Elektronik von Frey aparatı kullanarak farelerin arka pençesindeki dokunsal hassasiyetteki değişikliklerin ölçülmesi
19 Aralık 2013
Elektronik von Frey ölçümleri, enflamatuar bir olaydan önce ve sonra sürekli olarak uygulanan basınç uyaranlarına kemirgen mekanik çekilme eşiklerindeki değişikliklerin hızlı ve hassas bir şekilde ölçülmesine izin verdiği için klasik von Frey filamentlerine etkili ve geliştirilmiş bir alternatiftir.
Bu prosedürün genel amacı, farelerin arka pençesindeki mekanik basınca karşı hiçbir duyarlı tepkiyi ölçmektir. Bu, önce hayvanları bir tel örgü zemine yerleştirerek ve hazır olduklarında alışmalarına izin vererek gerçekleştirilir. Arka pençenin alt tarafına bir polipropilen uç uygulanır ve basınç kademeli olarak artırılır.
Uygun davranışsal tepki not edildiğinde, uyaran geri çekilir. Temel değerler toplandıktan sonra, hayvanlar daha fazla testten önce deneysel bir müdahale alır. Sonuç olarak, arka pençe çekilme eşiklerindeki değişiklikler, belirli bir tedavinin basınca karşı dokunsal duyarlılıktaki değişiklikler üzerindeki etkisini belirlemek için tedavi grupları arasında karşılaştırılır.
Ağrı, inflamasyonun önemli bir bileşenidir. Ağrıyı farklı bağlamlarda ölçmek ve karakterize etmek önemlidir. Bu nispeten basit ağrı değerlendirme yöntemi, birçok farklı inflamasyon modeline uygulanabilir.
Prosedürü göstermek, laboratuvarımda bir araştırma teknisyeni olan Tiana ov, bu çalışmada lisans öğrencisi olarak yer alan Madison Mack ve Akila Sykes olacak. Şu anda laboratuvarımda lisans öğrencisiyim. Arka pençelere kolay erişim için test aparatını kurarak başlayın.
Tek tek odaları bir ağ zeminin üzerine yerleştirin. Ağ zemini rahat bir yükseklikte ve sağlam bir yüzeyde olmalıdır. Daha sonra elektronik Von Frey cihazını tezgah üzerine yerleştirin.
Prob ve kablonun ekran ünitesine uygun şekilde bağlandığından emin olun ve cihazı kurulum modunda açın. Okumayı sıfıra ayarlayın ve sağlanan test ağırlığını yavaşça Von Frey probunun konisine yerleştirin. Okumayı kaydedin ve testin sonunda bu prosedürü tekrarlayın, iki değer arasında bir tutarsızlık varsa, cihazın yeniden kalibre edilmesi gerekebilir.
Test edilecek doku için uygun boyutta bir polipropilen uç seçin. Sert uçlar, daha az hassas, daha sert arka pençe dokusu için iyi çalışır. Ucu yavaşça probun konisine monte edin.
Daha sonra kurulum modundan çalışma moduna geçin. Bu, prob geri çekildiğinde uygulanan maksimum basıncı gösterecektir. Arka pençe çekme eşiklerini ölçmek için iki araştırmacıya ihtiyaç vardır.
Biri, cihazı çalıştırmak ve ölçümleri yapmak, diğeri ise önyargıyı azaltmak için bu ölçümleri kaydetmek. Anestezi TER'i çalıştıran araştırmacı, tedavilere ve kaydedilen geri çekilme eşik değerlerine karşı kör olmalıdır. Ayrıca, ölçümler arasında tutarlılığı sağlamak için, aynı kişi tüm temel ve geri çekilme eşiği değerlerini kaydetmelidir.
Tedaviden 48 saat önce, ilk başlangıç ölçümleri kaydedilir. Atılan atıkları toplamak için standın altına emici malzeme yerleştirin. Ucu monte ettikten ve probu sıfırladıktan sonra, ölçümleri kaydeden deneyci fareleri ayrı odalara yerleştirmelidir.
Hazneleri delikli kapaklarla örtün ve üstüne ağır bir nesne yerleştirin. Farelerin kaçmasını önlemek için, devam etmeden önce farelerin 15 dakika boyunca odaya alışmasına izin verin. Genel olarak, bu tekniğe yeni olan bireyler, artan basıncın kademeli olarak uygulanmasıyla mücadele edeceklerdir ve kendi ölçümleriyle iç tutarlılık sağlamakla, tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için pratik yapmak esastır.
Hazır olduğunuzda, probu yavaşça kaldırmak için iki elinizi kullanın ve sol veya sağ arka pençenin ayak tabanını uyarın. Nosiseptif bir davranış gözlenene kadar basıncı kademeli olarak artırın. Bunlar, arka pençe geri çekme, arka pençe yalama veya pençe atlama ile tanımlanır.
Diğer araştırmacıya, gözlemlenen davranışı ortaya çıkaran baskıyı kaydetmesi talimatını verin. Ölçüm yaparken, haznenin hemen dışına bir yemek damağı yerleştirerek veya ölçüm yapılmadan önce hafif bir dokunuş gibi hafif bir ses çıkararak fareyi hareketsiz durmaya teşvik etmek faydalı olacaktır. Her biri bir kez test edilene kadar bir sonraki fareye devam edin ve bu işlemi dört kez daha tekrarlayın.
Beş temel değer topladıktan sonra, her fare için bir ortalama elde edin. Temel ölçümleri 24 saat sonra tekrarlayın ve başka bir ortalama hesaplamak için bu değerleri kullanın. Tüm farelerin tutarlı başlangıç tepkilerine sahip olduğundan emin olmak için, ortalama temel çekilme eşiği 3.5 gramın altında olan veya temel eşikleri iki gram veya daha fazla farklılık gösteren hayvanları hariç tutun.
Son olarak, fareleri ayrı tedavi gruplarına atayın, böylece her birinin ortalama geri çekilme taban çizgisi mümkün olduğunca benzer olur Burada, arka pençe, zehir uygulaması, ROS raca'dan sonra çekilme eşikleri ölçüldü. Tuzlu su ile muamele edilmiş kontrol. Fareler, tüm zamanların taban çizgisine kıyasla çok az değişiklik gösterdi.
Tedavi edilen farelerde test edilen nosiseptif yanıtlar, altı saate kadar açıkça korunmuştur. Ek olarak, iltihabın karakteristiği olan doku ödemi zehirde belirgindi, ancak tuzlu su ile tedavi edilmiş arka pençelerde yoktu. Dokunsal duyarlılıkta zehir kaynaklı değişikliklere neredeyse 1000 kat nötrofil akışı eşlik etti.
Tuzlu su ile tedavi edilmiş pençelerdeki tuzlu su ile tedavi edilmiş arka pençelerle karşılaştırıldığında, arka pençe dokusundaki plantar mast hücreleri büyük ölçüde sağlamdı veya hafif degranülasyon gösterdi. Buna karşılık, çiftleşmiş hindada, mast hücrelerinin% 15 ila 20 oranında orta ve geniş degranülasyonu gösterdi. Bu teknik, arka pençe dışındaki çok çeşitli dokularda mekanik veya dokunsal hassasiyeti değerlendirmek için uyarlanabilir.
Bu nedenle, bu teknik birçok farklı kemirgen iltihaplanma ve ağrı modeline dahil edilebilir.
Genel Bakış
Bu makale, farelerin arka pençesinde mekanik basınca yönelik nosiseptif tepkileri ölçmek için elektronik von Frey ölçümlerini kullanan bir yöntem sunar. Bu teknik, inflamatuar müdahaleler öncesi ve sonrası mekanik geri çekilme eşik değişikliklerinin hızlı ve hassas bir şekilde değerlendirilmesini sağlar.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Sinirbilim
- Davranışsal Değerlendirme
- Enflamasyon Modelleri
Arka Plan
- Ağrıyı ölçmek, enflamasyonu anlamak için kritik öneme sahiptir.
- Elektronik von Frey cihazı klasik yöntemlere göre avantajlar sunar.
- Geri çekilme eşiklerini doğru şekilde ölçmek tekrarlanabilirlik için esastır.
- Bu yöntem çeşitli kemirgen modelleri için uyarlanabilir.
Çalışmanın Amacı
- Basınç uyaranlarına yanıt olarak mekanik duyarlılığı değerlendirmek.
- Tedavilerin nosiseptif davranış üzerindeki etkilerini değerlendirmek.
- Araştırmada ağrı değerlendirmesi için güvenilir bir yöntem oluşturmak.
Kullanılan Yöntemler
- Kablolu örgü zemindeki farelerin alıştırılması.
- Polipropilen uç kullanarak kademeli basınç uygulaması.
- İki kör hakem tarafından geri çekilme eşiklerini kaydetmek.
- Başlangıç ve tedavi sonrası ölçümlerin karşılaştırılması.
Ana Sonuçlar
- Tedavi sonrası geri çekilme eşiklerinde önemli değişiklikler gözlendi.
- Enflamasyon, doku ödemi ve nötrofil akışı ile karakterize edildi.
- Mast hücre degranülasyonu tedavi grupları arasında değişkenlik gösterdi.
- Yöntem, çeşitli dokular için uyarlanabilirliğini gösterdi.
Sonuçlar
- Elektronik von Frey yöntemi, kemirgenlerde ağrıyı değerlendirmek için etkilidir.
- Bu teknik, inflamatuar ağrı mekanizmalarının anlaşılmasına katkıda bulunabilir.
- Ağrı ve tedavi etkinliği üzerine gelecekteki çalışmalar için bir temel sağlar.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Assessing tactile sensitivity changes in rodent models provides critical early-phase data for analgesic target validation and mechanistic de-risking in pain therapeutics development. The electronic von Frey method enables rapid, quantitative measurement of mechanical withdrawal thresholds, supporting reproducible preclinical evaluation of inflammatory and neuropathic pain models. This approach enhances predictive confidence in target engagement and treatment efficacy before advancing compounds into later-stage studies.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to nociceptive pathways and pain modulation mechanisms.
- Operational Value: Supports biological de-risking by providing quantifiable, internally controlled tactile sensitivity readouts across treatment groups.
- Predictive Value: Facilitates portfolio triage through objective comparison of baseline and post-intervention withdrawal thresholds to assess target modulation.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Prepares validated biological systems for downstream screening by establishing standardized baseline tactile sensitivity measurements.
- Reproducibility: Enables consistent, repeated measurements within short time periods, supporting assay standardization and cross-group comparability.
- Scalability: Allows multiple measurements per subject, increasing throughput and reliability for compound screening campaigns.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Models inflammation-induced mechanical allodynia, aligning with clinical pain phenotypes in inflammatory and neuropathic conditions.
- Translational Continuity: Bridges discovery and preclinical workflows by providing mechanistically relevant, quantifiable pain sensitivity outcomes.
- Risk-Adjusted Advancement: Informs go/no-go decisions based on reproducible changes in withdrawal thresholds following experimental interventions.
Pipeline & Workflow Integration
The electronic von Frey method fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing, particularly for pain-modulating compounds.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by measuring nociceptive responses to mechanical pressure as a functional readout of target engagement.
- Screening: Delivers assay-ready, reproducible quantitative outputs essential for reliable compound evaluation in pain models.
- Analytics: Provides precise withdrawal threshold measurements and statistical comparability across baseline and treatment conditions.
- Translational Research: Connects to preclinical validation through disease-relevant mechanical sensitivity outcomes in inflammation models.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable platform capability across multiple inflammatory and neuropathic pain models, reducing redundant assay development.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target validation by reducing mechanistic ambiguity in pain pathway modulation.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible tactile sensitivity measurements with minimal technical variability.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality, enhancing capital efficiency and reducing late-stage attrition due to lack of target-mediated efficacy.
- Portfolio Impact: Enables risk-based prioritization of compounds based on quantifiable effects on mechanical withdrawal thresholds.
Implementation Considerations
- Requires training in behavioral observation and nociceptive response identification to ensure measurement consistency.
- Dependent on calibrated electronic von Frey apparatus and appropriate polypropylene tip selection for hind paw tissue.
- Necessitates blinding of operators and recorders to treatment conditions to minimize bias in threshold recording.
- Involves exclusion criteria based on baseline threshold variability to ensure group homogeneity and data integrity.
- Limited to measurable behavioral responses; requires clear nociceptive endpoints such as paw withdrawal, licking, or jumping.
