar contratilidade gástrica em ratos e camundongos 3. Enquanto um transdutor de pressão orogastricamente colocado efetivamente elimina variáveis ​​de confusão sobre a função gastrointestinal, evitando procedimentos cirúrgicos invasivos, tal abordagem só é adequado para preparações anestesiados. Além disso, a falta de orientação visual não permite a colocação do transdutor de acordo dentro de regiões específicas do estômago. Como tal, esta aplicação é limitada ao estômago ou no cólon desde visualização, juntamente com o fio de transdutor relativamente rígido, dentro do duodeno ou íleo não é uma opção. Da mesma forma, o biossusceptometria atual (ACB) técnica alternativa biomagnética foi validado para análise contração GI 4. Enquanto a técnica proporciona um ACB ap não invasivaProach para medir as contracções gastrointestinais, ACB sofre de uma limitação similar em que o uso de meios de detecção magnética ingerida não permite a gravação precisa de regiões específicas do tracto gastrointestinal. Esta limitação pode ser superada através da implantação cirúrgica de marcadores magnéticos. No entanto, a técnica ACB exige que o animal ser anestesiado para coleta de dados. Ultrasonomicrometry tem sido empregue em alguns estudos de GI 13, 14, a fim de tirar vantagem do tamanho reduzido, espaciais e temporais de vantagens piezoeléctricos transmissores / receptores de cristal. Ondas de contração do músculo liso gástrico não são um evento de alta freqüência e ocorrem a uma taxa de cerca de 3-5 ciclos / min. Portanto, as vantagens temporais de sonomicrometry pode ser desnecessário para justificar o custo. Além disso, enquanto o movimento linear é medido com precisão com sonomicrometry, as limitações foram apresentados dados sobre gastrointestinal precisointerpretação que pode resultar da implantação de um número insuficiente de cristais 14. Com base nos desenhos originais de Bass e colegas 2, 15 este protocolo visualizado documenta mais plenamente a fabricação passo-a-passo e aplicação experimental de miniatura, medidores de dupla elemento de tensão que possuem alta sensibilidade e flexibilidade para gravar as contrações do músculo liso ao longo de todo o GI trato. As dimensões dos elementos strain são adequados para qualquer aplicação roedor desde sensibilidade e tamanho de terminado o aferidor de tensão são mais dependentes das folhas de silicone encapsulando os elementos. Estes extensômetros são facilmente adaptados para a aplicação aguda e crônica em modelos animais de laboratório anestesiados e comportando livremente proporcionando assim uma única técnica para quantificar as contrações do músculo liso.

<table><tbody><tr><td>Micro-Medições do elemento de strain gage</td><td>(Grupo de produtos Vishay)</td><td>EA-06-031-350</td><td>&nbsp; Padrão linear, folha, strain gage de análise de tensão (2 necessários) <a href="http://www.vishaypg.com/micro-measurements/">www.vishaypg.com/micro-measurements/</a> ou <a href="http://www.vishaypg.com/docs/11070/031ce.pdf">http://www.vishaypg.com/docs/11070/031ce.pdf</a></td></tr><tr><td>Adesivo epóxi-fenólico</td><td>M-bond 610</td><td>Adesivo de uso geral para colagem de elementos</td> <td>de strain gage<a href="http://www.vishaypg.com/docs/11024/wirecable.pdf">http://www.vishaypg.com/docs/11024/wirecable.pdf</a></td></tr><tr><td>3 fio isolado</td> condutor <td>336-FTE</td><td>Calibre fino, fio flexível de uso geral<</td><td>a href="http://www.vishaypg.com/docs/11024/wirecable.pdf">http://www.vishaypg.com/docs/11024/wirecable.pdf</a></td></tr><tr><td>Flux e kit de solvente de resina</td><td>FAR-2 M-Flux kit AR</td><td>Fluxo de solda líquida</td><td><a href="http://www.vishaypg.com/docs/11023/soldacce.pdf">http://www.vishaypg.com/docs/11023/soldacce.pdf</a></td></tr><tr><td>Solda</td><td>361A-20R-25</td><td>Otimizado e recomendado para aplicações de strain gage</td><td><a href="http://www.vishaypg.com/docs/11023/soldacce.pdf">http://www.vishaypg.com/docs/11023/soldacce.pdf</a></td></tr><tr><td>Conector</td> <td>de soquete douradoPlasticsOne</td><td>E363/0</td><td>Contato de soquete para pedestal de eletrodo <a href="http://www.plastics1.com/PCR/Catalog/Item.php?item=407">http://www.plastics1.com/PCR/Catalog/Item.php?item=407</a></td></tr><tr><td>Pedestal de eletrodo</td><td>MS363</td><td>Plataforma segura para contatos de fio<</td><td>a href="http://www.plastics1.com/PCR/Catalog/Item.php?item=499">http:// Cabo www.plastics1.com/PCR/Catalog/Item.php?item=499</a></td></tr><tr><td>6 fios</td><td>363 PLUG W/VINYL SL/6</td><td>Cabo revestido de vinil pré-fabricado (em comprimentos personalizados) com adaptador de plugue para combinar com o pedestal do eletrodo e terminais de solda estanhada na extremidade</td><td></td>terminal</tr><tr><td>Composto de fundição de borracha de silicone</td><td>Produtos elétricos EIS</td><td>Elan Tron E211</td><td>Meio de envasamento para juntas de solda de calibre/fio <a href="http://www.eis-inc.com/">http://www.eis-inc.com</a></td></tr><tr><td>HOTweezers</td><td>Meisei Corporation</td><td>Modelo 4B</td><td>Decapadores de isolamento de fios <a href="http://www.impexron.us/">http://www.impexron.us</a></td></tr><tr><td>Estação de solda</td><td>Weller (Apex Tool Group)</td><td>WES 51</td><td>Equipamento de solda de alta qualidade <a href="http://www.apexhandtools.com/weller/index.cfm">http://www.apexhandtools.com/weller/index.cfm</a></td></tr><tr><td>Disponível através de http://www.eis-inc.com ou http://www.amazon.com</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Folha de silicone</td><td>Trelleborg Sealing Solutions Northborough-Life Sciences</td><td>Pharmelast 20-20</td><td>Encapsulamento de elementos de strain gage 10 B Forbes Road Northborough, MA 01532 (800) 634-2000</td></tr><tr><td>Amplificador</td><td>Experimetria Ltd</td><td>AMP-01-SG</td><<td>br/> <a href="http://experimetria.com/Biological_amplifiers.php">http://experimetria.com/Biological_amplifiers.php</a></td></tr></tbody></table>

fabricação e implantação de miniatura de elemento duplo medidores de tensão para medição<em&gt; in vivo</em&gt; gastrointestinal contrações em roedores.

Fabrication and Implantation of Miniature Dual-element Strain Gages for Measuring In Vivo Gastrointestinal Contractions in Rodents.

A disfunção gastrointestinal continua sendo uma das principais causas de morbidade e mortalidade. De fato, a motilidade gastrointestinal (GI) na saúde e na doença continua sendo uma área de pesquisa produtiva, com mais de 1.400 estudos em animais publicados apenas nos últimos 5 anos. Numerosas técnicas foram desenvolvidas para quantificar a atividade do músculo liso do estômago, intestino delgado e cólon. As técnicas in vitro e ex vivo oferecem ferramentas poderosas para estudos mecanísticos da função gastrointestinal, mas fora do contexto dos sistemas integrados inerentes a um organismo intacto. Normalmente, a medição in vivo das contrações do músculo liso do estômago envolve uma preparação anestesiada juntamente com a introdução de um sensor de pressão colocado cirurgicamente, uma carga de pressão estática, como um balão levemente inflado, ou distendendo o estômago com fluido sob feedback controlado barostaticamente. No entanto, muitas dessas abordagens apresentam desvantagens únicas tanto em relação à interpretação dos resultados quanto à aplicabilidade para uso in vivo em modelos animais experimentais conscientes. O uso de strain gages de elemento duplo que foram afixados na superfície serosa do trato gastrointestinal ofereceu inúmeras vantagens experimentais, que podem continuar a superar as desvantagens. Como esses medidores não estão disponíveis comercialmente, esta apresentação em vídeo fornece um guia detalhado e passo a passo para a fabricação do projeto atual desses medidores. O strain gage descrito neste protocolo é um projeto para registrar a motilidade gástrica em ratos. Este projeto foi modificado para registrar a atividade do músculo liso ao longo de todo o trato gastrointestinal e requer apenas uma variação sutil na fabricação geral. Dados representativos de todo o trato gastrointestinal são incluídos, bem como discussão de métodos de análise, interpretação e apresentação dos dados.

Os dados representativos de um rato anestesiado tiobutabarbital-são mostrados na Figura 2. O traço superior representa as contracções corpo gástrico do rato durante a administração do tronco cerebral de hormona libertadora da tirotropina (TRH, 100 pmol), um péptido que aumentam a motilidade do conhecido 3, 19. Ele mostra contrações iniciais anteriores ao aumento da atividade do músculo liso gástrico fásica. Nota: A análise desses picos de contrações gástricas seguir a fórmula original concebi...

A medição in vivo das contrações do músculo liso ao longo do trato gastrointestinal de animais de laboratório continua sendo uma técnica poderosa, embora subutilizada. Strain gages flexíveis de elemento duplo não estão disponíveis comercialmente e requerem fabricação. Este protocolo descreve a construção de strain gages confiáveis e baratos para implantação aguda ou crônica em roedores.

Fabricação e Implantação de miniatura de elemento duplo Medidores de tensão para medição<em&gt; In Vivo</em&gt; Gastrointestinal Contrações em roedores.

Gastrointestinal dysfunction remains a major cause of morbidity and mortality. Indeed, gastrointestinal (GI) motility in health and disease remains an ...

O objetivo geral do procedimento a seguir é demonstrar a fabricação de um strain gauge de elemento duplo. Isso é feito pela primeira ligação a indivíduos alinhados, componentes de strain gauge de elemento único. Na segunda etapa, os fios de conexão são montados e soldados aos elementos colados, tomando cuidado para não danificar o material de suporte e o elemento de medição.O conjunto de elemento duplo é então incorporado entre camadas de uma folha de silicone para formar um medidor de tensão flexível, à prova d'água e reutilizável. Na etapa final, o medidor é combinado com um conector estável para acoplamento seguro a um amplificador de ponte adequado. Em última análise, o medidor fabricado pode ser usado para registrar a taxa e a magnitude relativa das contrações in vivo ao longo do trato digestivo.Uma vez que a fabricação dos strain gauges individuais tenha sido dominada, os medidores oferecem uma opção de custo relativamente baixo para uso ao longo de várias regiões do trato gastrointestinal que são de interesse para o investigador. A técnica de strain gauge tem várias vantagens sobre métodos alternativos, como o uso de manômetros de balão, transdutores de pressão ou piso, transmissores e receptores de cristal elétrico, pois os medidores de corda podem ser usados agudamente em indivíduos anestesiados ou podem ser implantados cronicamente para gravações de longo prazo em animais acordados que se comportam livremente. Para fabricar o strain gauge de elemento duplo, comece prendendo um pequeno pedaço de papel autoadesivo limpo com o lado adesivo voltado para cima na bancada.Em seguida, prenda os elementos na superfície de trabalho para limitar qualquer movimento indesejado ou contaminação dos elementos. Em seguida, segure cada elemento por vez com um par de pinças Mont número cinco e, em seguida, limpe a parte de trás dos filmes do elemento com álcool isopropílico. Depois de deixar os elementos secarem ao ar, use uma escova limpa de pêlo de camelo 10 zero sob um microscópio estéreo para aplicar uma fina película de adesivo fenólico epóxi na parte de trás de um dos elementos.Em seguida, coloque imediatamente a parte traseira oposta do segundo elemento no adesivo e alinhe as grades de alumínio. Coloque os elementos colados em um forno de 50 a 60 graus Celsius durante a noite para curar totalmente o epóxi. Na manhã seguinte, use uma lâmina de barbear de um único gume para aparar os elementos duplos colados em um tamanho final de três por três milímetros, evitando aparar a parte superior dos elementos.Em seguida, desmonte um fio trançado de 30 centímetros de um fio condutor de três condutores em seus três fios constituintes. Em seguida, para fazer um primeiro par de cabos de quatro fios, um dos fios únicos resultantes com um fio de cor clara contido em um segundo comprimento de 30 centímetros de fio condutor de três condutores. Em seguida, retire aproximadamente um milímetro de isolamento de Teflon de ambas as extremidades de cada fio e use fluxo de solda de resina ativada e solda de baixa temperatura.Estanhe as extremidades do fio com um lápis de solda e, em seguida, molhe as almofadas de solda em um lado do elemento duplo colado com uma escova limpa de 10 zero e solde um único fio e um dos fios comuns emparelhados na almofada de solda. Depois de repetir o processo no lado oposto, garantindo que o fio comum restante seja soldado à almofada oposta ao fio comum original, use uma escova limpa embebida em solvente de resina para remover qualquer fluxo residual após o procedimento de limpeza. Cure parcialmente a resina epóxi de borracha de silicone de duas partes por 20 a 30 minutos.Em seguida, solde os conectores de soquete de ouro nas extremidades livres dos fios condutores e isole as juntas de solda nas almofadas de solda do elemento com uma fina camada de resina. Em seguida, corte três pedaços de folha de silicone de 0,5 milímetro de espessura em quadrados de 15 milímetros por 15 milímetros e limpe o silicone com água destilada. Em seguida, corte uma das folhas em forma de U para acomodar o conjunto final de elemento duplo sem deformar o revestimento de silicone encapsulado, as superfícies internas das folhas de silicone sem entalhe com adesivo de silicone transparente e, em seguida, coloque o conjunto de elemento duplo dentro do entalhe e as folhas externas alinhadas.Pressionando suavemente o excesso de silicone e bolhas de ar do centro para fora. Prenda cuidadosamente o conjunto encapsulado entre dois blocos de barras de metal por 24 horas para garantir uma espessura uniforme e a ausência de deformação no dia seguinte, deixando o excesso de silicone ao longo dos limites do conjunto, reforce a junta de solda do soquete de ouro. Os conectores no fio do terminal individual conduzem com três milímetros de tubulação retrátil, alinhando a tubulação dentro de um pedestal de eletrodo de plástico antes do primeiro uso de um novo strain gauge.Apare o excesso de silicone dos limites do medidor para obter as dimensões finais desejadas. Tome cuidado para não danificar o elemento duplo ou os fios condutores. Em seguida, prenda o pedestal do eletrodo e os fios com tubos retráteis de 0,125 e 0,25 polegadas de diâmetro para evitar a desconexão durante o experimento.Para implantar o extensômetro de elemento duplo, comece usando uma agulha de oitavo círculo cônico número 14 0,3 para enfiar os quatro cantos do extensômetro com comprimentos de quatro centímetros de quatro suturas de seda estéril zero ou menores. Em seguida, após realizar uma seção de laparotomia, a musculatura do reto abdominal ao longo do cotovelo linear de conexão para evitar sangramento. Em seguida, faça uma linha média muito superficial no peritônio parietal para evitar lacerar as vísceras abdominais subjacentes usando aplicadores com ponta de algodão embebido em solução salina.Cuidadosamente colocado o estômago em uma gaze embebida em solução salina na extremidade da incisão abdominal. Mantendo o órgão em sua posição anatômica, alinhe a grade do extensômetro encapsulado em paralelo com as fibras musculares lisas circulares. Em seguida, usando as suturas previamente rosqueadas e uma agulha de oitavo círculo cônico número 14 0,3, prenda os cantos do medidor à superfície ventral do corpo gástrico.Agora comece o padrão de sutura do medidor ao longo da curvatura maior do estômago perto do limite do fundo do corpo e prossiga ao longo desse limite em direção à curvatura menor para obter os melhores resultados. O ci rosa subjacente ao strain gauge não deve ser frouxo como nesta imagem nem excessivamente esticado como nesta imagem. Depois de colocar a sutura, use aplicadores com ponta de algodão embebido em solução salina para retornar o estômago à sua posição anatômica.Para um modelo de exteriorização aguda, o extensômetro leva na extremidade do mimo da incisão da linha média antes de fechar a incisão abdominal. Em seguida, feche os músculos retos e a pele abdominal com três pontos de náilon zero separados. Prenda os fios livres ao animal para fornecer alívio de tensão durante a manipulação do animal ou do conector do fio do terminal.Por fim, coloque o animal em uma estrutura estereotáxica para apoiar a cabeça e eleve a parte superior do tronco para reduzir os artefatos respiratórios durante a gravação. Manter a temperatura retal em 37 graus Celsius para mais ou para menos usando uma almofada de aquecimento controlada por feedback. Os dados representativos do rato anestesiado com Aobut Barbital são mostrados no gráfico.O traço superior representa as contrações do corpo gástrico do animal durante a administração do tronco cerebral do hormônio liberador de tireotropina, um peptídeo conhecido para aumentar a motilidade, e ilustra os níveis de contração basal antes do aumento da atividade do músculo liso gástrico fásico. O segundo traço demonstra uma redução no tônus basal do músculo liso gástrico do mesmo animal. Em resposta ao lado nitropress de sódio doador de óxido nítrico, esse sinal de tensão pode ser usado para derivar a carga estática equivalente em gramas.Esses dados representativos demonstram as capacidades bidirecionais de um strain gauge de elemento duplo que foi devidamente conectado à cirro rosa gástrica. O terceiro traço representa as contrações basais do músculo liso registradas por um extensômetro subminiatura suturado à superfície ciero do duodeno de um rato em jejum. Neste experimento representativo, a orientação dos elementos do strain gauge também estava em paralelo com o músculo circular do duodeno.Enquanto o strain gauge se encaixa no trato gastrointestinal, é importante lembrar de suturar o strain gauge com o mínimo de interrupção do ci e da vasculatura. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como fabricar medidores de tensão subminiatura, evitando algumas das armadilhas iniciais associadas a aspectos tecnicamente mais desafiadores do processo, como soldar discretamente componentes pequenos e delicados.

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Research

JoVE Journal

Bioengineering

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