Summary
यह प्रोटोकॉल जीवाणु श्वसन रोग की प्रगति की गैर-आक्रामक रूप से निगरानी करने के लिए एक सरलीकृत पूरे शरीर प्लेथिस्मोग्राफी तंत्र के निर्माण और उपयोग को प्रस्तुत करता है।
Abstract
रोग के सरोगेट पशु मॉडल जिम्मेदार अनुसंधान के 3आर के अधीन हैं। पशु मॉडल में परिशोधन की लगातार समीक्षा की जाती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि पशु कल्याण और वैज्ञानिक अंतर्दृष्टि दोनों नई प्रौद्योगिकियों की उपलब्धता के साथ आगे बढ़ें। यह लेख घातक श्वसन मेलियोइडोसिस के एक मॉडल में श्वसन विफलता का गैर-आक्रामक अध्ययन करने के लिए सरलीकृत पूरे शरीर प्लेथिस्मोग्राफी (एसडब्ल्यूबीपी) के उपयोग को दर्शाता है। एसडब्ल्यूबीपी में बीमारी के पाठ्यक्रम की संपूर्णता के माध्यम से चूहों में श्वास का पता लगाने की संवेदनशीलता होती है, जिससे मृत-संबद्ध लक्षणों (ब्रैडीपेनिया और हाइपोपेनिया) को मापा जा सकता है और संभावित रूप से मानवीय समापन बिंदु मानदंड विकसित करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।
श्वसन रोग के संदर्भ में एसडब्ल्यूबीपी के कुछ लाभ यह हैं कि मेजबान सांस की निगरानी प्राथमिक संक्रमित ऊतक, अर्थात् फेफड़े की शिथिलता का आकलन करने में किसी भी शारीरिक माप के सबसे करीब आती है। जैविक महत्व के अलावा, एसडब्ल्यूबीपी का उपयोग तेजी से और गैर-आक्रामक है, जो अनुसंधान जानवरों में तनाव को कम करता है। यह काम श्वसन मेलियोइडोसिस के म्यूरिन मॉडल में श्वसन विफलता के दौरान बीमारी की निगरानी के लिए इन-हाउस एसडब्ल्यूबीपी उपकरण के उपयोग को दर्शाता है।
Introduction
श्वसन जीवाणु रोगजनकों को अक्सर फेफड़ों में एक भड़काऊ प्रतिक्रिया से जोड़ा जाता है जिससे फेफड़ों की विकृति 1,2 होती है। नैदानिक सेटिंग में, निमोनिया के निदान में आमतौर पर थूक, रक्त-ऑक्सीजन संतृप्ति विश्लेषण और छाती एक्स-रे से संस्कृति तकनीक शामिल होती है। इन तकनीकों को छोटे पशु संक्रमण मॉडल के लिए अनुवादित किया जा सकता है, लेकिन केवल ऑक्सीजन संतृप्ति विश्लेषण रोग की गंभीरता के लिए चूहों में तेजी से, वास्तविक समय विश्लेषण का प्रतिनिधित्व करता है। रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति (एसपीओ 2) को पहले श्वसन रोग के अध्ययन में रोग की प्रगति को ट्रैक करने के लिए एक विधि के रूप में जांच की गई थी; हालांकि, मरणासन्न चूहों में स्यूडोमोनास एरुगिनोसा मॉडल3 दोनों में अप्रत्याशित रूप से उच्च एसपीओ 2 रीडिंग होती है, जो भविष्यवाणी या मरणासन्न बीमारी नहीं है, संभवतः क्योंकि चूहे अपनी शारीरिक गतिविधि को संशोधित कर सकते हैं। इस अंत तक, चूहों में जीवाणु श्वसन रोग के लिए एसपीओ 2 के नैदानिक स्तर अब तक नहीं पाए गए थे।
इसलिए, इस काम ने तेजी से शारीरिक माप के रूप में फेफड़ों के कार्य पर फेफड़ों की बीमारी के प्रभावों का पता लगाने के अन्य चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक तरीकों के उपयोग की जांच की। सरलीकृत होल बॉडी प्लेथिस्मोग्राफी (एसडब्ल्यूबीपी) एक तेजी से, गैर-इनवेसिव बायोमेट्रिक विश्लेषण के रूप में सांस की दर और गहराई की जांच करने का अवसर प्रदान करता है। पिछले अध्ययनों से पता चला है कि प्रयोगशाला में डब्ल्यूबीपी तंत्र को कैसे इकट्ठा कियाजाए; हालांकि, ऐसे अध्ययनों में दिखाए गए कई घटक वर्तमान में व्यावसायिक रूप से उपलब्ध नहीं हैं। इसके अलावा, पारंपरिक डब्ल्यूबीपी को आर्द्रता और तापमान 5,6 के आधार पर जटिल डेटा संग्रह और डेटा प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है। इसलिए, एक सरलीकृत डब्ल्यूबीपी उपकरण विकसित करने का निर्णय लिया गया था जिसे कमरे के तापमान / आर्द्रता के लिए दैनिक कैलिब्रेट किया जाता है और यह आकलन किया जाता है कि विषय के तापमान / आर्द्रता योगदान का मापा सांस की मात्रा पर कोई प्रभाव पड़ता है या नहीं। इस प्रकार, एक संशोधित एसडब्ल्यूबीपी उपकरण बनाया गया है जो वर्तमान में उपलब्ध सामग्री का स्रोत है। इसके अलावा, यह जांच की गई है कि क्या यह प्रयोगशाला-सोर्स उपकरण चूहों में घातक श्वसन मेलियोइडोसिस के मॉडल के दौरान रोग की प्रगति से जुड़े श्वास में परिवर्तन का पता लगा सकता है।
इस काम के लिए निर्मित एसडब्ल्यूबीपी उपकरण ने एनालॉग प्रेशर सेंसर डेटा को डिजिटल रीडआउट में संसाधित करने के लिए व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उपकरणों और सॉफ्टवेयर का उपयोग किया। प्रेशर सेंसर को बल्कहेड कनेक्टर्स के साथ एयरटाइट ग्लास जार में फिट किया गया था। ग्लास जार का लाभ सामग्री की संरचनात्मक कठोरता है, जो जार के आंतरिक दबाव में परिवर्तन का विरोध करेगा, श्वास की निगरानी के दौरान मात्रा परिवर्तन के माप को प्रभावित करेगा। नमूना कक्ष को वर्ग जार की दो सपाट सतहों पर दो बंदरगाहों के लिए इंजीनियर किया गया है, एक अंशांकन के लिए लुएर कनेक्टर द्वारा कक्ष तक पहुंचने के लिए और दूसरा दबाव सेंसर को रखने के लिए। चुने गए दबाव सेंसर में दबाव में छोटे बदलाव (25 एमबार रेंज) के लिए एक सीमा के साथ एक अत्यधिक संवेदनशील गेज दबाव ट्रांसड्यूसर है।
यह प्रोटोकॉल श्वसन मेलियोइडोसिस के एक मुराइन मॉडल का उपयोग करके प्रदर्शित किया जाता है। बर्कहोल्डरिया स्यूडोमल्ली (बीपी) मेलियोइडोसिस का जीवाणु एजेंट है - दुनिया के उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों से जुड़ी एक बीमारी7. बीपी पर्यावरण में पाया जाता है, विशेष रूप से खड़े पानी और नम मिट्टी के गीले वातावरण में, जहां से यह आमतौर पर अतिसंवेदनशील मेजबानों के कट / खरोंच के चमड़े के नीचे संक्रमण का कारण बनता है। हालांकि, सांस लेने पर बीपी भी संक्रामक होता है और एरोसोल फैलाव द्वारा जैव आतंकवाद में उपयोग के लिए एक संभावित खतरा है। जबकि पूरी तरह से वायरल बीपी को बीएसएल -3 प्रयोगशाला में हैंडलिंग की आवश्यकता होती है, एक एकैप्सुलर म्यूटेंट स्ट्रेन को पहले इंजीनियर किया गया था, जिसे बीएसएल -2 में सुरक्षित रूप से संभाला जा सकता है और चुनिंदा एजेंट मानदंड8 से बाहर रखा जा सकता है। इसके अलावा, बीपी 5,9 की श्वसन रोग प्रगति का अध्ययन करने के लिए श्वसन मेलियोइडोसिस का एक इंटुबैशन-मध्यस्थता इंट्राट्राचेल (आईएमआईटी) संक्रमण मॉडल विकसित किया गया है। हमने इस संक्रमण मॉडल का उपयोग मृत समापन बिंदु के माध्यम से रोग की प्रगति के दौरान होने वाले श्वास में परिवर्तन को चिह्नित करने के लिए किया है।
Protocol
यहां वर्णित प्रक्रियाओं की समीक्षा की गई और लुइसविले संस्थागत जैव सुरक्षा समिति (प्रोटोकॉल # 14-038) और संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (प्रोटोकॉल # 19567) द्वारा अनुमोदित किया गया।
1. नमूना कक्ष की असेंबली
- बेल और ट्रिगर क्लैंप ढक्कन के साथ 95 मिमी गैसकेट और एयरटाइट ढक्कन के साथ 600 एमएल स्क्वायर ग्लास वाइड माउथ मेसन कैनिंग जार की सपाट सतहों पर ड्रिल प्रेस पर 3/4 "डायमंड ड्रिल बिट का उपयोग करके दो छेद बनाएं (चित्रा 1)।
नोट: एक नमूना कक्ष व्यावसायिक रूप से उपलब्ध नहीं है और इसका निर्माण किया जाना चाहिए। - एयरटाइट सील सुनिश्चित करने के लिए बल्कहेड और ग्लास के बीच संपर्क के दोनों चेहरों पर रबर वॉशर (3/4 "आंतरिक व्यास, 1" बाहरी व्यास) का उपयोग करके मेसन जार में दोनों छेदों के माध्यम से एक पीतल बल्कहेड (1/4 "एनपीटी आंतरिक धागा, 3/4-16 यूएनएफ बाहरी धागा) इकट्ठा करें।
- अंशांकन उद्देश्यों के लिए ल्यूर-कनेक्टेड सिरिंज द्वारा दूसरे बल्कहेड को संलग्न करते समय दबाव सेंसर के लिए एक बल्कहेड असेंबली का उपयोग करें।
- दबाव सेंसर के लिए, टेफ्लॉन टेप के साथ उच्च प्रदर्शन गेज दबाव ट्रांसड्यूसर के 1/4 "एनपीटी धागे लपेटें और उन्हें बल्कहेड में पिरोएं। व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उच्च गुणवत्ता वाले डेटा अधिग्रहण डिवाइस के साथ इंटरफ़ेस के लिए निर्माता वायरिंग निर्देशों का उपयोग करते हुए, दबाव सेंसर वायरिंग को 8-पिन पुरुष डीआईएन कनेक्टर से कनेक्ट करने के लिए सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें ( सामग्री की तालिका देखें)।
नोट: इसके लिए डीआईएन कनेक्टर वायरिंग के भीतर 150 K ohm 1/8 वाट 1% धातु फिल्म प्रतिरोधक के उपयोग की आवश्यकता होती है। - अंशांकन पोर्ट के लिए, टेफ्लॉन टेप के साथ पीतल बल्कहेड रैपिंग थ्रेडेड कनेक्शन के लिए 1/8 "पुरुष एनपीटी से 1/8" महिला एनपीटी एडाप्टर का उपयोग करें। उपयोग में नहीं होने पर लुएर कनेक्टर को सील करने के लिए पॉलीप्रोपाइलीन थ्रेडेडेड नर लुअर कैप का उपयोग करें।
नोट: ग्लास जार पर बल्कहेड कनेक्टर्स को ओवरटाइट न करें, क्योंकि इससे दरारें विकसित होंगी। यदि वांछित हो, तो सिलिकॉन को रबर गैसकेट में जोड़ा जा सकता है ताकि ग्लास जार में बल्कहेड्स की एयरटाइट सील सुनिश्चित हो सके।
- दबाव सेंसर के लिए, टेफ्लॉन टेप के साथ उच्च प्रदर्शन गेज दबाव ट्रांसड्यूसर के 1/4 "एनपीटी धागे लपेटें और उन्हें बल्कहेड में पिरोएं। व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उच्च गुणवत्ता वाले डेटा अधिग्रहण डिवाइस के साथ इंटरफ़ेस के लिए निर्माता वायरिंग निर्देशों का उपयोग करते हुए, दबाव सेंसर वायरिंग को 8-पिन पुरुष डीआईएन कनेक्टर से कनेक्ट करने के लिए सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें ( सामग्री की तालिका देखें)।
2. सिस्टम सेटअप
- निर्माता के निर्देशों का पालन करते हुए, 8-पिन डीआईएन कनेक्टर और ब्रिज एम्पलीफायर का उपयोग करके नमूना कक्ष को एक पुल एम्पलीफायर से कनेक्ट करें।
- निर्माता के केबलों का उपयोग करके डेटा अधिग्रहण डिवाइस को बिजली की आपूर्ति और शारीरिक डेटा विश्लेषण सॉफ्टवेयर चलाने वाले कंप्यूटर से कनेक्ट करें।
नोट: सुनिश्चित करें कि डेटा अधिग्रहण डिवाइस को कम से कम 5 मिनट के लिए संचालित और गर्म किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सेंसर अपने माप को स्थिर करता है। - डेटा अधिग्रहण प्रणाली के साथ इंटरफ़ेस करने के लिए सॉफ़्टवेयर शुरू करें।
- सॉफ्टवेयर के भीतर वैकल्पिक स्पिरोमेट्री मॉड्यूल डाउनलोड करें, और स्पिरोमेट्री > सेटिंग्स विंडो में डिफ़ॉल्ट यूनिट सेटिंग्स को L/s से μL/s तक संशोधित करें।
3. सिस्टम अंशांकन
- सॉफ्टवेयर के भीतर, निम्नलिखित डेटा विंडो के साथ एक 4-चैनल विंडो बनाएं: चैनल 1: 4 k / s नमूना दर और 1 mV रेंज पर स्रोत डेटा; चैनल 2: उच्च पास 1 हर्ट्ज ऑटो समायोजित फ़िल्टर का उपयोग करके चैनल 1 का डिजिटल फ़िल्टर; चैनल 3: 100 नमूनों के औसत से चैनल 2 डेटा को चिकना करना ; चैनल 4: चैनल 3 डेटा का स्पिरोमेट्री प्रवाह (कस्टम फ्लोहेड, फॉर्मूला (μL/s) = 120,000 x वोल्टेज के लिए कैलिब्रेट किया गया)।
नोट: 120,000 एक प्लेसहोल्डर सहसंबंध गुणांक है जिसे अंशांकन के दौरान संशोधित किया जाएगा। - निम्नलिखित कॉलम के साथ चैनल 4 का डेटापैड विश्लेषण सेट करें: कॉलम 1: चैनल 4 डेटा, टिप्पणियाँ > पूर्ण टिप्पणी पाठ; कॉलम 2: चैनल 4 डेटा, चक्रीय माप > औसत चक्रीय आवृत्ति; कॉलम 3: चैनल 4 डेटा, चक्रीय माप > औसत चक्रीय ऊंचाई।
- चार्ट डिस्प्ले के निचले-दाएँ कोने पर फ़्रेम दर को 100:1 पर सेट करें. इस विंडो कॉन्फ़िगरेशन को भविष्य के सभी अध्ययनों के लिए टेम्पलेट के रूप में सहेजें.
- नमूना कक्ष ढक्कन बंद करें और ल्यूर बल्कहेड कनेक्टर के लिए 25 μL गैस टाइट सिरिंज संलग्न करें। सिरिंज को चानी एडाप्टर सेट के साथ फिट करें जो बार-बार 20 μL की मात्रा प्रदान करता है।
नोट: 1/16 "ट्यूबिंग और ल्यूर / बार्ब कनेक्टर्स का एक वैकल्पिक छोटा टुकड़ा सिरिंज को नमूना कक्ष से जोड़ने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। हालांकि, नमूना कक्ष की कुल हवा की मात्रा में महत्वपूर्ण परिवर्तनों से बचने के लिए लंबी ट्यूबिंग से बचा जाना चाहिए। - चानी एडाप्टर के गहराई स्टॉप का उपयोग करके सिरिंज में 20 μL हवा खींचें।
- सॉफ़्टवेयर में प्लेथ को शून्य करें (सेटअप > सभी इनपुट (Alt-Z)) और रिकॉर्डिंग प्रारंभ करें।
- रिकॉर्डिंग करते समय, और एक स्थिर आधार रेखा के साथ, सिरिंज प्लंजर को लगभग 10 पुनरावृत्तियों के लिए तेजी से दबाएं / वापस लें ताकि मापा गया 20 μL सांस के साथ विषय श्वास को दोहराया जा सके। रिकॉर्डिंग बंद करो.
नोट: अंशांकन की प्रजनन क्षमता को अधिकतम करने के लिए कृत्रिम सांसों की आवृत्ति 2 हर्ट्ज से अधिक होनी चाहिए। - क्रमांकित प्लेथ रिकॉर्डिंग की शुरुआत पर राइट-क्लिक करके मापा नमूना की पहचान लेबल करें और टिप्पणी जोड़ें पर क्लिक करें।
- सिरिंज को रीसेट करें, इनपुट को शून्य करें, और 20 μL दालों के रिकॉर्डिंग माप को दो अतिरिक्त बार (तीन कुल रिकॉर्डिंग सत्र) दोहराएं।
- सभी मापों को पूरा करने के बाद, श्वास प्लेथ के एक हिस्से का चयन करने के लिए कंप्यूटर माउस का उपयोग करें जो कृत्रिम 20 μL सांसों का सटीक प्रतिनिधित्व करता है।
नोट: डेटापैड मॉड्यूल के भीतर, डेटा पूर्वावलोकन हेडर में दिखाई देगा जो सांस की दर (औसत चक्रीय आवृत्ति, हर्ट्ज) और सांस की गहराई (औसत चक्रीय ऊंचाई, μL) का अस्थायी रीडआउट प्रदान करता है। डेटा पूर्वावलोकन को डेटापैड में जोड़ें आइकन का उपयोग करके डेटापैड में दर्ज किया जा सकता है। - कॉलम 3 डेटा (औसत चक्रीय ऊंचाई) की समीक्षा करें, और तीन रिकॉर्डिंग से औसत मापा सांस की मात्रा की गणना करें। औसत मापा सांस की मात्रा की निम्नलिखित गणना करें: अंशांकन गुणांक = वितरित मात्रा / मापा मात्रा x 120,000।
नोट: 120,000 प्लेसहोल्डर फ्लो हेड कैलिब्रेशन गुणांक था जिसका उपयोग चरण 3.1 में किया गया था जो अब मापा डेटा से संशोधित है। सिस्टम को अब वर्तमान पर्यावरणीय तापमान और आर्द्रता का उपयोग करके विशिष्ट माउस श्वास के लिए कैलिब्रेट किया गया है। सिस्टम अब विषय श्वास की निगरानी कर सकता है, और तापमान / आर्द्रता में किसी भी उतार-चढ़ाव के लिए अंशांकन दैनिक रूप से फिर से किया जा सकता है।
4. विषय निगरानी
- चरण 3.4 में उल्लिखित मास्टर टेम्पलेट खोलें, या चरण 4.2 से 4.3 को पूरा करें।
- सॉफ्टवेयर के भीतर, निम्नलिखित डेटा प्रोसेसिंग के साथ एक 4-चैनल विंडो बनाएं: चैनल 1: 4 k / s नमूना दर और 1 mV रेंज पर स्रोत डेटा; चैनल 2: उच्च पास 1 हर्ट्ज ऑटो समायोजित फ़िल्टर का उपयोग कर के चैनल 1 का डिजिटल फ़िल्टर; चैनल 3: 100 नमूनों के औसत द्वारा चैनल 2 डेटा को चिकना करना ; चैनल 4: चैनल 3 डेटा का स्पिरोमेट्री प्रवाह (कस्टम फ्लोहेड, फॉर्मूला (μL/s) = 120,000 x वोल्टेज के लिए कैलिब्रेट किया गया)।
नोट: 120,000 वर्तमान दबाव सेंसर के लिए गणना की गई सहसंबंध गुणांक है; हालाँकि, उपयोगकर्ता को चरण 3 में वर्णित सिस्टम अंशांकन करना चाहिए और इसके बजाय इस उपयोगकर्ता-परिभाषित सहसंबंध गुणांक का उपयोग करना चाहिए। - निम्नलिखित कॉलम के साथ चैनल 4 का डेटापैड विश्लेषण सेट करें: कॉलम 1: चैनल 4 डेटा, टिप्पणियाँ > पूर्ण टिप्पणी पाठ; कॉलम 2: चैनल 4 डेटा, चक्रीय माप > औसत चक्रीय आवृत्ति; कॉलम 3: चैनल 4 डेटा, चक्रीय माप > औसत चक्रीय ऊंचाई।
- नमूना कक्ष में विषय रखें और ढक्कन बंद करें। इस प्रयोग के लिए एक सचेत 4-12 सप्ताह की महिला अल्बिनो C57BL / 6J माउस (B6 (Cg)-Tyrc-2J / J) का उपयोग किया गया था।
- चैंबर में वायुमंडलीय दबाव को बराबर करें (ढक्कन को सील करने से) लुएर बल्कहेड कैप को संक्षेप में ढीला करके और रिटाइटन।
- ध्यान दें कि सभी इनपुट (Alt-Z शॉर्टकट) को शून्य करने और रिकॉर्डिंग शुरू करने से पहले विषय सक्रिय रूप से नमूना कक्ष के भीतर नहीं बढ़ रहा है।
नोट: यदि विषय नमूना कक्ष में चलना शुरू करता है, तो बेसलाइन पैमाने से दूर जा सकती है, जिसे रिकॉर्डिंग के बीच में सभी इनपुट को फिर से शून्य करके संबोधित किया जा सकता है, जो पैमाने पर एक नई रिकॉर्डिंग बनाएगा। मान लीजिए कि विषय रिकॉर्डिंग के दौरान अन्वेषण या संवारने में संलग्न है; ध्यान दें कि प्लेथिस्मोग्राफी रिकॉर्डिंग का कौन सा हिस्सा सामान्य श्वास को सबसे सटीक रूप से दर्शाता है। - क्रमांकित प्लेथ रिकॉर्डिंग की शुरुआत पर राइट-क्लिक करके विषय की पहचान को लेबल करें और टिप्पणी जोड़ें पर क्लिक करें।
- विषय को उसके पिंजरे में वापस कर दें। श्वासावरोध और तनाव से बचने के लिए सील किए गए नमूना कक्ष में बिताए गए समय को 5 मिनट तक सीमित करें।
नोट: श्वासावरोध के लिए जोखिम कम है क्योंकि नमूना कक्ष की 600 एमएल हवा की मात्रा <15 एमएल / मिनट पर सांस लेने वाले स्वस्थ माउस द्वारा तेजी से खर्च नहीं की जाएगी। - श्वास प्लेथ के एक हिस्से का चयन करने के लिए कंप्यूटर माउस का उपयोग करें जो श्वास विषय का सटीक प्रतिनिधित्व करता है।
नोट: डेटापैड मॉड्यूल के भीतर, डेटा पूर्वावलोकन हेडर में दिखाई देगा जो सांस की दर (औसत चक्रीय आवृत्ति, हर्ट्ज) और सांस की मात्रा (औसत चक्रीय ऊंचाई, μL) का अस्थायी रीडआउट प्रदान करता है। डेटा पूर्वावलोकन को डेटापैड में जोड़ें आइकन का उपयोग करके डेटापैड में दर्ज किया जा सकता है। - एक समय में विषय चूहों को मापना जारी रखें और डेटापैड पर श्वास प्लेथ के प्रतिनिधि वर्गों को रिकॉर्ड करें।
- डेटा रिकॉर्डिंग के बाद, डेटापैड डेटा को Excel में निर्यात करें. मिनट आयतन की गणना निम्नानुसार करें: मिनट वॉल्यूम (mL/min) = सांस दर (Hz) x ब्रीद वॉल्यूम (μl) x 0.06।
Representative Results
सिस्टम अंशांकन
डेटा विश्लेषण सॉफ्टवेयर एक कस्टम फ्लोहेड के प्रत्यक्ष अंशांकन की अनुमति देता है, जैसे कि यहां वर्णित है। यह स्पिरोमेट्री फ्लो सेट करते समय किया जाता है। जैसा कि चरण 3.1 में वर्णित है, ज्ञात अंशांकन वायु मात्रा को इनपुट करने के लिए एक विकल्प मौजूद है, जो सिस्टम के भीतर वोल्टेज से वॉल्यूम सहसंबंध गुणांक की गणना करता है। यह, हालांकि, एकल पठन के आधार पर एक सहसंबंध गुणांक उत्पन्न करता है, और यह देखा गया है कि एन = 1 मानक से अंशांकन की अंतर्निहित भिन्नता की खराब उपयोगिता है। वर्तमान दृष्टिकोण इस कमी को दूर कर सकता है और एक उपयोगकर्ता को अंशांकन गुणांक की गणना करने के लिए औसत कई रीडिंग का उपयोग करके दैनिक अंशांकन करने की अनुमति देता है। इंजेक्शन वाली हवा के 20 μL के साथ अंशांकन यहां प्रदर्शित किया गया था, जो एक विशिष्ट माउस में एक विशिष्ट उच्च अंत सांस की मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है। सॉफ्टवेयर एक मूल इंटरसेप्ट (0,0) मानता है और इस प्रकार इस दृष्टिकोण का उपयोग करके 0-20 μL से कैलिब्रेट किया जाता है।
एसडब्ल्यूबीपी के लिए यहां प्रस्तावित कार्यप्रणाली दैनिक रूप से कैलिब्रेट करती है, इस प्रकार पर्यावरणीय आर्द्रता / तापमान में किसी भी उतार-चढ़ाव के लिए जिम्मेदार है। विशिष्ट डब्ल्यूबीपी के लिए उपयोग की जाने वाली मूल विधियां, 1955 से ड्रोरबॉग और फेन की पद्धति से जुड़ी हैं, जिन्होंने मानव शिशुओं में वेंटिलेशन को मापने के लिए डब्ल्यूबीपीविकसित किया था। ड्रॉरबॉग और फेन गणना पर्यावरण और विषय के तापमान और आर्द्रता में भिन्नता के लिए जिम्मेदार है। वर्तमान दृष्टिकोण प्रत्येक एसडब्ल्यूबीपी सत्र को कैलिब्रेट करके पर्यावरणीय उतार-चढ़ाव के लिए सही करता है। फिर भी, यह पता लगाने का निर्णय लिया गया कि क्या माउस के नाक गुहा / फेफड़े में सांस लेने का हीटिंग और आर्द्रीकरण हवा की ज्ञात मात्रा के माप को प्रभावित करता है। इस प्रकार, कैलिब्रेटेड वायु माप को गर्म करने और आर्द्र करने पर विषय के प्रभाव की नकल करने के लिए एक कृत्रिम उपकरण बनाया गया था। ल्यूर कनेक्टर्स को 15 एमएल शंक्वाकार ट्यूब से जोड़ा गया था और इस सील शंक्वाकार को नमूना कक्ष और गैस-तंग अंशांकन सिरिंज के बीच इन-लाइन रखा गया था। कमरे के तापमान (23 डिग्री सेल्सियस) पर आयोजित एक खाली शंक्वाकार ट्यूब का उपयोग करके 20 μL अंशांकन किया गया था। शंक्वाकार ट्यूब को तब आंशिक रूप से लुएर कनेक्टर्स के ठीक नीचे आसुत पानी से भर दिया गया था, जिससे शंक्वाकार के हेडस्पेस को बराबर करने का समय मिल गया; आर्द्रता के प्रभाव की जांच के लिए अंशांकन मात्रा को फिर से मापा गया। शंक्वाकार ट्यूब को एक हीटिंग ब्लॉक में रखा गया था और आर्द्र वातावरण में 37 डिग्री सेल्सियस पर बराबर किया गया था, और अंत में विषय हीटिंग के प्रभाव का आकलन करने के लिए पानी के साथ 37 डिग्री सेल्सियस तक बराबर किया गया था और आर्द्रता का कोई अतिरिक्त योगदान नहीं था। चित्रा 2 दर्शाता है कि परीक्षण की गई सभी स्थितियों ने गैस-तंग सिरिंज द्वारा वितरित कैलिब्रेटेड 20 μL माप को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं किया। इस खोज से, यह निष्कर्ष निकाला गया कि एसडब्ल्यूबीपी पशु विषय के तापमान और आर्द्रता पर आधारित जटिल गणनाओं की आवश्यकता के बिना अनुसंधान जानवरों में श्वास की निगरानी के लिए एक सुलभ दृष्टिकोण प्रदान करता है, क्योंकि ये मापा सांस की मात्रा पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं डालते हैं।
विषय की निगरानी
एसडब्ल्यूबीपी का उपयोग जीवाणु रोगज़नक़ बी स्यूडोमल्लेई के साथ घातक श्वसन संक्रमण की बीमारी के दौरान सांस लेने की निगरानी के लिए किया गया था। जागरूक जानवरों में सांस लेने की निगरानी की एक चुनौती नमूना कक्ष के भीतर चलने वाले सामान्य स्वस्थ जानवरों की जिज्ञासा है। माउस की गति एक लगातार चलती आधार रेखा बनाती है जिसे माप से पहले कई दिनों की अवधि में कक्ष में पूर्व-कंडीशनिंग विषयों द्वारा कम किया जा सकता है। यह मुद्दा मुख्य रूप से स्वस्थ चूहों में आधारभूत माप को प्रभावित करता है, क्योंकि संक्रमण के दौरान विषय सुस्त हो जाते हैं, जिससे एसडब्ल्यूबीपी कम विषय गतिविधि के साथ बहुत अधिक प्रबंधनीय हो जाता है। किसी प्रकार के संयम का उपयोग करने का प्रयास करना आकर्षक हो सकता है, चाहे शारीरिक या संज्ञाहरण। शारीरिक संयम का उपयोग तनाव पैदा करके प्राकृतिक श्वास को प्रभावित कर सकता है। इसके अलावा, एनेस्थेटिक्स का उपयोग सांस की दर और गहराई10 पर स्पष्ट प्रभाव डालने के लिए जाना जाता है; इस प्रकार, इन-हाउस एसडब्ल्यूबीपी तंत्र के साथ संज्ञाहरण के प्रभाव की जांच करने का निर्णय लिया गया। आइसोफ्लुरेन का उपयोग आमतौर पर संक्रमण मॉडल के दौरान विवो डायग्नोस्टिक इमेजिंग में प्रदर्शन करने के लिए किया जाता है, और इसलिए, एक सी 57बीएल / 6 माउस को एनेस्थेटाइज्ड किया गया था और एसडब्ल्यूबीपी का उपयोग करके संज्ञाहरण से उबरने तक प्रगति की निगरानी की गई थी। यह परीक्षण एनेस्थीसिया से वसूली की खिड़की को लंबा करने के लिए एक किशोर 4 सप्ताह के अल्बिनो सी 57बीएल / 6 जे माउस के साथ आयोजित किया गया था। चित्रा 3 दर्शाता है कि पसंदीदा एनेस्थेटिक चूहों को हवा की एक बड़ी ज्वारीय मात्रा के साथ धीमी सांस की दर प्रदर्शित करने का कारण बनता है। जैसे-जैसे चूहे बेहोश करने की क्रिया से उबरने लगते हैं, उनकी सांस की दर बढ़ जाती है और सांस की मात्रा कम हो जाती है, शुद्ध प्रभाव के साथ कि कुल प्रेरित हवा धीरे-धीरे बढ़ती है। इस परीक्षण में, यह पाया गया कि सांस की मात्रा वसूली के पहले 30 सेकंड के भीतर पूर्व-संज्ञाहरण स्तरों पर बहाल हो जाती है। एनेस्थीसिया से हटाने के बाद बेसलाइन श्वास को 2-2.5 मिनट तक बहाल किए जाने तक सांस की दर लगातार बढ़ती है। मिनट की मात्रा ने सांस की दर के प्रभावों का बारीकी से पालन किया, एनेस्थीसिया से हटाने के बाद 2.5 मिनट तक बेसलाइन मिनट वॉल्यूम तक पहुंच गया। यह खोज इस बात का समर्थन करती है कि एनेस्थीसिया को एसडब्ल्यूबीपी दृष्टिकोण में नियोजित नहीं किया जाना चाहिए। यह नाटकीय रूप से बेसलाइन श्वास को प्रभावित करता है, आश्चर्य की बात नहीं है, क्योंकि संज्ञाहरण मेजबान चयापचय को धीमा कर देगा, जिससे प्रेरित ऑक्सीजन की कम मांग पैदा होगी। नमूना कक्ष की स्वच्छता को अध्ययन-विशिष्ट संक्रमण नियंत्रण के साथ-साथ मूत्र या मल से फेरोमोन के प्रभाव को संबोधित करने के लिए विषयों के बीच भी विचार किया जाना चाहिए जो विषयों के बीच तनाव को प्रभावित कर सकता है।
डब्ल्यूबीपी एक गैर-इनवेसिव तरीके से श्वसन रोग मॉडल में फेफड़ों के कार्य की निगरानी के लिए एक आकर्षक रणनीति है। एसडब्ल्यूबीपी का उपयोग यह अध्ययन करने के लिए किया गया था कि घातक श्वसन मेलियोइडोसिस संक्रमण (चित्रा 4) के दौरान श्वास में परिवर्तन कैसे होता है, जिसमें फेफड़ों में बायोल्यूमिनेसेंस निगरानी को प्रतिबिंबित करने वाले समय बिंदु होते हैं। यह देखा गया कि यह मॉडल सुस्ती की शुरुआती शुरुआत से जुड़ा हुआ है, जो संक्रमण के लगभग 3 दिनों बाद मरणासन्न रोग के विकास तक धीरे-धीरे प्रगतिशील तरीके से बना रहता है। यह भी देखा गया कि संक्रमण के पहले दिन के दौरान चूहों की सांस की दर और कुल प्रेरित हवा (मिनट की मात्रा) तेजी से कम हो जाती है और संक्रमण के शेष समय के लिए कम रहती है (चित्रा 4 ए, सी)। यह पैटर्न शुरुआती शुरुआती सुस्ती के अनुरूप है, जो संक्रमण के अगले 2 दिनों तक बनी रहती है। इसके विपरीत, पहले 24 घंटों के दौरान सांस की मात्रा तेजी से नहीं गिरती है और इसके बजाय थोड़ी और स्थिर कमी होती है, जो बीमारी के 3-दिवसीय पाठ्यक्रम में रैखिक गिरावट तक पहुंचती है (चित्रा 4 बी)।
चित्रा 1: एसडब्ल्यूबीपी उपकरण। एक कस्टम सैंपल चैंबर का निर्माण दो सपाट चेहरों पर बल्कहेड कनेक्टर के साथ एक सील करने योग्य स्क्वायर ग्लास जार से किया गया था। एक बल्कहेड का उपयोग 8-पिन डीआईएन कनेक्शन के माध्यम से पुल एम्पलीफायर और डेटा अधिग्रहण डिवाइस डिजिटाइज़र से जुड़े गेज दबाव सेंसर को माउंट करने के लिए किया गया था। दूसरे बल्कहेड को गैस-टाइट सिरिंज द्वारा अंशांकन के लिए एक लुएर कनेक्टर के साथ फिट किया गया था। डिवाइस सॉफ्टवेयर चलाने वाले पीसी से जुड़ा हुआ था। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 2: सांस की मात्रा पर विषय तापमान और आर्द्रता का प्रभाव। लुएर कनेक्टर्स के साथ एक 15 एमएल शंक्वाकार ट्यूब 20 μL अंशांकन सिरिंज और नमूना कक्ष के बीच लाइन में स्थापित किया गया था। शंक्वाकार ट्यूब से कोई अतिरिक्त तापमान / आर्द्रता योगदान के साथ सिस्टम को 20 μL तक कैलिब्रेट किया गया था। आसुत जल से संतृप्त आर्द्रता और/या शंक्वाकार ट्यूब के गर्म होने के बाद कमरे के तापमान (23 डिग्री सेल्सियस) से शरीर के तापमान (37 डिग्री सेल्सियस) तक अन्य माप एकत्र किए गए थे। टुकी के मल्टीपल कंपेरिज़न पोस्ट-टेस्ट के साथ वन-वे एनोवा द्वारा प्रत्येक स्थिति के एन = 5 माप से कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं पाया गया था। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 3: चूहों में सांस लेने पर गैस संज्ञाहरण का प्रभाव। 6 जे माउस (8.6 ग्राम) से प्रतिनिधि डेटा को ऑक्सीजन में 3% आइसोफ्लुरेन के साथ 5 मिनट के लिए बेहोश किया गया और एसडब्ल्यूबीपी नमूना कक्ष में स्थानांतरित कर दिया गया। एनेस्थीसिया से हटाने के बाद प्लेथ डेटा 150 सेकंड के लिए एकत्र किया गया था। एनेस्थीसिया से हटाने के बाद 100 सेकंड तक विषय ने प्रारंभिक अनुकरण शुरू किया। (ए) संज्ञाहरण से पहले बेसलाइन श्वास, 4.97 हर्ट्ज सांस दर, 9.74 μL सांस की मात्रा और 2.91 एमएल मिनट की मात्रा को मापता है। (बी) संज्ञाहरण से वसूली के दौरान सांस लेने में परिवर्तन के पहले 60 एस। (A-B) ऊर्ध्वाधर अक्ष प्रति सांस μL और सेकंड में क्षैतिज अक्ष को मापता है। (C-E) एनेस्थीसिया से वसूली के 150 सेकंड के दौरान वेंटिलेशन डेटा एकत्र किया गया था, (सी) सांस दर, (डी) सांस की मात्रा, और (ई) गणना मिनट वॉल्यूम के लिए प्रति समय बिंदु ≥3 श्वास चक्रों से औसत। प्री-एनेस्थीसिया बेसलाइन मान प्रत्येक संबंधित ग्राफ में एक क्षैतिज बिंदीदार रेखा के साथ इंगित किए जाते हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 4: मेजबान श्वास पर श्वसन मेलियोइडोसिस का प्रभाव। पांच 8 सप्ताह की मादा C57BL/6 चूहों को बायोल्यूमिनेसेंट बी. स्यूडोमल्ली स्ट्रेन JW270 के 4.9 लॉग सीएफयू से संक्रमित किया गया था। एसडब्ल्यूबीपी संक्रमण के 3-दिवसीय पाठ्यक्रम के दौरान आयोजित किया गया था, जिसमें सांस की दर (ए) और सांस की मात्रा (बी) को मापा गया था। कुल प्रेरित हवा की गणना मिनट वॉल्यूम (सी) के रूप में की गई थी। पांच विषयों में से प्रत्येक के लिए डेटा स्वतंत्र रूप से तीसरे क्रम के बहुपद प्रतिगमन के साथ प्लॉट किया जाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
Discussion
एसडब्ल्यूबीपी छोटे पशु मॉडल में श्वसन संक्रमण की समझ को बढ़ाने के लिए एक आकर्षक दृष्टिकोण है। महत्वपूर्ण रूप से, यह एक गैर-आक्रामक दृष्टिकोण है, और इस तरह, यह संक्रमण चुनौती के दौरान जानवरों पर शोध करने के लिए अनुचित तनाव पैदा करने का महत्वपूर्ण जोखिम पैदा नहीं करता है। दरअसल, विषय श्वास की निगरानी की प्रक्रिया एक त्वरित परीक्षण है जिसमें कई मिनट और न्यूनतम विषय हैंडलिंग की आवश्यकता होती है। वैज्ञानिक लाभ इस बात की उच्च-रिज़ॉल्यूशन समझ है कि माइक्रोबियल रोगजनक रोग के दौरान फेफड़ों के कार्य को कैसे प्रभावित करते हैं। यह दृष्टिकोण बुनियादी अनुसंधान के लिए लाभ प्रदान करेगा, यह समझने की सुविधा प्रदान करेगा कि रोगज़नक़ बीमारी का कारण कैसे बनता है, साथ ही यह समझने के लिए एक ट्रांसलेशनल उपयोगिता प्रदान करेगा कि एक नया चिकित्सीय श्वसन स्वास्थ्य की स्थिति के अधीन एक शोध को कैसे पुनर्स्थापित करता है।
इस पांडुलिपि में, रोगज़नक़ बी स्यूडोमल्लेई के लिए प्रतिनिधि परिणाम प्रदान किए जाते हैं, जो प्रारंभिक सुस्त प्रतिक्रिया का कारण बनता है। माउस संक्रमण मॉडल में सभी जीवाणु फेफड़ों के संक्रमण एक ही तरीके से मौजूद नहीं हैं। अन्य संक्रमण मॉडलों के साथ पिछले अनुभव से पता चला है कि जीवाणु रोगज़नक़ क्लेबसिएला निमोनिया उस बिंदु तक एक स्पर्शोन्मुख संक्रमण के रूप में प्रस्तुत होता है जिस पर चूहे संक्रमण के शिकार होते हैं, संक्रमण के बाद लगभग तीसरे दिन भी। यह अनुमान लगाया गया है कि प्रेरित हवा (यानी, मिनट वॉल्यूम) के लिए मेजबान मांग सुस्ती की डिग्री से निकटता से संबंधित हो सकती है जिसके साथ कोई बीमारी प्रस्तुत होती है। भविष्य के अध्ययनों की जांच करने की आवश्यकता होगी कि श्वसन रोग के दौरान विभिन्न जीवाणु रोगजनक फेफड़ों के कार्य को कैसे प्रभावित करते हैं। यह समझा जाता है कि विभिन्न रोगजनकों के पास मेजबान रक्षा से बचने के लिए अद्वितीय दृष्टिकोण हैं, जिनमें अंतर शामिल हैं, (1) इंट्रासेल्युलर या बाह्य रोगजनकों होने की प्रवृत्ति, (2) प्रारंभिक / देर से हाइपोथर्मिक प्रतिक्रिया पैदा करने की क्षमता, और (3) विषाणु निर्धारकों के विभिन्न प्रदर्शनों का उपयोग 3,12,13। इसलिए, यह संभावना है कि विभिन्न रोग रणनीतियों के परिणामस्वरूप संक्रमण के दौरान फेफड़ों के कार्य और श्वास पर अद्वितीय प्रभाव पड़ेगा।
इस प्रोटोकॉल में वर्णित अनुशंसित सेटिंग्स को एसडब्ल्यूबीपी के दौरान मौजूद अद्वितीय चुनौतियों को समायोजित करने के लिए संशोधित किया जा सकता है। एसडब्ल्यूबीपी रिकॉर्डिंग सत्र के दौरान अनुभव किए गए सामान्य मुद्दों में से एक नमूना कक्ष के भीतर विषय का आंदोलन है। जैसा कि उल्लेख किया गया है, यह आंदोलन बेसलाइन को संशोधित करता है और श्वास माप की सटीकता को प्रभावित कर सकता है। शिफ्टिंग बेसलाइन को सामान्य करने के लिए एक डिजिटल फिल्टर का उपयोग किया गया था, जिससे छोटे आंदोलनों के बावजूद व्यवहार्य सांस माप की अनुमति मिलती है। अत्यधिक आंदोलन एक बेसलाइन माप को शून्य इनपुट की सीमा से बाहर धकेल सकता है। रिकॉर्डिंग को 1 एमवी रेंज (चैनल 1 सेटिंग) पर अनुशंसित किया जाता है, जो रेंज के बाहर डेटा के नुकसान से बचते हुए प्लेथिस्मोग्राफी की चोटियों को अभी भी देखने का समझौता प्रदान करता है। असाधारण रूप से सक्रिय विषयों के लिए, लगातार आउट ऑफ रेंज सिग्नल से बचने के लिए रिकॉर्डिंग रेंज >1 एमवी का विस्तार करना आवश्यक हो सकता है।
अनुशंसित प्रक्रिया पर्यावरणीय आर्द्रता / तापमान में उतार-चढ़ाव को समायोजित करने के लिए दैनिक अंशांकन (या प्रत्येक सत्र में) की मांग करती है। पारंपरिक डब्ल्यूबीपी जटिल गणनाओं का उपयोग करता है जो पर्यावरण और विषय 5,6 दोनों के तापमान / आर्द्रता में कारक है। यह प्रदर्शित किया गया है कि वर्तमान एसडब्ल्यूबीपी तंत्र में, मेजबान तापमान / आर्द्रता के प्रभाव अंशांकन स्रोत के मापा सांस की मात्रा में महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं करते हैं। इसलिए, एसडब्ल्यूबीपी में यह दृष्टिकोण मूल रूप से ड्रोरबॉग और फेन के >50 साल पुराने दृष्टिकोण से भिन्न है। यहां, एसडब्ल्यूबीपी सीधे एक मापा सांस की मात्रा में दबाव परिवर्तन से संबंधित है जिसमें मेजबान से कोई और सुधार नहीं होता है।
अनुसंधान पशु डब्ल्यूबीपी को नैदानिक डब्ल्यूबीपी के विपरीत करना आवश्यक है। एसडब्ल्यूबीपी द्वारा एकत्र किए गए बायोमेट्रिक डेटा के प्रकार सांस की मात्रा और आवृत्ति हैं। इस तरह के माप नैदानिक रूप से सरल स्पिरोमेट्री उपकरण का उपयोग करके एकत्र किए जाते हैं जिसमें एक रोगी अपने मुंह पर एक सांस मॉनिटर रखता है और सामान्य रूप से एयरफ्लो की निगरानी करने वाले उपकरण में सांस लेता है। अनुसंधान जानवरों में इसी तरह की स्पिरोमेट्री को संयम की आवश्यकता होती है, इस प्रकार तनाव और सांस लेने में अंतर्निहित व्यवधान में योगदान होता है। इसलिए, सरल स्पिरोमेट्री चिकित्सकीय रूप से कार्यात्मक है लेकिन अनुसंधान जानवरों के लिए नहीं। डब्ल्यूबीपी क्लिनिक में उन्नत डेटा एकत्र करने के लिए एक आवश्यक उद्देश्य प्रदान करता है, जिसमें अवशिष्ट फेफड़ों की मात्रा जैसे माप शामिल हैं। इस तरह के डेटा को केवल एक विषय के संदर्भ में निहित किया जा सकता है कि वे कैसे सांस लेते हैं, जिसमें जबरन समाप्ति (गहरी सांस छोड़ने से उनके फेफड़े को खाली करना) शामिल है। शोधकर्ता से श्वास निर्देशों का पालन करने के लिए अनुसंधान जानवरों पर भरोसा नहीं किया जा सकता है। डब्ल्यूबीपी के दौरान चिकित्सकीय रूप से एकत्र किए गए कई उन्नत मापों को अनुसंधान जानवरों में पुन: पेश नहीं किया जा सकता है। अनुसंधान जानवरों में डब्ल्यूबीपी मौलिक रूप से नैदानिक डब्ल्यूबीपी से अलग है। पशु डब्ल्यूबीपी पशु तनाव और श्वास गड़बड़ी से बचने के लिए एक गैर-संयमित तरीके से सरल वेंटिलेशन डेटा (सांस दर और मात्रा) एकत्र करना चाहता है। इस प्रकार, अनुसंधान जानवरों में डब्ल्यूबीपी का उपयोग नैदानिक डब्ल्यूबीपी में उपयोग की जाने वाली तकनीकों को दोहराने के लिए प्रतीत होता है, जिसमें पर्यावरण और विषय तापमान और आर्द्रता के आधार पर जटिल गणना शामिल है, लेकिन एक विषय से उन्नत डेटा एकत्र करने की क्षमता के बिना जो मजबूर समाप्ति करने के निर्देशों का पालन कर सकता है। इसे ध्यान में रखते हुए, यह प्रदर्शित करने की मांग की गई थी कि क्या डब्ल्यूबीपी का एक सरलीकृत संस्करण श्वसन रोग के अध्ययन के लिए प्रासंगिक श्वास आवृत्ति और मात्रा एकत्र करने के लिए पर्याप्त होगा। एक अंशांकन सत्र नियोजित किया गया था, जिसने पर्यावरणीय तापमान और आर्द्रता में किसी भी भिन्नता के लिए क्षतिपूर्ति की। इसके अलावा, यह एक कृत्रिम माउस के साथ प्रदर्शित किया गया था जो तापमान के अधीन है, और मापा सांस की मात्रा के लिए आर्द्रता का सांस की मात्रा को सटीक रूप से मापने पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ता है। यह निष्कर्ष निकाला गया कि एसडब्ल्यूबीपी में पशु अध्ययन पर शोध करने के लिए उत्कृष्ट अनुप्रयोग है, उपयोगकर्ता को डेटा के बोझिल गणितीय उपचार को नियोजित करने की आवश्यकता के बिना।
Disclosures
लेखकों के हितों का कोई टकराव नहीं है।
Acknowledgments
इन अध्ययनों को राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान COBRE अनुदान P20GM125504-01 उप-परियोजना 8246 द्वारा समर्थित किया गया था।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 1/8" NPT Luer adaptor | Amazon | B07DH9MY8W | Calibration port |
| 1/8" NPT to 1/4" NPT adaptor | Amazon | B07T6CR6FS | Bulkhead to luer adaptor |
| 150 kohm resistor | Amazon | B07GPRYL81 | Pressure transducer excitation voltage selection |
| 3/4" diamond drill bit | Drilax | DRILAX100425 | To drill bulkhead mounts in glass jar |
| Bridge Amp | AD Instruments | FE221 | One channel option |
| Bulkhead fitting | Legines | 3000L-B | 1/4" NPT, 3/4-16 UNF brass bulkhead coupling |
| Chaney adaptor | Hamilton | 14725 | Gas tight syringe adaptor for set volume |
| DIN connector | AD Instruments | SP0104 | To connect pressure sensor to Bridge Amp |
| Gastight syringe, 25 uL | Hamilton | 80201 | Calibration syringe |
| LabChart | AD Instruments | Life Science Data Acquisition Software | |
| Luer plug | Cole Parmer | 45513-56 | Calibration port closure |
| PowerLab 4/26 | AD Instruments | PL2604 | Digital interface to computer |
| Pressure transducer | Omega Engineering | PX409-10WGV | High accuracy oil filed gage pressure sensor |
| Rubber gasket | Amazon | B07LH4C8LS | To mount bulkheads (4 required per chamber) |
| Square glass jar | Amazon | B07VNSPR8P | 600 ml with 95 mm silicone gasket |
References
- Warawa, J. M., Long, D., Rosenke, R., Gardner, D., Gherardini, F. C. Role for the Burkholderia pseudomallei capsular polysaccharide encoded by the wcb operon in acute disseminated melioidosis. Infection and Immunity. 77 (12), 5252-5261 (2009).
- West, T. E., Myers, N. D., Liggitt, H. D., Skerrett, S. J. Murine pulmonary infection and inflammation induced by inhalation of Burkholderia pseudomallei. International Journal of Experimental Pathology. 93 (6), 421-428 (2012).
- Lawrenz, M. B., et al. Development and evaluation of murine lung-specific disease models for Pseudomonas aeruginosa applicable to therapeutic testing. Pathogens and Disease. 73 (5), (2015).
- Lim, R., et al. Measuring respiratory function in mice using unrestrained whole-body plethysmography. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (90), e51755 (2014).
- Drorbaugh, J. E., Fenn, W. O. A barometric method for measuring ventilation in newborn infants. Pediatrics. 16 (1), 81-87 (1955).
- Simon, G., Pride, N. B., Jones, N. L., Raimondi, A. C. Relation between abnormalities in the chest radiograph and changes in pulmonary function in chronic bronchitis and emphysema. Thorax. 28 (1), 15-23 (1973).
- Gassiep, I., Armstrong, M., Norton, R. Human melioidosis. Clinical Microbiology Reviews. 33 (2), 06-19 (2020).
- Gutierrez, M. G., Warawa, J. M. Attenuation of a select agent-excluded Burkholderia pseudomallei capsule mutant in hamsters. Acta Tropica. 157, 68-72 (2016).
- Gutierrez, M. G., Pfeffer, T. L., Warawa, J. M. Type 3 secretion system cluster 3 is a critical virulence determinant for lung-specific melioidosis. PLoS Neglected Tropical Diseases. 9 (1), 3441 (2015).
- Rocco, P. R. M., Zin, W. A. Anaesthesia, Pain, Intensive Care and Emergency Medicine. Gullo, A. , Springer. (2002).
- Fodah, R. A., et al. Correlation of Klebsiella pneumoniae comparative genetic analyses with virulence profiles in a murine respiratory disease model. PLoS One. 9 (9), 107394 (2014).
- Gotts, J. E., et al. Clinically relevant model of pneumococcal pneumonia, ARDS, and nonpulmonary organ dysfunction in mice. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 317 (5), 717-736 (2019).
- Galan, J. E. Common themes in the design and function of bacterial effectors. Cell Host & Microbe. 5 (6), 571-579 (2009).
