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Bioengineering

Fabricación e Implantación de miniatura Galgas Extensiométricas Dual-elemento de medición Published: September 18, 2014 doi: 10.3791/51739

Introduction

Los estudios experimentales que el historial (GI) la motilidad gastrointestinal vivo a través de una serie de condiciones experimentales en seguir siendo una herramienta poderosa para la comprensión de los procesos normales y fisiopatológicos subyacentes necesarios para la homeostasis de nutrientes. Tradicionalmente, numerosas metodologías experimentales, algunos con similitudes con los encontrados en la práctica clínica 1, han sido empleados para cuantificar directamente los cambios en la tasa de contracción GI 2-5, la presión intraluminal 6, 7, o el tránsito GI de marcadores no absorbibles 8, 9 o isótopos estables 10-12. Cada una de estas técnicas tiene ventajas y desventajas, las cuales han sido abordadas previamente en la literatura. Por ejemplo, la utilidad de la manometría globo para cuantificar los cambios de presión ha sido cuestionada debido a la inherente cumplimiento del material del globo mientras que la recuperación gastrointestinal de los marcadores no absorbibles requiere eutanasia el ánima experimentall para un solo punto de datos. Recientemente, la aplicación y validación de un catéter de presión arterial miniaturizado ha informado de que ofrece un método no quirúrgico para el control de la contractilidad gástrica en ratas y ratones 3. Mientras que un transductor de presión orogastrically colocado efectivamente elimina variables de confusión sobre la función gastrointestinal, evitando procedimientos quirúrgicos invasivos, este enfoque sólo es adecuado para las preparaciones anestesiados. Por otra parte, la falta de orientación visual no permite la colocación consistente del transductor dentro de regiones específicas del estómago. Como tal, esta aplicación se limita a la estómago o de colon desde la visualización, junto con el cable del transductor relativamente rígido, en el duodeno o íleon no es una opción.

Del mismo modo, la corriente biosusceptometry técnica alternativa biomagnética (ACB) ha sido validado para el análisis de la contracción GI 4. Si bien la técnica ACB proporciona un AP no invasivaenfoque para la medición de las contracciones gastrointestinales, ACB sufre de una limitación similar en que el uso de medios de detección magnética ingerido no permite la grabación precisa de regiones específicas del tracto GI. Esta limitación se puede superar a través de la implantación quirúrgica de marcadores magnéticos. No obstante, la técnica ACB exige que el animal anestesiado para la recolección de datos.

Ultrasonomicrometry se ha empleado en algunos estudios de GI 13, 14 con el fin de tomar ventaja de su pequeño tamaño, espaciales y temporales de ventajas piezoeléctricos transmisores / receptores de cristal. Las ondas de contracción del músculo liso gástrico no son un evento de alta frecuencia y se producen a una velocidad de aproximadamente 3 - 5 de ciclos / min. Por lo tanto, las ventajas temporales de sonomicrometría pueden ser innecesarios para justificar el costo. Además, mientras que el movimiento lineal se mide con precisión con sonomicrometría, se han presentado limitaciones respecto a los datos gastrointestinal precisainterpretación que pueda resultar de la implantación de un número insuficiente de cristales 14.

Sobre la base de los diseños originales de Bass y colegas 2, 15 este protocolo visualizado documenta más plenamente la fabricación paso a paso y la aplicación experimental de miniatura, galgas extensométricas elemento duales que poseen alta sensibilidad y flexibilidad para el registro de las contracciones del músculo liso a lo largo de todo el GI tracto. Las dimensiones de los elementos de medida de deformación son adecuadas para cualquier aplicación de roedores desde la sensibilidad y el tamaño del medidor de deformación final son más dependientes de las láminas de silicona que encapsulan los elementos. Estos calibradores de tensión se adaptan fácilmente para la aplicación aguda y crónica en modelos animales de laboratorio anestesiados y comportarse libremente proporcionando de este modo una sola técnica para la cuantificación de las contracciones del músculo liso.

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Protocol

Todos los procedimientos que se siguen los Institutos Nacionales de Salud y fueron aprobados por el Comité de Cuidado y Uso de Animales institucional en el Hershey Colegio de Medicina de Penn State. Las ratas fueron alojadas usando prácticas de terrario comunes. Nota: Este protocolo utiliza ratas Wistar macho ≥8 semanas de edad y un peso de inicialmente 175 a 200 g.

1. Procedimientos de fabricación de Gage Strain

  1. La mayoría de herramientas y componentes siguen estando disponibles a partir de las empresas originales o sucesores y se resumen en la Tabla 1.
  2. Preparación y Fianzas de dos calibradores de tensión de un solo elemento
    1. Manejar los elementos de medida de deformación (EA-06-031-350) cuidadosamente con limpias Dumont # 5 pinzas. Para limitar el movimiento no deseado de elementos, utilizar una pequeña pieza limpia,, auto-adhesivo de papel con el lado adhesivo hacia arriba para asegurar elementos a la superficie de trabajo sin el riesgo de contaminación o de adhesión excesiva.
    2. Bond dos individuales medidor de deformaciónelementos de back-to-back, para formar un elemento dual. Limpiar la parte posterior de cada elemento de película con alcohol isopropílico y permitir el secado por evaporación (secado con gasa menudo introduce contaminantes de fibra que son difíciles de eliminar). Bajo la dirección microscopio estereoscópico (1 - 3x), y el uso de un cepillo de dibujante (10-0 pelo de camello), aplicar una película delgada de adhesivo epoxi-fenólico a la parte posterior de un elemento e inmediatamente colocar el oponerse a la espalda del segundo elemento en contacto y alinear las rejillas de aluminio (Figura 1A).
    3. Coloque los elementos de servidumbre en un 50 - 60 ° C horno O / N para curar completamente la resina.
      NOTA: No fije los elementos unidos ya que el exceso de epoxi puede filtrarse en los elementos y la presión puede causar desalineación de las rejillas. El epoxi de dos componentes tiene una vida útil de sólo refrigerada 6 semanas después de la mezcla. Bond y curar a un suministro suficiente de elementos a la vez y guárdelos en un lugar limpio, libre de polvo, el medio ambiente para su uso posterior.
  3. Dimensionamiento y cableadocalibradores de tensión de elemento dual
    1. Recorte elementos duales unidas a un tamaño final de 3 x 3 mm con un bisturí # 11 o cuchilla de afeitar solo borde. Retardo de recortar la parte más superior de los elementos duales en este momento con el fin de tener un área para la manipulación segura del elemento (Figura 1A).
    2. Cada elemento requiere un cable de cuatro conductores fabricado a partir de tres conductores, adherible, Teflon alambre aislado (P / N 336-FTE). Desmonte uno 30 cm cadena trenzada de alambre de tres conductores en tres hilos constituyentes.
    3. Para hacer un cable de cuatro hilos, emparejar uno de los cables individuales resultantes con el alambre de color como contenido dentro de una segunda longitud de 30 cm de tres hilos conductores. En los pasos siguientes, estos cables de colores a juego se unirán en el extremo terminal para formar un cable común para el medidor de deformación final (Figura 1B).
    4. Retire aproximadamente 1 mm de aislamiento de teflón de ambos extremos de cada alambre con pelacables térmicos. Usando activado sol colofonialavado de soldadura de temperatura y flujo bajo (punto de fusión 183 º C) estaño los extremos del cable con un lápiz de soldadura.
    5. Para la siguiente etapa, se necesita una punta microsoldaduras para formar una unión de soldadura más discreta para evitar el daño por calor a la capa de película del elemento (Figura 1C). Para fabricar una punta microsoldaduras más pequeño, envolver un pequeño trozo de alambre de cobre (~ 0,25 mm de diámetro) una vez alrededor de la punta de soldadura estándar, asegurando que el alambre de cobre se extiende más allá de la longitud de la punta de soldadura estándar.
    6. Flux sólo las almohadillas de soldadura en un lado de la doble elemento unido con un cepillo limpio 10-0 y una sola soldadura de plomo y uno de los conductores comunes emparejados a la soldadura (Figura 1D). Flujo residual puede ser eliminado después con un cepillo limpio humedecido en disolvente de resina.
    7. Repetir el proceso en el lado opuesto, asegurando que el plomo cable común restante está soldada a la almohadilla opuesta a la original de conductor común.
  4. Prueba de unnd epoxying calibradores de tensión de elemento dual
    1. Conectores hembra de oro Soldadura (E363 / 0) a los extremos libres de los cables conductores. En este punto, conectar el medidor de deformación a un amplificador de grabación (descrito a continuación) para probar la integridad del conjunto de elemento dual.
    2. Medir la resistencia con una buena calidad volt-ohm metro. Elementos registran una resistencia de aproximadamente 350 Ω. Conexiones inadecuadas Resolder en este punto con la soldadura fresca.
    3. Si las conexiones de soldadura y el conjunto de elemento dual se considera satisfactoria, recorte cualquier película elemento restante.
    4. Aislar las juntas de soldadura en las almohadillas elemento de soldadura con una capa delgada de resina epoxi de silicona-caucho de dos partes (P / N E211). Para obtener los mejores resultados, curar parcialmente la resina para 20 - 30 min antes de la aplicación (Figura 1E).
  5. El encapsulado de medidores elemento de tensión dual en silicona
    1. Cortar tres piezas de 0,5 mm de espesor hoja de silicona (P / N 20-20) a 15 mm 2 y Cincline la silicona con agua destilada. Cortar una pieza de hoja de silicona en forma de U con el fin de acomodar el elemento de montaje final dual sin deformar el encapsulante de silicona (Figura 1F).
    2. Cubra las superficies interiores de las láminas de silicona de primera libre con adhesivo de silicona transparente.
    3. Sandwich del conjunto de elemento dual dentro de la categoría y las hojas externas alineadas, luego presione suavemente hacia fuera cualquier exceso de silicona, así como burbujas de aire, desde el centro hacia afuera. Sujetar con cuidado el conjunto encapsulado entre dos bloques de metales en barras durante 24 horas para asegurar un espesor uniforme y que no se producen deformaciones.
    4. Deje que el exceso de silicona para permanecer a lo largo de los límites de la reunión y de la cura. Este exceso se eliminará cuando la silicona hoja se corta a las dimensiones deseadas finales (normalmente 6 mm x 8 mm; Figura 1G).
  6. Finalización del conector de cable y calibración
    1. Reforzar la unión de soldadurade los conectores hembra de oro en el alambre terminal individual conduce con 3 mm (1/8 pulgadas) de tubo retráctil y alinear dentro de un pedestal electrodo de plástico (MS363, la Figura 1H). Fije el soporte de electrodos y cables con 0,125 y 0,25 pulgadas de diámetro tubo retráctil para evitar la desconexión durante el experimento (Figura 1I).
    2. Señales de bandas extensométricas se procesan a través de un amplificador de puente de alta ganancia (P / N AMP-01-SG). Conecte el calibrador de tensión al amplificador mediante un cable con un enchufe acoplado (363 - SL / 6) para que coincida con el pedestal del electrodo. La tapa roscada proporciona seguridad adicional para mantener las señales ininterrumpidas durante el experimento.
    3. Ajuste la configuración de puente, el equilibrio y ganancia del amplificador a un medidor de deformación dedicado las instrucciones del fabricante. Coloque el extremo de la banda extensométrica donde los cables salen horizontalmente a una abrazadera rígida y calibrar mediante la colocación de un 1 g de carga estática en el extremo opuesto como se describe originalmente por Pascaud y sus colegas2, 16, 17.

2. Procedimientos Quirúrgicos para Agudo Implantación de Strain Gage

  1. Cuidado de Animales y Preparación:
    1. Alimentos priva animales de experimentación la noche antes de la implantación quirúrgica (el agua puede ser proporcionada ad libitum).
    2. Profundamente anestesiar al animal. Se prefiere; - (ip para las ratas 150 mg / kg 100) para el terminal implantación medidor de deformación y la experimentación debido al efecto anestésico sostenido y mínima alteración de los reflejos gástricos en la rata 10 tiobutabarbital (es decir, no la supervivencia.). Prueba para la ausencia de reflejo de la pata pizca para determinar la profundidad de la anestesia.
    3. Preparar la rata para la cirugía aséptica según lo dictado por el diseño experimental y aprobado directrices IACUC incluyendo esterilizar instrumentos quirúrgicos, el afeitado sitios de la incisión, la aplicación de ungüento oftálmico veterinario y desinfección de todas las áreas quirúrgicas. NOTA: Si el medidor de deformación está siendo adaptado para el uso crónico, esterilizar elel medidor de deformación sólo con óxido de etileno (gas) de esterilización. El uso de técnicas de calor o la esterilización química puede dañar el medidor de deformación.
  2. La intubación traqueal para experimentos terminales:
    1. Por larga duración, terminal, experimentos intubar la rata con un tubo traqueal para mantener las vías respiratorias abiertas. Hacer un 1 - 2 cm de la incisión en la línea media en la parte ventral del cuello desde el borde inferior de la mandíbula a la horquilla esternal.
    2. Separe los músculos subyacentes de la correa utilizando disección roma en la línea media para exponer la tráquea. Aislar la tráquea desde el esófago subyacentes y coloque un bucle de sutura 3-0 Ethilon entre la tráquea y el esófago para formar una ligadura.
    3. Abra la tráquea anteriormente haciendo una pequeña incison en la membrana entre dos de los anillos cartilaginosos de la tráquea justo distal a la glándula tiroides. Inserte un pequeño trozo de tubo de polietileno (P / N PE-270), de 5 mm de longitud (y biselada en un extremo) en la tráqueay seguro que en su lugar con la ligadura.
    4. Ponga los músculos de la correa en su lugar y suturar la piel que lo recubre con 3-0 Ethilon.
  3. Instrumentación medidor de deformación de superficie gastrointestinal:
    1. Pase los cuatro ángulos de la galga de tensión con 4 - 5 cm de longitud de 4-0, o más pequeño, sutura de seda estéril utilizando un # 14 punto cónico 8.3 círculo aguja antes de la cirugía. Sutura de seda proporciona un alto nivel de flexibilidad y es menos probable que dañe la silicona que encapsula el elemento medidor de deformación.
      NOTA: hilo de seda es aceptable para cirugías no de supervivencia y para aplicaciones internas, donde la absorción de bacterias a través de una barrera epitelial no es un riesgo. En aplicaciones que requieren cirugía de supervivencia, una sutura de prolene es necesario a fin de reducir el riesgo de infección inherente a las fibras de tela trenzadas de la sutura de seda.
    2. Lleve a cabo una laparotomía por incisión de la piel abdominal a lo largo de la línea media. Sección de la musculatura del recto abdominal a lo largo dela línea alba de conexión (avascular) para prevenir el sangrado. A continuación, hacer una incisión muy superficial en el peritoneo parietal para evitar lacerar vísceras abdominales subyacente.
    3. Exteriorizar el estómago con la ayuda de salinas empapado con punta de algodón aplicadores. Mantener el estómago en la posición mediante la colocación cuidadosamente en una solución salina almohadilla de gasa empapada en el extremo caudal de la incisión abdominal.
    4. Alinear la rejilla de la banda extensométrica encapsulado en paralelo con las fibras musculares lisas circulares. Usando las suturas anteriormente roscados (paso 2.3.1), conecte las esquinas de la galga a la superficie ventral de la serosa corpus gástrico utilizando una punta cónica 3/8 círculo aguja # 14. Con el fin de minimizar los daños y posibles hemorragias, no utilice agujas de corte de bordes y no perforar ningún vasos sanguíneos superficiales en la superficie del estómago.
    5. Comience el patrón de sutura de la galga a lo largo de la curvatura mayor del estómago cerca del fondo de ojo / corpus límite y procedasiguiente a lo largo del fondo de ojo / corpus boundary hacia la curvatura menor. La serosa subyacente en el medidor de deformación no debe ser ni demasiado floja estirada con el fin de obtener los mejores resultados.
    6. Déjese suavemente en el estómago a su posición anatómica utilizando algodón con punta aplicadores remojados en solución salina.
    7. En un modelo agudo, exteriorizar la banda extensométrica lleva en el extremo caudal de la incisión de la línea media antes del cierre de la incisión abdominal. Asegure los cables gratuitas para el animal (por ejemplo., De la pata trasera) con el fin de proporcionar alivio de tensión durante la manipulación del animal o conector de cable de terminal. Cierre los músculos rectos abdominales y la piel del abdomen por separado con sutura de nylon 3-0. En un modelo crónico, asegurar los cables por vía subcutánea a lo largo de la cara dorsal de la rata y exteriorizar el cráneo por encima de 18.
    8. Después de la instrumentación quirúrgica, colocar los animales en un marco estereotáxico para apoyar la cabeza y elevar la parte superior del torso. Este último paso ayuda a reducir la reincidenciaartefacto inspiración durante la grabación. Controle la temperatura rectal y mantener a 37 ± 1 ° C utilizando una almohadilla caliente retroalimentación controlada.
    9. A la conclusión de los experimentos terminales que utilizan anestesia tiobutabarbital, el animal debe ser sacrificado en una manera consistente con la Asociación Americana de Medicina Veterinaria (AVMA) Directrices sobre la Eutanasia.
  4. Grabaciones de la motilidad gástrica:
    1. Amplificar la señal de medidor de deformación con cualquier amplificador de puente comercial DC.
    2. Registre las señales de salida de corriente continua en un ordenador utilizando la función registrador gráfico de cualquier sistema de adquisición de datos disponible en el mercado.
      NOTA: Una copia impresa de la salida del amplificador se puede generar a través de un registrador de polígrafo.

3. Representante de medición de las contracciones gástricas Siguiendo Tronco encefálico Estimulación

  1. La exposición de tronco cerebral y cuarto ventrículo
    1. Después de la instrumentación quirúrgica, y Placement del animal anestesiado-tiobutabarbital en un marco estereotáxico, hacer un 1,5-2 cm incisión en la piel en la línea media del hueso occipital hacia la base del cuello.
    2. Separe el tejido conectivo que une los vientres musculares bilaterales de los músculos del cuello subyacentes a lo largo de la línea media (músculos de superficial a profunda son elevador auris longus porción craneal, elevador auris longus porción caudal, y platisma porción craneal).
    3. Separe el auris longus elevador del hueso occipital una vez que la línea media está claramente definido y expuesto.
    4. Descubra con cuidado la región caudal del cráneo utilizando disección roma para separar platisma músculo de la duramadre subyacente.
    5. Use una aguja 25 G para separar cuidadosamente la duramadre a lo largo del agujero occipital que se extiende bilateralmente a los cóndilos occipitales.
    6. Use # 5 pinzas Dumont para eliminar la pia y meninges aracnoides que cubre el cuarto ventrículo y exponer el tronco cerebral.
  2. La administración de cuarto ventrículo hormona liberadora de tirotropina o nitroprusiato de sodio por vía intravenosa
    1. Pesar y disolver la hormona liberadora de tirotropina (TRH) en solución salina estéril para alcanzar una concentración final de 50 mM TRH.
    2. Pesar y disolver nitroprusiato de sodio (SNP) en solución salina estéril para alcanzar una concentración final de 150 mM SNP.
    3. Usando una jeringa de 10 l, administrar 2 l de TRH (dosis final es igual a 100 pmol) a la superficie dorsal del tronco encefálico cuarto ventrículo a facilitar la grabación de las contracciones gástricas.
    4. Usando una jeringa estéril y 27 g de aguja, administrar 150 mmol / kg de SNP a través de la vena de la cola para facilitar la grabación de la relajación gástrica.

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Representative Results

Los datos representativos de una rata anestesiada tiobutabarbital-se muestran en la Figura 2. La traza superior representa las contracciones cuerpo gástrico de la rata durante la administración del tronco cerebral de hormona liberadora de tirotropina (TRH, 100 pmol), un conocido péptido motilidad de mejora 3, 19. Muestra contracciones de referencia anteriores al aumento de la actividad del músculo liso gástrico fásica. Nota: El análisis de estos picos en las contracciones gástricas sigue la fórmula original ideado por Ormsby y Bass 20

Motilidad Índice = (N 1 x1) + (N 2 x2) + (N 3 x4) + (N 4 x8)

En base a esta fórmula, N es igual al número total de picos en un rango miligramo particular. Por lo tanto, suponiendo que una señal de 0 mg no es indicativo de la motilidad gástrica, la agrupación de señales sinusoidales de pico a pico se puede calcular como 25 - 50 mg, 60 - 100 mg, 110 - 200 mg y señales mayores de 210 mg de N 1 N a través de 4, respectivamente. Esta fórmula es menos sensible a las fluctuaciones de tono de referencia que ocurren de forma natural a través de varios segundos o minutos. Tales fluctuaciones tendrían que ser restado el fin de generar área válida bajo las mediciones usando la curva 3.

La segunda traza demuestra una reducción en el tono del músculo liso gástrico basal del mismo animal en respuesta a la donante de óxido nítrico, nitroprusiato de sodio (150 mmol / kg iv). Los datos que representan una inhibición de la actividad del músculo liso gástrico se analizan fácilmente mediante la reducción de la tensión de la señal entre el inicio y la respuesta máxima. Esta señal de voltaje se puede utilizar para derivar la carga estática equivalente, en gramos, si el medidor de deformación se calibró antes del experimento. Estos datos representativos demuestran las capacidades bidireccionales de un medidor de deformación doble elemento que se ha unido correctamente a la serosa gástrica.

e_content "> La tercera traza representa contracciones del músculo liso basales grabados por un medidor de deformación subminiatura sutura a la superficie serosa del duodeno de una rata en ayunas. La orientación de los elementos medidor de deformación fueron también en paralelo con el músculo circular del duodeno.

Figura 1
Figura 1. etapas principales de fabricación de medidor de deformación. (A) Dual elementos unidos que han sido recortados en tres de los cuatro lados a las dimensiones finales. (B) extremos representativos de cables configurados para su unión a calibrar elementos (izquierda) y conectores de terminal (a la derecha ). Tenga en cuenta que los cables rojo duales se unen sólo en el extremo terminal (punta de flecha). (C) Representante colocación de un hilo de alambre de cobre en la proximidad de una multa (1,5 mm) solderipunta ng. El mantenimiento de la soldadura fresca a lo largo de este cruce (punta de flecha) asegura la transferencia de calor suficiente a través de la punta micro para fundir 63% Estaño: 36.65% de ejecución: 0.35% de antimonio soldadura (D) medida Representante de juntas de soldadura entre conductores de cables y puntos de soldadura en el elemento medidor. . (E) juntas de soldadura correctamente en maceta. (F) De primera representante en la hoja laminada de silicona interior para dar cabida a la cepa elemento medidor sin deformar elemento completado. (G) capas unidas de láminas de silicona (tres en total) la formación de una banda extensométrica completado antes de la dimensionamiento final. (H) conexiones de cables a enchufes chapados en oro están reforzadas con capas de diámetro succeedingly mayor tubo retráctil antes de la inserción en el pedestal de los electrodos. (I) del abrigo del encogimiento final colocación de conectores de terminales y pedestal electrodo. Barras de calibración: (A - D), 5 mm; (E), 2 mm; Y (F - I), 5 mm. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2
Figura 2. rastros motilidad representativos generan con fabricadas dual elem ent calibradores de tensión. Grabaciones realizadas desde el cuerpo gástrico anterior durante un aumento de las contracciones gástricas (superior traza) y durante una inhibición de las contracciones gástricas (traza media) y duodeno (traza inferior) de ratas en ayunas (200 - 250 g).

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Discussion

Los procedimientos presentados aquí permiten laboratorios individuales para fabricar bandas extensométricas en miniatura sensibles para aplicaciones biológicas, incluyendo, pero no limitado a, la motilidad gastrointestinal en pequeños animales de laboratorio. Desde la fabricación comercial de estos calibradores de tensión ha cesado, los laboratorios que investigan la función gastrointestinal se limitan a otras técnicas que pueden no permitir el rango completo de aplicaciones experimentales que están disponibles. Este informe ofrece una descripción actualizada y más detallada de las técnicas descritas anteriormente 15. El texto y el vídeo que acompaña abordan específicamente soluciones a errores comunes que hemos reconocido durante el desarrollo y dominio del proceso de fabricación.

Cada paso, como se describe, presenta las técnicas de la fabricación exitosa. La atención cuidadosa a manera limpia y segura soldar todas las conexiones, así como evitar daños en el elemento con el calor excesivo del soldering proceso son los retos más frecuentes para el éxito. El cable de galga fina es propenso a romperse si no se refuerza adecuadamente con tubo retráctil de silicona o epoxi y dará lugar a una ausencia de señal cuando la galga se flexiona suavemente. Un medidor de deformación con un alambre roto o desconectado en la proximidad de los conectores de oro dentro de la terminal de pedestal de plástico es el fallo más común de un medidor previamente funcional. Medidores individuales se pueden desmontar con cuidado quitando el tubo de contracción con el fin de exponer el alambre roto. Después resoldering el cable al conector de oro, toda la galga se vuelve a montar con el nuevo tubo de contracción.

Con un poco de práctica y una cuidadosa atención a la fabricación de medidores de deformación de dimensiones uniformes, la colocación de medidores de deformación en relación con puntos de referencia (por ejemplo, borrar., Una mayor curvatura gástrica, fundus / corpus de frontera), y evitar el daño a la vasculatura, los usuarios novatos se desarrollarán rápidamente la capacidad para lograr resultados consistentes. El encapsulado de elemento dual en tres capas de silicona crea un medidor de deformación duradera y flexible, pero muy sensible que va a durar más de un uso repetido con el cuidado adecuado. La alta sensibilidad de un medidor de deformación no encapsulado es mínimamente afectada por cualquier resistencia que se imparte por el laminado de silicio. Láminas de silicona más delgadas (P / N 20-05) se recomiendan con el fin de modificar el calibre para aplicaciones intestinales o para la fabricación de medidores de menor tamaño para los ratones y las regiones del intestino discreta como esfínteres y esófago. Se requiere precaución extra desde galgas más finas han disminuido la resistencia a la rotura de la lámina de silicona durante la implantación.

Dificultades quirúrgicas con el uso de estos medidores menudo el resultado de la manipulación excesiva de los órganos viscerales o desalineación de la galga durante la implantación. El ex probable inicia neural y los procesos inflamatorios que conducen directamente al deterioro de la motilidad GI, 9, 21 aunque ambostrampas se pueden remediar fácilmente por el refinamiento de la técnica quirúrgica. Esto puede incluir alterar la longitud y el punto de la incisión de la línea media en el abdomen de partida, así como reducir al mínimo la manipulación de las vísceras durante la exteriorización y la sustitución del estómago.

La validez y la fidelidad de estas bandas extensométricas se han discutido previamente 2, 15. Nosotros, y otros, medir rutinariamente actividad del músculo liso gástrico en, preparaciones agudas anestesiados 16, 22. Con la instrumentación adecuada, un único investigador puede instrumento y adquirir datos de hasta a cuatro animales en un solo día. Además, la implantación de múltiples medidores dentro del mismo animal permite medir la relación entre regiones adyacentes o distantes, del tracto gastrointestinal.

En resumen, la fabricación de estas bandas extensométricas subminiatura permite una gama más amplia de estudios de la utilización de una matriz común de las técnicas de implantación, instrumentation y análisis de datos. Entre las aplicaciones a través de todo el tracto gastrointestinal, estos medidores permiten una comparación entre los datos recogidos de la A) diseños experimentales agudas y / o crónicas; B) los sitios múltiples) de grabación simultánea (desde dentro de un solo animal; y C) una gama más amplia de las intervenciones experimentales.

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Acknowledgments

Financiación de la investigación se recibió a través del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NS049177 y NS087834). Los autores desean reconocer las contribuciones intelectuales de finales del Dr. Paul Bass y sus colegas en el diseño original de los calibradores de tensión; y Carol Tollefsrud para la fabricación y comercialización de los calibradores de tensión hasta que el cese de la producción en 2010, así como por su correspondencia perspicaz.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Bioingeniería Número 91 el tracto gastrointestinal las contracciones gástricas la motilidad, la fisiología la neurociencia la galga de tensión
Fabricación e Implantación de miniatura Galgas Extensiométricas Dual-elemento de medición<em&gt; En Vivo</em&gt; Gastrointestinal contracciones en los roedores.
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Holmes, G. M., Swartz, E. M., McLean, M. S. Fabrication and Implantation of Miniature Dual-element Strain Gages for Measuring In Vivo Gastrointestinal Contractions in Rodents.. J. Vis. Exp. (91), e51739, doi:10.3791/51739 (2014).

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