Yöntem makalesi

Serbest hareket eden farelerde mide hareketliliğinin uzun süreli izlenmesi için rafine silikon gerilme ölçerlerinin üretimi ve implantasyonu

127 görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/72488

⸱

4 Ağustos 2026

 ,  ,  ,  , 
1Institute of Acupuncture and Moxibustion, China Academy of Chinese Medical Sciences

Bu makalede

Özet

Bu protokol, serbestçe hareket eden C57BL/6J farelerde mide hareketliliğinin sürekli izlenmesi için esnek ve biyouyumlu silikon eleştirici ölçerin üretimi ve cerrahi implantasyonunu tanımlar. Bu yöntem, rafine silikon kapsülleme ve güvenli kafa monte konnektör sabitleme sayesinde uzun süreli stabil kayıtlar sağlar.

Özet

Bu protokol, serbestçe hareket eden C57BL/6J farelerinde mide hareketliliğinin uzun vadeli izlenmesi için esnek, biyouyumlu silikon gerim ölçerin üretimi ve cerrahi implantasyonunu tanımlar. Bilinçli hayvanlarda mide motor aktivitesinin sürekli değerlendirilmesi teknik olarak zordur çünkü anestezi ve invaziv işlemler normal gastrointestinal fizyolojiyi değiştirebilir. Bu zorlukları gidermek için, bu protokol, gerilme ölçerinin hassas silikon kapsüllenmesini güvenli başa monte konnektör sabitlemesi ile birleştirerek uzun süreli kayıtlar sırasında cihazın stabilitesini artırırken, elektrik devresini normal hayvan aktivitesiyle ilişkili mekanik hasardan korur. Bu işlem, 15 günlük ameliyat sonrası dönemde güvenilir implantasyon ve mide kasılma aktivitesinin sürekli kaydedilmesini sağlar. Temsilci kayıtlar, anestezi, uyanık başlangıç, ameliyat sonrası iyileşme ve beslenme kaynaklı uyum sırasında belirgin mide hareketliliği desenlerini göstermektedir. Histolojik değerlendirme, implantasyon bölgesinin çevresinde yalnızca hafif lokal doku yanıtları olduğunu ve incelenen koşullarda cihazın biyouyumlulukunu desteklediğini göstermektedir. Bu protokol, bilinçli farelerde stabil uzun vadeli mide hareketliliği kayıtları elde etmek için tekrarlanabilir bir yaklaşım sunar ve genetik olarak değiştirilmiş fare modelleri kullanılarak yapılan çalışmalar da dahil olmak üzere gastrointestinal fizyoloji ve hastalık araştırmalarını kolaylaştırabilir.

Giriş

Biyomedikal araştırmalarda, özellikle gastrointestinal hareketlilik çalışmalarında fizyolojik aktivitenin hassas izlenmesi, sindirim mekanizmalarını ve hastalık patolojilerini anlamak içinkritik öneme sahiptir 1,2. Ancak, serbest hareket eden hayvanlarda mide hareketliliğini izlemek için mevcut yöntemlerin önemli sınırlamaları vardır. Görüntüleme teknikleri genellikle operasyonel karmaşıklık, yüksek ekipman gereksinimleri ve potansiyel radyasyon maruziyetinedeniyle sınırlandırılır 3,4. Balon tabanlı yöntemler faydalı olsa da, genellikle serbestçe hareket eden hayvanlarda uzun süreler boyunca mide hareketliliğini izleyemez ve genellikle anestezi durumlarıylasınırlıdır 5. Sonometrikri gibi minimal invaziv yaklaşımlar, bilinçli hayvanlarda mide hareketliliğini kaydedemez6. Benzer şekilde, manometrik yöntemler öncelikle anestezi altındaki fareler 7,8,9 için uygulanabilir. Alternatif olarak, serozal elektrotlar kullanılarak mide yavaş dalgalarının elektrofizyolojik kaydı, mide kasılmalarını tetikleyen altta yatan kalp pili miyoelektriksel aktivitesini yakalamak için doğrudan bir yaklaşım olarakgeliştirilmiştir 10,11. Serozal elektrotlar elektriksel ritimleri ve disritmileri tespit etmekte oldukça etkili olsalar da, ortaya çıkan mekanik kuvveti doğrudan ölçmezler. Ayrıca, in vivo elde edilen hücre dışı kaydedilen yavaş dalgalar her zaman gerçek hücre içi yavaşdalgaları 12 yansıtmayabilir ve yüzey veya serozal elektrotlardan kaydedilen elektrik sinyalleri yerel sinirsel aktivite tarafından önemli ölçüde etkilenebilir; yani gerçek fazik mekanik kasılmaları mutlaka temsiletmezler 13,14.

Buna karşılık, silikon gerilme ölçerleri mekanik hareketteki değişiklikleri elektriksel sinyallere dönüştürür ve hem fizyolojik hem de patolojik koşullarda mide ve bağırsak gibi boş visseral organlarda hareketlilik desenlerinin uzun süreli kaydedilmesinisağlar 15,16,17. Bu protokolün genel amacı, gastroenterolojide transgenik modeller için en yaygın kullanılan genetik arka plan olan serbest hareket eden C57BL/6J farelerinde mide hareketliliğinin uzun vadeli izlenmesi için rafine silikon gerim ölçerinin üretimi ve cerrahi implantasyonunu tanımlamaktır. Daha önce açıklanan gerilme ölçermetodolojileri 18 üzerine inşa edilen bu protokol, önceki tasarımlara kıyasla morin mide duvarındaki mekanik yükü azaltmak için hafif ve biyouyumlu 704 silikon kapsülasyonu ile ultra ince (0,2 mm) sensör profili içermektedir. Ayrıca, modüler kafa monte konnektör yönlendirme stratejisi, ameliyat sonrası kablo gerginliğini ve çiğneme kaynaklı hasarı en aza indirerek uzun süreli kayıtlar sırasında cihaz stabilitesini artırır. Protokol, ameliyat sonrası iyileşme ve beslenme dahil olmak üzere farklı fizyolojik durumlarda bilinçli farelerde mide mekanik aktivitesinin uzun vadeli ve doğrudan ölçümlerini arayan araştırmacılar için tasarlanmıştır. Bildirilen doku yapışmasında ve minimal fonksiyonel bozulmalar, sunulan doğrulama verileri kapsamında yorumlanmalıdır ve bu parametrelerin daha fazla nicel değerlendirmesi gelecekteki çalışmalar için önemli bir yön olmaya devam etmektedir.

Protokol

Bu çalışma, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı tarafından yayımlanan Deneysel Hayvanların Muamelesi Rehber Görüşleri'ne uygun olarak yürütülmüştür. Tüm deneyler, Çin Çin Tıp Bilimleri Akademisi Hayvan Deneyleri Etik Komitesi tarafından onaylandı (No. D2024-01-26-07).

1. Hayvan Hazırlığı

  1. 8 haftalık ve 25 ± 3 g ağırlığında sağlıklı vahşi tip C57BL/6J erkek fareler edinin.
  2. Fareleri belirli patojensiz (SPF) koşullarda 22°C ± 1°C, %55 ± %5 göreli nem ve 12 saat ışık/karanlık döngü altında tutun. Grup evi kafes başına beşten fazla fare bulundurmamalıdır.
  3. Standart yemek ve su ile libitum sağla. Ameliyat sırasında uygun mide duvarı gerginliğini korumak için farelerin anestezi indüksiyonuna kadar yiyecek ve suya serbestçe erişimi sağlanır.
  4. Hayvanların laboratuvara 7 gün alışmasına izin verin, ardından 8. gün deneylere başlayın.
  5. Alışmış fareleri deneysel gruplara rastgele atanarak potansiyel seçim yanlılığını en aza indirin.
  6. Her fare için ameliyattan 24 saat önce fiziksel görünüş, davranış ve vücut ağırlığı değerlendirerek klinik sağlık değerlendirmesi yapın. Hastalık, yaralanma veya vücut kilosu kaybı belirtileri %10'dan fazla olan hayvanları hariç tutun.
  7. Her farenin vücut ağırlığını anesteziden hemen önce ölçün. Enjeksiyon hacmini 20 mL/kg olarak hesaplayın, bu da 250 mg/kg tribromoetanol dozuna karşılık gelir.

2. Gerilme ÖlçerHazırlığı 18

  1. 3,6 mm × 3,0 mm taban boyutu, 2,0 mm × 1,0 mm ızgara boyutuna sahip 350 Ω bir gerilme ölçer alın. Çift mineli tellere (0,15 mm çap, 100 mm uzunluk) önceden bağlanmış, %2,0 ± %13 (Doğruluk Sınıfı A) hassasiyet katsayısına sahip bir gerilme ölçer kullanın.
  2. Gerilme ölçerin her iki tarafına eşit bir silikon kauçuk tabakası uygulayın, tam kapsüllü cihaz yaklaşık 0,2 mm kalınlığa ulaşana kadar. Tüm yüzeylerin tamamen kaplı olduğundan ve açık alanlar olmadan olduğundan emin olun.
  3. Lehim noktasına ek bir damla silikon kauçuk uygulayın ve pamuk çubukla eşit şekilde yayarak gerim ölçer tamamen kapsüllenene kadar. Son cihaz boyutlarının yaklaşık 6,0 mm × 8,0 mm olduğunu doğrulayın.
  4. Silikon kaplamanın pürüzsüz ve hava kabarcıkları veya boşluklardan arınmış olduğundan ve nihai cihazın hedef boyutlara uyduğundan emin olarak tam kapsülasyonu onaylayın.
  5. Kapsüllü gerilme göstergesini oda sıcaklığında (22°C ± 1°C) ve iyi havalandırılmış, tozsuz bir ortamda %60–%70 göreli nemde en az 48 saat boyunca kürleyin.
  6. Başlıkta monte edilen konnektörü, lehimleme makinesi, lehim ve asitsiz lehim akısı kullanarak emaye teline kaynak yapın.
  7. Lehim bağlantılarının bütünlüğünü, iris diseksiya forsepsiyle emaye telleri nazikçe çekerek doğrulayın. Bağlantıların kablo kopmadan güvenli kaldığından emin olun.
  8. Monte edilmiş gerilme ölçerini, bir gerilme ölçer sensörü sıfır ayarlı kutusu aracılığıyla bir köprü amplifikatörüne bağlayın.
  9. Devreyi dengelemek, monte edilmiş gerilme ölçerini özel 350 Ω sıfır ayarlı kutuya ve köprü amplifikatörüne bağlayarak tel direncinden kaynaklanan temel ofseti ortadan kaldırır ve mevcut sinyal aralığını en üst düzeye çıkarır. Tüm bağlantılar tamamlandıktan sonra, kapsüllü gerilme ölçerini hem hava hem de %0,9 tuzlu sendeyle nazikçe bükerek, alım yazılımında çıkış dalga formunu izleyin. Cihazın doğru işleyişini doğrulayarak net bir dalga formu sapmasını doğrulayın; bu da yeterli elektrik bağlantısı, su geçirmezlik ve sensör hassasiyetini gösterir.

3. Gerilme Ölçer İmkalanması için Cerrahi İşlem

  1. Tüm cerrahi aletleri %75 etanol ile sterilize edin. Hazırlanan gerilme ölçer bileşenlerini %75 etanolde 15 dakika bekletin, ardından %0,9 sodyum klorür çözeltisine 15 dakika batırın.
  2. %0,9 sodyum klorür çözeltisinden gerilme ölçer bileşenlerini çıkarın ve ek hava kurutma veya durulama olmadan hemen cerrahi implantasyona geçin.
  3. Fareyi %1,25 tribromoetanol çözeltisi (20 mL/kg) intraperitoneal enjeksiyonla anestezi edin.
  4. Ticari olarak hazırlanmış %1,25 tribromoetanol çözeltisi kullanın, daha fazla seyreltme yapmadan. Çözeltiyi 4°C sıcaklığında, ışıktan korunan bir amber şişede saklayın ve üreticinin son kullanma tarihinde kullanın.
  5. Ameliyat boyunca hayvanı her 10 dakikada bir izleyin; böylece düzenli nefes alma ve dokunsal uyarıma yanıt olarak hareket olmaması sağlanır. Doğru refleksin kaybı ve ayak sıkıştırma yokluğu refleksinin yokluğunu doğrulayarak anestezi için yeterli cerrahi düzlem doğrulanmasını teyit edin.
  6. Ek anestezi gerekmedi çünkü başlangıç dozu işlem boyunca yeterli cerrahi düzlem sağladı.
  7. Geri besleme kontrollü ısıtma battaniyesi kullanarak hayvanın çekirdek vücut sıcaklığını 37,0°C ± 0,5°C arasında tutun. Kornea kurumasını önlemek için cerrahi işlem boyunca petrolatum oftalmik merhem uygulayın.
  8. Karın ve kafatasından tüyleri küçük hayvan saç makası makinesiyle çıkarın. Açıkta kalan cildi %1 povidon-iyot solüsyolu ve %75 etanol ile dezenfekte edin (Şekil 1A–C).
  9. Karın bölgesini steril cerrahi bir perdeyle örtün (Şekil 1D).
  10. Cerrahi alanı steril bir gazlı bezle örtün. Yaklaşık 1,5–3,0 cm uzunluğunda ventral orta hat kesi oluşturun; bu kesik xiphoid sürecinden deri ve karın kasları boyunca kaudal olarak uzanır. Kafatasının zirvesinde sagital dikiş boyunca yaklaşık 5,0–8,0 mm uzunluğunda ikinci bir boyuna kesi oluşturun (Şekil 1E,J).
  11. Kesi uzunluğunu, hayvanın vücut boyutuna göre seçin; böylece dikiş için mide antrumu yeterince açığa çıkarılırken, doku travmasını en aza indirin ve yara kapanmasını kolaylaştırın.
  12. Mideyi pamuklu çubukla nazikçe dışa çıkarın. Büyük omentumu ayırın ve işlem boyunca %0,9 fizyolojik tuzlu suyla ıslatılmış pamuk topları kullanarak doku hidratını koruyun (Şekil 1F).
  13. Büyük omentumu mide duvarından nazikçe küt bir diseksiyonla nemli pamuk çubuğu veya kör forseps kullanarak ayırın; komşu kan damarlarına ve çevresindeki dokulara zarar vermemeye özen gösterin.
  14. Doku nemlendirmesini korumak için her 3–5 dakikada veya doku yüzeyi kurumaya başladığında açıkta kalan mideye sıcak (37,0°C± 0,5°C) steril %0,9 tuzlu su uygulayın.
  15. Cildi alttaki kaslardan nazikçe ayırın; pamuk çubuğu ve diseksiyon forsepsiyle kranial ve karın kesileri arasında sürekli bir deri altı tünel oluşturun. Gerilme ölçer mekanizmasını tünelden geçirin, başa monte edilen konnektörü alın üzerine yerleştirin ve gerilme ölçerini karın bölgesinin üzerine yerleştirin (Şekil 1G,J).
  16. Tel, karın kesisinden sol yan vücut duvarı boyunca, sol ön uzuvun altından ve dorsal boyun üzerinden kranial kesiye kadar deri altı tünelden geçirin.
  17. Gerilme ölçerini mide antrumunun serosal yüzeyine 7-0 emilemez dikişler kullanarak dikin (Şekil 1H). Büyük omentumu gerilme ölçerinin üzerine yeniden konumlandırın ve fonksiyonel dikiş alanını yaklaşık 5,0 mm × 5,0 mm ile sınırlayın.
  18. Gerilme ölçerini mide antrumunun serozal yüzeyine, uzun ekseni ve kardiyadan pylorus'a uzanan boylamasına kas liflerine paralel hizalanmış tellerle birlikte yerleştirin. Lehim eklemlerini karın duvarına doğru yönlendirin; lehimlenmiş ucu başa doğru, karşı ucu ise pilorus'a yönlendirin (Şekil 1H).
  19. Gerilme ölçerini üç fiksasyon noktası olan sürekli bir dikiş kullanarak mide serozasına sabitleyin. Bir dikişi kaudal (pilorik) ucuna, iki ardışık dikişi kafatası (kardiyak) ucuna yerleştirin, ardından üst orta çizgide tek bir düğümle birleştirin (Şekil 1H).
  20. Mide ve diğer tüm karın organlarını normal anatomik pozisyonlarına geri döndürün. Mineli teli karın kaslarına sabitleyerek ön-arka hareketi en aza indirin.
  21. Emalı telleri karın kaslarına sabitleyin; kas içine dikiş ile ilk bir düğüm yerleştirin, dikişi her iki telin etrafına birkaç kez sarın ve telleri sıkıca sabitlemek için son bir düğüm bağlayın.
  22. Karın kaslarını kapatın, ardından deriyi 6-0 emilebilir dikişlerle kapatın (Şekil 1I).
  23. Ön fontanelin ortaya çıkması için %3 hidrojen peroksit kullanılarak periostu çıkarın (Şekil 1J).
    DIKKAT: Hidrojen peroksit bir tahriş edicidir. Uygun kişisel koruyucu ekipman giyin ve gözlerle ve ciltle temas kurmaktan kaçının.
  24. Periostu çıkarmak ve hafif kanamayı kontrol etmek için açıkta kalan kafatasına yaklaşık 10 saniye boyunca %3 hidrojen peroksit uygulayın. Çözeltiyi hemen steril pamuk çubukla çıkarın, steril tuzlu su ile iyice durulayın ve bazal reçinesi uygulamadan önce yüzeyi tamamen kurutun.
  25. Bazacı reçineyi karıştırıp kafatasına uygulayın. Başlıkta monte edilen konnektörü reçine doğal olarak sertleşene kadar bastırın. Kafa derisini, sabit konnektörün etrafına dikin ve başlığa monte edilen konnektörün dairesel açıklığını açık bırakın (Şekil 1K).
  26. Bazlama reçinesinin yaklaşık 5 dakika boyunca rahatsız edilmeden polimerleşmesine izin verin. Bir çift forsepsin ucuyla reçine yüzeyine nazikçe dokunarak tam kürtülmeyi onaylayın.
  27. İlk kürlenme aşamasında, reçine yeterince sertleşene kadar konnektörün destek olmadan yerinde kalmasını sağlayacak kadar baş montajlı konnektörü forseps ile stabilize edin.
  28. Cerrahi yaranın etrafına povidon-iyot solüsyesi uygulayın. Postoperatif analjezi ve anti-inflamatuar tedavi için meloksikam (0,2 mg/kg, deri altı olarak) uygulanır.
  29. Anesteziden iyileştikten sonra fareyi ev kafesine geri döndürün. Meloksikam (0.2 mg/kg, intraperitoneal) günde bir kez ardışık iki gün boyunca uygulanır.
  30. Fareyi ancak refleksi yeniden kazandığında, düzenli ve stabil nefes alıp normal hareket edebildiğinde ev kafesine geri döndürün.
  31. Fareleri en az ilk 2 ameliyat sonrası gün ve ardından haftada en az iki kez günlük olarak izleyin. Önceden tanımlanmış insancıl son nokta kriterlerine uygun olarak, kalıcı vücut kilosu kaybı ve azalmış hareket aktivitesi gösteren hayvanları insancıl bir şekilde ötenazi.

figure-protocol-1
Şekil 1. Cerrahi implantasyon iş akışı ve mide hareketliliği kaydı kurulumu. (A) Karın bölgesinden tüy çıkarma. (B) Povidon-iyot çözeltisi ile dezenfeksiyon. (C) %75 etanol ile temizlik. (D) Karın üzerine steril cerrahi bir örtü yerleştirilmesi. (E) Orta hat karın kesisi ve saç derisi kesisi. (F) Midenin açığa çıkması. (G) Gerilme ölçer düzeninin deri altı geçişi ve sensörün mide antrumuna yerleştirilmesi. (H) Gerilme ölçerinin, incesura angularis ile pylorus arasında anatomik olarak konumlanmış mide antrumunun serosal tabakasına dikilmesi. (I) Karın kaslarının ve derinin ardışık kapanması. (J) %3 hidrojen peroksit kullanılarak periost çıkarılmasından sonra ön fontanelin maruz kalması. (K) Kafa monte edilmiş konnektörün sabitlenmesi ve saç derisinin konnektör açıklığı etrafında kapatılması. (L) Bir cetvelin yanında gösterilen özel gerginlik ölçer cihazı. (M) Kayıt odası, döner komutatör, bağlanmış kafa monte konnektör, köprü amplifikatör, veri toplama sistemi, bilgisayar ve sinyal analiz yazılımı dahil olmak üzere serbest hareket eden mide hareketliliği kayıt sisteminin şeması. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.

4. Mide Hareketliliği Kaydı

  1. Özel serbest hareket eden dairesel kayıt odasını 2K otomatik odaklama kameranın altına yerleştirerek farenin sürekli senkronize davranışsal izlenmesini mümkün kılın.
  2. Kayıt odasını, şeffaf silindirik bir Plexiglas kapı (çapı 35 cm × 45 cm yükseklik) kullanarak inşa edin.
    1. Başlığa monte edilen konnektör kablosunu desteklemek için odanın üstüne özel bir askı plaka (39,5 cm × 10,0 cm) monte edin.
    2. Askı plakayı, odanın zıt taraflarına yerleştirilmiş iki dikey stand ile destekleyin. Kayıt sırasında uygun kablo gerginliğini korumak için yüksekliği (15,5 cm'ye kadar) ayarlayın.
  3. Fareyi kayıt odasına yerleştirin. Kafa monte edilen dişi soketi, döner kommutatörden asılı olan çok kanallı esnek kayıt tıcına bağlayın. Bağın sınırsız hareket, dönüş ve beslenme sağladığından emin olun.
  4. Ameliyattan önce fareleri kayıt odasına günde 60 dakika boyunca 3 gün boyunca alıştırın. İmplantasyondan sonra, anestezi altındaki fareyi fizyolojik stabilizasyon için 30 dakika boyunca odaya yerleştirin, ardından sürekli kayda başlanın.
  5. Esnek tether'ın karşı ucunu köprü amplifikatöre bağlayın ve amplifikatörü PowerLab 8/35 veri toplama sistemine bağlayın.
  6. Adım 2.9'da açıklandığı gibi köprü amplifikatörü dengesi ve gerilme ölçer sıfırlamasını doğrulayın. Canlı sinyali en az 2 dakika boyunca izleyin ve kayda ancak önemsiz bir kayma ile stabil bir taban çizgisi doğrulandıktan sonra kayda başlayın.
  7. Ham mide sinyal kanalı için 10 kHz örnekleme frekansı ve 10× amplifikasyon kazancı ile LabChart veri toplama yazılımında (sürüm 8.0) donanım ayarlarını yapılandırın.
  8. Erişim sistemini giriş gerilim aralığı ±5 V, köprü uyarılma voltajı 5 V ve yüksek frekanslı gürültüyü en aza indirerek sinyal salıtı korumak için 100 Hz'e ayarlanmış donanım alçak geçirim filtresi ile yapılandırın.
  9. 2K otomatik odaklama kamerasını açın ve aynı anda kayıt bilgisayarında veri toplama yazılımını başlatın.
  10. Veri edinme yazılımını kullanarak özel bir satın alma şablonu ile veri edinin. Ham mide gerilme ölçer sinyali için bir analog kanal ve 2K otofokus kameradan bir senkronize video kanalı yapılandırın. Tüm kayıtları yerel edinim yazılımı dosya formatında (*.adicht) kaydedin.
  11. Ameliyat sonrası iyileşme, anesteziden uyanık duruma geçiş ve 2 dakikalık pre-prandial başlangıç, 2 dakikalık beslenme aşaması ve 2 dakikalık pre-prandial dönemden oluşan 6 dakikalık beslenme davranış testi sırasında kayıt seansları yapın.
  12. Ameliyat sonrası günlerde (POD'lar) 1, 3, 5, 7, 10 ve 15:00 arasında 09:00 ile 15:00 arasında kayıtlar yapılabilir. Hayvanı odaya yerleştirdikten hemen sonra kayda başlayın ve 10 dakika sonrasında elde edilen verileri analiz için kullanarak fizyolojik stabilizasyonu sağlayın.
  13. Besleme deneyinden önce 12 saat hızlı fareler tutun. 6 dakika boyunca kesintisiz olarak mide hareketliliği kaydedin; bu süreç 2 dakikalık pre-prandial başlangıç, hayvanın beslenmeye başladığı 2 dakikalık beslenme dönemi ve 2 dakika sonrası beslenme dönemi içerir.
  14. Aşağıdaki kriterlerden herhangi birine uyan kayıtlar analizden hariç tutulur: (i) konnektör arızası veya kablo kopması nedeniyle sinyal kaybı; (ii) amplifikatör giriş aralığını aşan bakım veya çalışmadan kaynaklanan ciddi hareket artefaktları; veya (iii) tek bir kayıt oturumu sırasında temel genliğin %20'sinden fazla kararsız sinyaller veya temel kayma.

5. Sinyal İşleme ve İstatistiksel Analiz

  1. Tam donanım bağlantısını kurun ve ham biyolojik sinyalleri işlemek ve hareket artefaktlarından mide hareketlilik dalgalarını izole etmek için donanım ve yazılım filtreleme iş akışını uygulayın.
    1. Biyolojik sinyalleri köprü amplifikatörü ve veri toplama sisteminin yerleşik analog alçak geçirim filtresinden yönlendirin. Yüksek frekanslı elektromanyetik gürültü ve güç hattı parazitini azaltmak ve temel ham veri kanalını oluşturmak için analog düşük geçirimli filtre kesme frekansını 100 Hz'e ayarlayın (Şekil S1).
    2. Veri edinim sırasında yüksek geçirimli, çentik veya anti-aliasing filtreleri gibi ek donanım filtreleri uygulamayın.
    3. Satın alma yazılımındaki Smoothing modülünü kullanarak düzgünleştirilmiş bir analiz kanalı oluşturun (Şekil S2). Kanal açılır menüsünden Smoothing seçeneğini seçin, yumuşatma türü olarak Üçgen (Bartlett) seçin ve pencere genişliğini 10 s olarak ayarlayın (Şekil S3).
      NOT: 10 saniyelik üçgen pencere, solunum ve hareket artefaktlarını zayıflatan adaptif dijital alçak geçiş filtresi olarak işlev görür; bazal sare mide yavaş dalgasının genlik ve ritmini (~5 döngü/deq; ~0.083 Hz) korur.
    4. Temel düzeltme, trendden çıkarma, yeniden örnekleme, kanal ofset ayarlaması veya sinyal normalizasyonu gibi ek dijital ön işleme adımları uygulamayın.
    5. Düzleştirilmiş dalga formunu, ham sinyal (Kanal 1) ile birlikte aynı yerel erişim yazılım dosyasında (*.adicht) harici dönüşüm olmadan yeni bir analiz kanalı (Kanal 2) olarak kaydedin (Şekiller S3 ve S4).
  2. Analiz için düzleştirilmiş mide hareketliliği sinyallerini çıkarın. Her deneysel durum için hareket ve davranışla ilgili artefaktları en aza indirirken kararlı, temsilci sürekli 2 dakikalık kayıt pencerelerini seçin (Şekil S4).
    1. Senkronize video kaydını kullanarak rastgele sürekli 2 dakikalık bir kayıt penceresi seçin. Sadece stabil bir temel çizgiye sahip ve hareket artefaktları, bakım davranışı veya hareketsel aktivite olmayan segmentleri dahil edin.
    2. Her belirlenmiş POD 1–15'ten bir sürekli 2 dakikalık kayıt segmenti çıkarın. Derin anestezi altında kaydedilen mide hareketliliği dalga formlarını tam bilinçli halde kaydedilenlerle karşılaştırın.
    3. Adım 4.12'de açıklandığı gibi 09:00 ile 15:00 arasındaki tüm kayıtları standartlaştırın; böylece sirkadiyen varyasyonun mide hareketliliği üzerindeki etkisini en aza indirin.
    4. Beslenme deneyinden bir sürekli 6 dakikalık kaydı, kaydı üç ardışık 2 dakikalık döneme bölerek analiz edin; bu dönemler pre-prandial başlangıç, aktif beslenme ve yemeklik sonrası aşamaları temsil eder.
    5. Hayvanın sürekli çiğnemeye başladığı senkronize video kaydından beslenme başlangıcını tespit edin. Beslenme aşamasını sonraki 2 dakikalık aralık olarak tanımlayın ve beslemenin sadece birkaç saniye süren kayıtları hariç tutun.
  3. Düzleştirilmiş dalga formlarından ortalama döngüsel frekans (döngü/dakika), döngüsel genlik (μV) ve eğri altındaki alanı (AUC; mV·s·min−1) nicelikle ölçülür. Zirveden tepeye kadar aralık analiziyle kasılma frekansını belirleyin ve seçilmiş kayıt aralığı boyunca doğrultult kasılma sinyalini entegre ederek AUC'yi hesaplayın (Şekil S5).
    1. Veri toplama yazılımı Data Pad'deki Döngüsel Ölçümler modülünü kullanarak her seçilen kayıt segmenti için ortalama döngüsel frekansı hesaplamak için otomatik olarak tepe algısı gerçekleştirin (Şekil S5).
    2. Temel çizgiyi, seçilen kayıt aralığındaki minimum sinyal voltajı olarak tanımlayın. AUC'yi otomatik olarak Data Pad modülündeki Integral Relative to Minimum' fonksiyonu kullanılarak hesaplayın (Şekil S5).
    3. Her 2 dakikalık kayıt segmenti için ortalama tepeden çukura yüksekliği hesaplayan Data Pad modülü kullanılarak kasılma genliğini otomatik olarak Ortalama Döngüsel Yükseklik olarak ölçün (Şekil S5).
  4. Tüm deneysel koşullarda frekans, genlik ve AUC verilerini grafiksel olarak özetleyip istatistiksel olarak analiz edin.
    1. Derin anestezi ile tam bilinçli durumlar arasındaki mide hareketliliği parametrelerini karşılaştırın.
    2. POD 1'den POD 15'e kadar mide hareketliliğindeki boylamasına değişiklikleri değerlendirin.
    3. Aktif beslenme aşamasında mide hareketliliği parametrelerini, pre-prandial ve post-prandial fazlardaki parametrelerle karşılaştırın.
    4. İstatistiksel analizde önceden tanımlanmış kayıt kalite kriterlerini karşılayan tüm verileri dahil edin. İstatistiksel istisna tespiti yapma veya istatistiksel kriterlere dayalı gözlemleri dışlamayın.
  5. İstatistiksel analizden önce veri normalliği ve varyansın homojenliğini değerlendirin. Normal dağılımlı verileri sıradan tek yönlü varyans analizi (ANOVA) veya eşleştirilmemiş bir t-testi kullanarak analiz edin. Kruskal–Wallis testi veya Mann–Whitney U testi kullanılarak normal dağılım olmayan verileri analiz edin.
    1. Shapiro–Wilk testi ile veri normalliğini ve Brown–Forsythe testi ile varyans homojenliğini değerlendirin. Tek yönlü ANOVA kullanarak eşit varyanslara sahip normal dağıtılmış verileri analiz edin ve Kruskal–Wallis testi ile normal dağılım olmayan veya eşit olmayan varyanslara sahip verileri analiz edin.
    2. Uygun olduğunda, tek yönlü ANOVA sonrası Tukey testi veya Kruskal–Wallis testinden sonra Dunn testini kullanarak post hoc çoklu karşılaştırma testi yapın.
  6. Tüm verileri GraphPad Prism sürüm 10.0 kullanarak analiz edin. Verileri ortalama ± standart hata (SE) olarak bildirin. P < 0.05 istatistiksel olarak anlamlı olarak değerlendirin.
    1. Tüm istatistiksel analizleri iki kuyruklu testler olarak gerçekleştirin. P < 0.05 istatistiksel olarak anlamlıdır.
    2. Veri filtreleme ve parametre çıkarımından sorumlu araştırmacıyı deneysel gruplara ve tedavilere kör edin. Tüm veri setlerini analiz etmeden önce anonimleştirin ve kodlayın.
    3. Tüm ham dalga formlarını, işlenen sinyalleri ve ilgili meta verileri yerel edinim yazılımı dosya formatında (*.adicht) arşivleyin. Bu dosyaları ve dışa aktarılan elektronik tabloları merkezi bir depoda depolayarak bağımsız doğrulamayı mümkün kılın. Makul akademik talep üzerine ilgili veri setlerini ve istatistiksel analiz dosyalarını erişilebilir kılın.

Sonuçlar

Anestezi Altında Mide Hareketliliği ve Uyanıklık Durumları

Anestezinin mide hareketliliği üzerindeki potansiyel etkisini değerlendirmek için, anestezi altında olan ve bilinçli fareler arasında mide hareketliliği parametreleri karşılaştırıldı (n = 6; Şekil 2A,B). Anestezi ve bilinçli durumlar arasında sıklıkta anlamlı bir fark gözlemlenmedi (sırasıyla 5.38 ± 0.13 vs. 5.48 ± 0.10 döngü min−1 [cpm]; eşleşmemiş t-testi: t = 0.4053, p = 0.6874). Benzer şekilde, ne genlik (73.88 ± 10.79 vs. 60.79 ± 3.96 μV; Mann–Whitney U testi: U = 68.5, p = 0.1620) ve eğri altındaki alan (AUC) (6.83 ± 1.26 vs. 7.47 ± 0.84 mV·s·min−1; Mann–Whitney U testi: U = 102, p = 0.8437) iki koşul arasında önemli farklılıklar göstermiştir. Bu temsilci kayıtlar, incelenen anestezi ve bilinçli koşullarda benzer mide hareketliliği parametrelerini göstermektedir.

figure-results-1
Şekil 2. Temsil mide hareketliliği kayıtları, nicel analiz ve gerilme ölçer implantasyonundan sonra mide histolojisi. (A,B) Anestezi altında ameliyattan hemen sonra (A) ve uyanık bilinçli durumda (B) (n = 6 fare) temsil eden mide hareketliliği izleri kaydedilmiştir. (C–H) Postoperatif iyileşme sırasında ameliyat sonrası günde (POD) 1 (C), POD 3 (D), POD 5 (E), POD 7 (F), POD 10 (G) ve POD 15 (H) tarihlerinde kaydedilen temsil mide hareketliliği izleri. H'deki ölçek çubuğu, paneller A–H için geçerlidir: 50 μV, 15 saniye. (I–K) Mide hareketliliği frekansının (I; Brown-Forsythe ve Welch varyans analizi, çoklu karşılaştırmalarla, F = 0.3898, p = 0.8762), genlik (J; Kruskal–Wallis H testi, H = 3.989, p = 0.6782) ve eğri altındaki alan (AUC) (K; Kruskal–Wallis H testi, H = 0.8218, p = 0.9915) boylamasına zaman noktaları boyunca (n = 6 fare) uygulandı. (L) Gönüllü beslenmeden önce, sırasında ve sonrasında kaydedilen temsil mide hareketliliği izi. Gölgeli bölge 2 dakikalık beslenme süresini gösterir. Ölçek çubuğu: 100 μV, 30 s. (M–O) Mide hareketliliği frekansının (M; sıradan tek yönlü varyans analizi, F = 5.490, p = 0.0138), genlik (N; Kruskal–Wallis H testi, H = 0.3639, p = 0.8451) ve AUC (O; normal tek yönlü varyans analizi, F = 4.954, p = 0.0193) beslenme öncesi, sırasında ve sonrası (n = 7 fare). (P–S) Normal kontrol farelerinden (P) ve implante edilmiş farelerden hematoksilin ve eozin boyalı mide kesitleri POD 7 (Q), POD 10 (R) ve POD 15 (S) üzerine yerleştirildi. Panel P'de a muscularis'i, b submukozanı, c ise mukozanı gösterir. S panelinde gösterilen 100 μm ölçekli çubuk, tüm histoloji panelleri (P–S) için geçerlidir. Veriler ortalama ± standart hata olarak sunulur. *p < 0.05. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.

Ameliyat Sonrası Mide Hareketliliği Zamanla Değişir

POD 1'den POD 15'e kadar serbest hareket eden farelerde mide hareketliliği, ameliyat sonrası stabilite değerlendirilmek için izlendi (n = 6; Şekil 2C–K). Erken ameliyat sonrası dönemde (POD 1–3), frekans başlangıç ölçümünden anlamlı bir şekilde farklı olmadı (5.76 ± 0.27 vs. 5.38 ± 0.14 cpm; Brown-Forsythe ve Welch varyans analizi [ANOVA] ile çoklu karşılaştırmalarla, p = 0.9670). Benzer şekilde, genlikte de anlamlı farklar gözlemlenmedi (60.41 ± 3.41 vs. 56.43 ± 4.78 μV; Kruskal–Wallis testi çoklu karşılaştırmalarla > 0.9999) veya AUC (6.34 ± 0.79 vs. 6.42 ± 0.92 mV·s·min−1; Kruskal–Wallis testi ve çoklu karşılaştırmalar, p > 0.9999).

Ara ameliyat sonrası aşamada (POD 5–7), ölçülen parametreler sabit kaldı ve sıklıkta anlamlı fark yoktu (5.49 ± 0.23 vs. 5.31 ± 0.22 cpm; p > 0.9999), genlik (58.96 ± 5.40 vs. 63.29 ± 8.01 μV; p > 0.9999), veya AUC (7.52 ± 1.59 vs. 5.78 ± 0.69 mV·s·min−1; p > 0.9999) ile ilgili temel değerlere göre.

Ameliyat sonrası sonraki dönemde (PODs 10–15), frekansta anlamlı bir değişiklik gözlemlenmedi (5.55 ± 0.42 ile 5.41 ± 0.10 döngü/dak; p > 0.9999), genlik (69.33 ± 21.04 vs. 56.33 ± 7.95 μV; p > 0.9999), veya eğri altındaki alan (AUC; 9.74 ± 3.87 vs. 9.00 ± 2.71 mV·s·min−1; p > 0.9999) ile karşılaştırıldığında, ilgili temel değerlerle karşılaştırıldığında. Bu temsilci veriler, ölçülen mide hareketliliği parametrelerinin incelenen koşullar altında ameliyat sonrası gözlem dönemi boyunca stabil kaldığını göstermektedir.

Gıda Alımı Sırasında Mide Hareketliliği

Gönüllü katı gıda alımı sırasında temsil edici mide hareketliliği kayıtları elde edildi ve bu da mide hareketliliğindeki faza bağlı değişiklikleri karakterize etmek için (n = 7; Şekil 2L–O). Aktif beslenme sırasında, sıklık pre-prandial başlangıç çizgisine göre (5.78 ± 0.30'dan 4.44'e ± 0.42 cpm; sıradan tek yönlü ANOVA ve çoklu karşılaştırmalar, p = 0.0301) anlamlı şekilde azaldı. Buna karşılık, genlik pre-prandial ve beslenme fazları arasında anlamlı bir fark yaratmadı (62.73 ± 3.31 vs. 77.33 ± 15.32 μV; Kruskal–Wallis testi ve çoklu karşılaştırmalar, p > 0.9999). Beslenme sırasında AUC 7,50 ± 0,61'den 4,92'ye ± 0,78 mV·s·min⁻1'e düşse de, fark istatistiksel anlamlılığa ulaşmadı (sıradan tek yönlü ANOVA ve çoklu karşılaştırmalar, p = 0,0611).

Beslenmenin durmasının ardından, besleme evresine kıyasla sıklık anlamlı şekilde arttı (5,84 ± 0,27 cpm; p = 0.0230). Benzer şekilde, AUC 4.92 ± 0.78'den 8.01'e ± 0.82 mV·s·min−1'e (p = 0.0228) anlamlı şekilde arttı. Beslenme ve yemek sonrası fazlar arasında belirgin bir genlik farkı gözlemlenmedi (77.33 ± 15.32 vs. 64.17 ± 5.65 μV; p > 0.9999). Yemek sonrası dönem pre-pre-prandial başlangıç ile karşılaştırıldığında, frekansta (p = 0.9908), genlikte (p > 0.9999) veya AUC'de (p = 0.8784) anlamlı farklar tespit edilmedi; bu da ölçülen hareketlilik parametrelerinin gözlem dönemi boyunca başlangıç seviyelerine döndüğünü gösteriyor.

Mide Histolojik Değişiklikleri

7–15 numaralı POD'larda toplanan mide dokusunun histolojik incelemesi, implante edilen gerilme ölçeğerine bitişik lokal inflamatuar değişiklikler gösterdi; bunlar arasında hafif inflamatuar hücre infiltrasyonu, düzensiz hücre mimarisi ve nükleer anormallikler yer aldı (Şekil 2P–S). İncelen bölümlerde ciddi iltihap veya geniş doku hasarı gözlemlenmedi. Bu temsilci histolojik bulgular, incelenen koşullar altında implantasyon bölgesinde lokal doku yanıtlarını göstermektedir.

Şekil S1. Temel ham mide hareketliliği kayıt kanalının oluşturulması. 100 Hz düşük geçirim filtresiyle analog donanım filtreleme sonrası veri toplama yazılımında elde edilen ham mide hareketliliği sinyalinin temsilci ekran görüntüsü. Bu temel kayıt kanalı, sonraki dijital sinyal işleme ve analiz için giriş olarak hizmet eder. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil S2. Veri toplama yazılımında düzgünleştirilmiş analiz kanalının oluşturulması. Veri toplama yazılımında Smoothing fonksiyonu kullanılarak yeni bir düzgünleştirilmiş analiz kanalının oluşturulmasını gösteren temsilci ekran görüntüsü. Düzleştirilmiş kanal, sonraki nicel analiz için ham mide hareketliliği kaydından oluşturuldu. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil S3. Veri toplama yazılımında düzgünleştirme parametrelerinin konfigürasyonu. Dijital sinyal işleme için kullanılan veri toplama yazılımı ayarlarını gösteren temsilci ekran görüntüleri. Üçgen (Bartlett) düzleştirici pencere, solunum ve hareket artefaktlarını zayıflatmak ve fizyolojik mide yavaş dalga ritmini korumak için 10 saniyelik pencere genişliğiyle seçilmiştir. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil S4. Nicel analiz için temsilci kayıt pencerelerinin seçimi. Düzgünleştirilmiş mide hareketliliği izinden stabil 2 dakikalık sürekli kayıt segmentinin (gri gölgeli bölge) nicel analiz için seçilmesini gösteren temsili örnek. Kayıt pencereleri, hareket ve davranışla ilgili artefaktları en aza indirmek için seçildi, ardından mide hareketliliği parametreleri hesaplandı. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil S5. Düzleştirilmiş dalga formundan mide hareketliliği parametrelerinin nicelendirilmesi. Birincil mide hareketliliği parametrelerini niceltmek için kullanılan veri toplama yazılımı Data Pad ve analiz arayüzünün temsilci ekran görüntüleri. Seçilen düzleştirilmiş kayıt segmentlerinden ortalama döngüsel frekans (döngü/dakika), ortalama döngüsel genlik (μV) ve eğri altındaki entegre alan (AUC; mV·s·min⁻1) hesaplandı. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Tartışma

Bu gelişmiş protokol, serbest hareket eden farelerde uzun vadeli mide hareketliliği kaydı için istikrarlı, biyouyumlu ve tekrarlanabilir bir yaklaşım sağlar. Kritik bir adım, silikon gerilme ölçer18'in üretilmesidir; bu cihaz, pirin mide antrumuna uyan ve pylorusile fundus 19 ile etkileşimi en aza indiren optimize edilmiş bir cihaz (genel boyutlar: ~6,0 mm × 8,0 mm; fonksiyonel alan: ~5,0 mm × 5,0 mm) üretir. Geleneksel sert cihazlara kıyasla, 704 silikon kauçuk ile kapsülleme üstün mekanik uyum ve elastikiyet sağlar (kırılma anında uzayış ≥%140), bu da sensörün fizyolojik beslenme sırasında mide şişmesini karşılamasını sağlarken cihazın kırılma veya hareket kısıtlaması olasılığını azaltır. Ayrıca, pürüzsüz silikon kapsüllemenin implant çevresindeki doku yapışmasını azaltması bekleniyor ve böylece uzunlamasına kayıtlar sırasında sinyal kalitesinin korunmasına yardımcı oluyor. Postoperatif yapışma oluşumu ve uzun vadeli mekanik performansın sistematik nicel değerlendirmesi bu çalışmanın kapsamının dışında olsa da, kronik kayıtlar implantasyondan sonra 15 güne kadar stabil sinyal kalitesi ve sensör hassasiyetinin sürdürüldüğünü göstermiştir. İnce ve pürüzsüz silikon kaplama ayrıca aşırı doku yapışmasını azaltmaya yardımcı olabilecek koruyucu bir bariyer görevi görür. Buna rağmen, nicel adezyon puanlama ve özel mekanik performans testleriyle uzun vadeli doğrulama, kronik cihaz performansını tam olarak karakterize etmek için önemli olacaktır. Son olarak, kafa monte edilmiş bir konnektörün silikon gerilme ölçeriyle entegre edilmesi, kablo bükülmesi ve çiğnemeye bağlı hasarı en aza indirir; böylece serbest hareket eden hayvanlarda uzun vadeli mide hareketliliği kaydını kolaylaştırır.

Bu protokolün temel bir değişikliği, farelerin anestezi indüksiyonuna kadar yemeğe imik erişim sağlamasıdır. Geleneksel gastrointestinal cerrahi protokollerin aksine, ameliyat öncesi oruç atlanır çünkü normal besin alımından kaynaklanan mide şişmesi, mide serozal yüzeyinin görselleştirilmesini kolaylaştırır ve 7-0 serosal dikişlerin yerleştirilmesi sırasında kazarcıklı mukozal penetrasyon riskiniazaltabilir. 16,19. Buna karşılık, uzun süreli oruç nedeniyle oluşan mide çöküşü doku yedekliğini artırır ve bu da doğru dikiş yerleştirmesini zorlaştırabilir. Ancak sonraki hareketlilik kayıtları için, başlangıç kayıtlarından önce standart bir 12 saatlik oruç dönemi uygulanır ve bu da prendiyal değişimiminimize eder 16,19.

Bir diğer önemli prosedürel değişiklik ise anestezik rejiminin seçilmesidir. Shalasyon anestezisi kemirgen cerrahisinde yaygın olarakkullanılsa da 20,21, burada anlatılan çift bölgeli cerrahi prosedür hayvanın tekrar tekrar konumlandırılmasını ve kafa montajlı konnektör yerleştirmek için kranial cerrahi alana engelsiz erişimi gerektirir. Veri toplama ayrıca, özel bir kayıt odasına bağlı hafif bir ip (Şekil 1M) ile bağlantılıdır; bu da hayvanların hareketini sınırlayabilen sınırsız bir ev kafesi ortamına göre sınırlayabilir. Meile ve ark., serbest hareket eden farelerde gastrointestinal hareketliliği kaydedebilen kablosuz bir gerginlik ölçer telemetri sistemigeliştirmiştir 22. Ancak, bu telemetri cihazının boyutları ve ağırlığı yetişkin C57BL/6J fareleriyle kolayca uyumlu değildir ve bu modelde doğrudan uygulanmasını sınırlar. Sonuç olarak, burada tarif edilen kablolu konfigürasyon, farelerde uzun vadeli mide hareketliliği kaydı için pratik bir yaklaşımı temsil eder ve sürekli sinyal alımını korur. Bu koşullarda, %1,25 tribromoetanol intraperitoneal uygulaması, işlem boyunca engelsiz cerrahi erişim sağlar. %1,25 tribromoetanol kullanımı, hızlı indüksiyonu, güvenilir cerrahi anestezi ve mikrodikiş için gereken mükemmel kas gevşemesi ile desteklenir. Kimyasal stabiliteyi sağlamak ve bozulmayı en aza indirmek için, ticari olarak hazırlanmış bir çalışma çözeltisi kullanıldı ve ışıktan korunan 4°C sıcaklıkta saklandı. Tribromoetanol yanlış hazırlanırsa veya yanlış ele alındığında geçici gastrointestinal inhibisyon veya doku tahrişi indükte olabilir, ancak son çalışmalar uygun kalite kontrol prosedürleri altında kullanıldığında etkinliğini ve güvenliğinigöstermiştir 23. Bu raporlarla uyumlu olarak, bu çalışmada ameliyat sonrası ileus veya peritonit dahil herhangi bir yan etki gözlemlenmemiştir.

Mevcut protokolün birkaç sınırlaması vardır. Birincisi, temsil histolojik değerlendirme lokal postoperatif doku değişiklikleri gösterse de, mevcut çalışma inflamatuar yanıtların veya ameliyat sonrası yapışmaların nicel değerlendirmesini içermemiştir. Bu protokol, kapsamlı bir patolojik değerlendirme olarak değil, öncelikle tekrarlanabilir cihaz üretimi ve hassas anatomik implantasyon için metodolojik bir rehber olarak geliştirilmiştir. Buna göre, yarı nicel histolojik puanlama, kör patolojik değerlendirme ve ameliyat sonrası yapışmaların nicel değerlendirmesi mevcut çalışmanın kapsamının dışında kaldı. Buna rağmen, temsil hematoksilin ve eozin boyalı bölümler, serosal yüzeyde sınırlı hafif ve lokal doku değişiklikleri gösterdi ve incelenen bölümlerde geniş doku hasarı belirtilmedi. Gelecekteki çalışmalar, nicel histolojik analizler ve standartlaştırılmış yapışma puanlamasını içerecek ve uzun vadeli doku yanıtlarının daha kapsamlı bir değerlendirmesini sağlayacaktır.

Son olarak, mevcut doğrulama öncelikle mide hareketliliği kayıtları ve histolojik gözlemlere odaklanmıştır. Mide boşalması, tüm bağırsak geçiş süresi ve dışkı pellet çıkışı gibi tamamlayıcı fizyolojik değerlendirmeler bu ilk doğrulama çalışmasının kapsamının dışındaydı. Bu ölçümler gastrointestinal fonksiyonun daha kapsamlı bir değerlendirmesini sağlasa da, ameliyat sonrası kayıt dönemi boyunca gözlemlenen stabil ve ritmik mide kasılma desenleri, implantasyon prosedürünün incelenen koşullarda güvenilir mide hareketliliği kayıtlarını sürdürdüğünü göstermektedir. Buna rağmen, bu tamamlayıcı fizyolojik testlerle genel gastrointestinal fonksiyonun kapsamlı değerlendirilmesi, bu kronik kayıt yaklaşımının gelecekteki doğrulanması için önemli bir yön olmaya devam etmektedir.

Bu sınırlamalara rağmen, protokol bilinçli farelerde mide hareketliliğinin uzun vadeli değerlendirmesi için mevcut deneysel araç setini genişletmektedir. Gözlemlenen bazal mide frekansları, daha önce ekstraluminal kuvvetdönüştürücüleri 19 ve serozal elektrofizyolojikkayıtlar 10 kullanılarak bildirilen değerlerle tutarlıdır ve temsil besleme ile ilişkili değişiklikler, memeli modellerinde daha önce tanımlanan fizyolojik yanıtlarla tutarlıdır. Buna rağmen, sinyal genliği ve AUC'nin mutlak değerleri, sensör üretimi, amplifikasyon ayarları ve cerrahi implantasyon koşulları gibi deneysel değişkenlere bağlıdır ve bu nedenle her deneysel kurulumun bağlamında yorumlanmalıdır. Bu protokol, fonksiyonel dispepsi, diyabetik gastroparez ve ameliyat sonrası ileus modelleri dahil olmak üzere mide fizyolojisi ve hastalıklarının uzunlamasına çalışmaları için faydalı olabilir ve bilinçli kayıt koşullarında terapötik müdahalelerin değerlendirilmesini kolaylaştırabilir.

Açıklamalar

Yazarlar, bu makalede bildirilen çalışmayı etkileyebilecek bilinen hiçbir rekabet eden finansal çıkarları veya kişisel ilişkileri olmadığını belirtmektedir.

Teşekkürler

Yazarlar, Çin Tıp Bilimleri Akademisi Temel Tıp Bilimleri Enstitüsü'nden Yikuan Xie'nin gerginlik ölçer hazırlığı ve deneysel prosedürlerin optimizasyonuna katkılarını teşekkür etmek isterler. Bu çalışma, Merkezi Kamu Refahı Araştırma Enstitüleri için Temel Araştırma Fonları (ZZ-JQ2023002), Çin Çin Tıp Bilimleri Akademisi Bilimsel ve Teknolojik İnovasyon Projesi (CI2026A03401) ve Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (82174281 ve 82230123) tarafından desteklendi.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
1% Povidone-Iodine SolutionJiangmen Hengjian Pharmaceutical Co., Ltd., Guangdong, China500 mLDeri dezenfeksiyonu
1.25% Hazır-Kullanıma Hazır Tribromoetanol ÇözeltisiNanjing Aibei Biotechnology Co., Ltd., Jiangsu, ChinaM2910Doğrudan hazır veya seyreltilmiş olarak kullanılır.
2K Otomatik Odaklı KameraShenzhen Lvlian Technology Co., Ltd., Guangdong, ChinaCM717-25442Davranış izleme
3% Hidrojen Peroksit ÇözeltisiLircon Medical Technology Co., Ltd., Shandong, China100 mLKafatası hazırlık
6-0 İğnesiz Emilbilir Dikiş İpliğiJinhuan Medical Products Co., Ltd., Shanghai, ChinaR611Karın kası ve deri kapatma
7-0 Emilmeyen Dikiş İpliğiNingbo Chenghe Microscopic Instrument Factory, Zhejiang, China45/35Gerilim göstergesi sabitlemesi
75% EtanolLircon Medical Technology Co., Ltd., Shandong, China500 mLAlet ve cihaz dezenfeksiyonu
Asitsiz Lehim AkısıProkit's Industries Co., Ltd., Shanghai, China8S005Elektrik montajı
Hayvan Mini Arco Kablosuz Makyaj KesiciAUX Group Co., Ltd., Zhejiang, ChinaC6SKıl çıkarma
Taban ReçinesiYAMAHACHI Dental Material Co., Ltd., Jiangsu, ChinaLSBR-NPSBaş üstü bağlayıcının kafa sabitlemesi
Döner Serbest Hareketli Kayıt OdasıBeijing Xin Hang Xing Ye Technology Trading Co., Ltd., Beijing, ChinaÖzel yapım(35 cm çap × 45 cm yükseklik) şeffaf silindirik Pleksiglas kap, özel bir üst asma plakası (39,5 cm × 10,0 cm) ve baş üstü bağlayıcı kablosunu asmak için yüksekliği ayarlanabilir iki destek standı (15,5 cm'ye kadar) ile donatılmıştır.
Özel Gerilim Göstergesi (350 Ω)Yiyang Heshan District Guangce Electronics Co., Ltd., Hunan, ChinaÖzelTaban: 3,6 mm × 3,0 mm; ızgara: 2,0 mm × 1,0 mm; kalınlık: 0,06 mm
Hassas MakasRWD Life Science Co., Ltd., Guangdong, ChinaS12003-09Cerrahi makas
Tek Kullanımlık Mikro AplikatörOuwen Medical Device Technology Co., Ltd., Guangdong, ChinaKüçükSilikon uygulama
Geribildirim Kontrollü Elektrikli Isıtmalı BattaniyeNanjing Xin Xiao Yuan Biotech, Jiangsu, ChinaH-KWDY-IIIAmeliyat sırasında vücut ısısının korunması
GraphPad PrismGraphPad Software, LLC, MA, USAVersiyon 10.0İstatistiksel analiz
Baş Üstü BağlayıcıBeijing Xin Hang Xing Ye Technology Trading Co., Ltd., Beijing, ChinaÖzel yapımFare başlık montajı için özel 2 × 3 pin başlığı; 1,27 mm pin aralığı, 0,44 mm pin çapı, 4,90 ± 0,25 mm terminal kuyruk mesafesi; boyutlar: 4,88 mm × 3,25 mm × 5,32 mm (U × G × Y); yalıtkan yüksekliği: 3,80 mm.
Iris Diseksiyon ForsepsRWD Life Science Co., Ltd., Guangdong, ChinaF12006-10Doku diseksiyonu
LabChart Profesyonel YazılımADInstruments Ltd., New South Wales, AustraliaVersiyon 8.0Veri toplama ve sinyal işleme
Meloksikam EnjeksiyonuQilu Animal Health Products Co., Ltd., Shandong, China20 mLAmeliyat sonrası analjezi
İğne TutucuRWD Life Science Co., Ltd., Guangdong, ChinaF31047-12Cerrahi dikiş
Petrolatum Oftalmik MerhemDechra Pharmaceuticals PLC, Northwich, UK17033-211-38Anestezi sırasında kornea koruması
PowerLab 8/35ADInstruments Ltd., New South Wales, AustraliaPL3508Veri toplama sistemi
Dört Köprülü AmplifikatörADInstruments Ltd., New South Wales, AustraliaFE224Sinyal güçlendirme
Silikon Kauçuk (704 RTV)Liyang Kangda Co., Ltd., Jiangsu, China704 RTVGerilim göstergesi kapsülleme
Fizyolojik Sodyum Klorür Çözeltisi (%0,9)BBCA Pharmaceutical Co., Ltd., Anhui, China500 mLCihaz yıkama ve doku hidrasyonu
LehimSANKI, JapanReçine çekirdekli, 0,5 mm çap, 60/40Elektrik montajı
Lehim DemiriHAKKO Corp., Osaka, JapanFX888D-06BYElektrik montajı
Standart YemSPF (Beijing) Biotechnology Co., Ltd., Beijing, ChinaSPF-F02-001Hayvan yemi
Cerrahi Kesiler İçin Steril Koruyucu MembranShanghai Sea Pure Biological Science and Technology Co., Ltd., Shanghai, ChinaSPU12 (10 cm × 12 cm)Steril cerrahi örtü
Gerilim Göstergesi Sensörü Sıfır Ayarı KutusuBeijing Xin Hang Xing Ye Technology Trading Co., Ltd., Beijing, ChinaÖzel yapımWheatstone köprüsü ile eşleştirilmiş 350 Ω direnç devresini içeren özel denge kutusu.
Wild-type C57BL/6J FarelerVital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd., Beijing, ChinaSCXK (Beijing) 2021-0011Erkek; 8 haftalık; 25 ± 3 g

Kaynaklar

  1. Goyal RK, Guo Y, Mashimo H. Advances in the physiology of gastric emptying. Neurogastroenterol Motil. 2019;31(4):e13546.
  2. Febo-Rodriguez L, Chumpitazi BP, Sher AC, Shulman RJ. Gastric accommodation: Physiology, diagnostic modalities, clinical relevance, and therapies. Neurogastroenterol Motil. 2021;33(12):e14213.
  3. Servin-Vences MR, et al. PIEZO2 in somatosensory neurons controls gastrointestinal transit. Cell. 2023;186(16):3386-3399.e15.
  4. Jin M, et al. Cell membrane-functionalized bismuth oxyiodide nanodots as potential contrast agents for gastrointestinal tract imaging. Colloids Surf B Biointerfaces. 2025;245:114235.
  5. Xiao A, et al. H2S, a novel gasotransmitter, is involved in gastric accommodation. Sci Rep. 2015;5:16086.
  6. Adelson DW, et al. Coordinated gastric and sphincter motility evoked by intravenous CCK-8 as monitored by ultrasonomicrometry in rats. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2004;286(2):G321-G332.
  7. Ataka K, et al. Wood creosote prevents corticotropin-releasing factor-induced motility via 5-HT3 receptors in the proximal colon and 5-HT4 receptors in the distal colon in rats. Auton Neurosci. 2007;133(2):136-145.
  8. Chen CY, et al. Des-acyl ghrelin acts via corticotropin-releasing factor type 2 receptors to disrupt fasted stomach motility in conscious rats. Gastroenterology. 2005;129(1):8-25.
  9. Fujino K, et al. Ghrelin induces fasted motor activity of the gastrointestinal tract in conscious fed rats. J Physiol. 2003;550(Pt 1):227-240.
  10. Wang H, et al. Establishment of a radiotelemetric recording technique in mice to investigate gastric slow waves: Modulatory role of putative neurotransmitter systems. Exp Physiol. 2018;103(6):827-837.
  11. Yin J, Chen JD. Electrogastrography: Methodology, validation and applications. J Neurogastroenterol Motil. 2013;19(1):5-17.
  12. Rhee PL, et al. Analysis of pacemaker activity in the human stomach. J Physiol. 2011;589(Pt 24):6105-6118.
  13. Hasler WL, Soudah HC, Dulai G, Owyang C. Mediation of hyperglycemia-evoked gastric slow-wave dysrhythmias by endogenous prostaglandins. Gastroenterology. 1995;108(3):727-736.
  14. Coleski R, Gonlachanvit S, Owyang C, Hasler WL. Selective reversal of hyperglycemia-evoked gastric myoelectric dysrhythmias by nitrergic stimulation in healthy humans. J Pharmacol Exp Ther. 2005;312(1):103-111.
  15. Zhou L, Ke MY. Textbook of Gastrointestinal Motility: Basic and Clinical Aspects. Science Press; Beijing, China; 1991:262-278.
  16. Holmes GM, Swartz EM, McLean MS. Fabrication and implantation of miniature dual-element strain gauges for measuring in vivo gastrointestinal contractions in rodents. J Vis Exp. 2014;(91):51739.
  17. Chen QC, et al. Xiangbinfang granules enhance gastric antrum motility via intramuscular interstitial cells of Cajal in mice. World J Gastroenterol. 2021;27(7):576-591.
  18. Wang SY, Xie Y, Zhu B, Chen X; China Academy of Chinese Medical Sciences, assignee. Silicone strain gauge and physiological signal acquisition apparatus for animal hollow visceral organs. China Utility Model Patent CN221533769U. 2024.
  19. Zheng J, et al. Ghrelin regulates gastric phase III-like contractions in freely moving conscious mice. Neurogastroenterol Motil. 2009;21(1):78-84.
  20. Hüske C, et al. Towards optimized anesthesia protocols for stereotactic surgery in rats: Analgesic, stress and general health effects of injectable anesthetics. A comparison of a recommended complete reversal anesthesia with traditional chloral hydrate monoanesthesia. Brain Res. 2016;1642:364-375.
  21. Callahan LM, Ross SM, Jones ML, Musk GC. Mortality associated with using medetomidine and ketamine for general anesthesia in pregnant and nonpregnant Wistar rats. Lab Anim (N Y). 2014;43(6):208-214.
  22. Meile T, Zieker D, Königsrainer A, Glatzle J. New telemetry device for the measurement of gastrointestinal motility in rats and comparison with standard equipment. Int Surg. 2015;100(4):755-760.
  23. Black C, et al. Revisiting tribromoethanol as a safe and effective murine anesthetic for veterinary clinical and biomedical research. Vet Immunol Immunopathol. 2025;282:110909.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

BiyomühendislikSayı 234Sayı 234Boş DeğerSayıgastrointestinal motilitehistolojik teknikleroperatifcerrahi prosedürlertransdüserler
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.