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DOI: 10.3791/54354-v
Chi-Chun Chen1, Chin-Lung Yang2, Ching-Ping Chang3,4
1Department of Electronic Engineering,National Chin-Yi University of Technology, 2Department of Electrical Engineering,National Cheng Kung University, 3Department of Biotechnology,Southern Taiwan University of Science and Technology, 4Department of Medical Research,Chi Mei Medical Center
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Este estudo apresenta um sistema de mobilidade animais inovadora à base de roda de corrida para quantificar uma atividade efetivo exercício em ratos. Um testbed ideal para rato é construído, usando uma curva de aceleração adaptativa predefinido, e uma alta correlação entre a taxa de efetivo exercício eo volume de infarto sugere o potencial do protocolo para experiências de prevenção de acidente vascular cerebral.
O objetivo geral deste procedimento é quantificar uma atividade de exercício eficaz para a prevenção do AVC isquêmico em ratos usando uma roda de corrida de posicionamento. Este método pode ajudar a responder a perguntas-chave no campo da medicina de pequeno porte em relação à prevenção do AVC. A principal vantagem dessa técnica é que ela mostra um sistema de roda de corrida altamente eficaz que pode ser usado para prevenção de AVC isquêmico em ratos.
As implicações dessa técnica aumentam a eficácia da prevenção do AVC porque os resultados da invasão da artéria cerebral média mostram que nosso sistema PRW proposto superou o sistema tradicional de esteira. Embora esse método possa fornecer informações sobre a prevenção do AVC, ele também pode ser aplicado a outros modelos de doenças, como a doença de Alzheimer. Demonstrando o procedimento estarão Ling-Yu Tang e Chung-Ham Wang, técnicos de nosso laboratório.
Comece obtendo uma roda de acrílico transparente, com 55 centímetros de diâmetro e 15 centímetros de largura. Corte uma abertura de um quarto de círculo em um lado da roda de corrida para servir de entrada e saída para os ratos. Em seguida, coloque uma camada de trilho de borracha de alta fricção no interior da roda de acrílico.
Em seguida, conecte uma barra de ferro com rolamentos à roda de corrida. Em seguida, coloque duas colunas triangulares de acrílico em cada lado da roda de corrida para atuar como estrutura de suporte. Use parafusos para prender uma folha de acrílico transparente semicircular de um milímetro de espessura nos lados externos das duas colunas triangulares.
Certifique-se de que as folhas de acrílico estejam a aproximadamente três centímetros de distância de cada lado da roda de corrida. Use esta folha para posicionar os sensores infravermelhos; Para fazer isso, faça um furo em cada folha de acrílico a cada incremento de 45 graus com antecedência. Em seguida, crie orifícios do mesmo tamanho dos sensores infravermelhos.
Para operar a roda de corrida, use um motor CC sem escova e um driver de motor. Monte um disco de borracha de 10 centímetros de diâmetro no eixo central do motor. Usando a estrutura de ferro e as molas para apoiar o motor, conecte o disco de borracha do eixo central do motor ao lado externo da roda de rolamento.
Em seguida, use um microcontrolador para girar o disco de borracha e observe a rotação da roda de corrida. Em seguida, monte quatro emissores infravermelhos de um lado e os quatro receptores infravermelhos correspondentes no lado oposto sequencialmente entre zero graus e 135 graus. Por fim, conecte quatro pares de sensores infravermelhos montados em ambas as folhas de acrílico aos pinos gerais do microcontrolador usando cabos de núcleo único, a fim de formar o sistema de roda de posição.
Três dias antes de iniciar o exercício de treinamento de três semanas, permita que o rato se familiarize com o ambiente de corrida operando manualmente a roda de corrida. Durante o treinamento operado manualmente, acelere gradualmente a velocidade de corrida até que o rato não consiga acompanhar o ritmo. Quando isso ocorrer, diminua a velocidade até que o rato recupere um ritmo de corrida constante e, em seguida, aumente gradualmente a velocidade novamente até que o rato atinja 20 metros por minuto.
Três dias depois, comece o treinamento físico de três semanas pressionando o botão Iniciar no microcontrolador a cada semana para executar um modelo de treinamento em que o rato corre por 20 metros por minuto por 30 minutos durante a primeira semana, 30 metros por minuto por 30 minutos durante a segunda semana e 30 metros por minuto por 60 minutos durante a terceira semana. Mantenha o rato em um estado estacionário de corrida entre zero graus e 135 graus, que é definido como a área de exercício efetiva. Comece avaliando o desempenho comportamental por escores de gravidade neurológica em todos os ratos com AVC no dia anterior à cirurgia, bem como diariamente por sete dias após a cirurgia.
Em seguida, meça a força dos membros do rato usando um plano inclinado. Para fazer isso, coloque o rato em um aparelho de escalada inclinado diariamente e aclimate-o ao aparelho e às condições de teste uma semana antes do teste. Durante o teste, coloque o rato na parte superior do aparelho em uma direção onde o eixo do corpo se alinhe com o eixo longitudinal do plano inclinado.
Certifique-se de que o rato permaneça ao longo da inclinação da superfície com nervuras de borracha do plano inclinado, que deve ser ajustado em um ângulo de 25 graus. Aumente o ângulo dinamicamente usando um fuso de esferas conectado a um motor de passo para determinar o ângulo máximo no qual o rato pode segurar o avião. Aumente gradualmente o ângulo do plano inclinado até que o rato não consiga se segurar e, em seguida, detecte um evento de deslizamento para baixo.
Finalmente, peça a dois observadores ingênuos que examinem e pontuem independentemente todos os testes comportamentais. Este estudo apresentou uma abordagem científica para quantificar a atividade de exercício efetivo no treinamento de prevenção de AVC e utilizou escores de gravidade neurológica, ou M-N-S-S, para verificar o método proposto. Esses resultados mostram variação significativa entre todos os grupos de exercício e controle, indicando que o exercício beneficia a prevenção do AVC.
O grupo PRW fornece a pontuação mais baixa entre os grupos de exercícios, demonstrando um mecanismo neuroprotetor superior aos outros sistemas de treinamento. Além disso, o grupo PRW adquire um volume de infarto muito menor do que o grupo controle e ocupa o menor lugar entre todos os grupos de exercícios, validando o efeito proeminente do PRW na prevenção de AVC. O que é essa técnica pode ser feita em dezesseis horas se for executada corretamente.
Ao participar deste procedimento, é importante lembrar de confiar e seguir os resultados e indicadores para realmente detalhar as taxas, o tempo e a posição. Seguindo este procedimento, outros métodos, como uma roda de corrida motorizada tradicional, podem ser realizados para responder a perguntas adicionais sobre o aprendizado estável. Após seu desenvolvimento, essa técnica abriu caminho para pesquisadores no campo da fisiologia do exercício explorarem a medicina preventiva em ratos.
Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como construir um sistema de roda de corrida altamente eficaz para prevenção de AVC isquêmico em ratos.
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