Immunology and Infection
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简化全身体积描记法以表征呼吸类鼻疽期间的肺功能
Chapters
Summary February 24th, 2023
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该协议介绍了简化全身体积描记仪的构建和使用，以非侵入性地监测细菌性呼吸道疾病的进展。
Transcript
使用简化的全身体积描记法可以帮助阐明研究动物的肺功能与疾病进展之间的关系。这种技术的主要优点是能够从不受约束的动物那里收集呼吸数据。首先，使用8引脚DIN连接器将采样室连接到桥式放大器，并将桥式放大器连接到数据采集设备。
使用生理数据分析软件将数据采集设备连接到电源和计算机。连接后，启动软件以与数据采集系统接口。在软件中下载可选的肺活量模块，然后转到肺活量选项卡，在设置窗口中将默认单位设置从升/秒修改为微升/秒。
对于系统的校准，请在软件中创建一个四通道窗口。在通道 1 中，将源数据设置为每秒 4， 000 个数据点的采样率和 1 毫伏范围。通道 2 将是通道 1 的数字滤波器，使用高通、1 赫兹、自动调整滤波器。
通过平均 100 个样本，在通道 2 数据的平滑选项卡中创建通道 3。并在通道三数据的肺活量计流中创建通道四。接下来，设置具有三列的通道四的数据板分析。
对于第一列，请转到通道四数据和注释以访问完整的注释文本。然后设置第二列和通道四数据和循环测量以选择平均循环频率 对于第三列和通道四数据，选择循环测量和平均循环高度。在图表显示的右下角将帧速率设置为 100 比 1，并将窗口配置保存为模板以供将来研究。
完成后，关闭样品室盖并将 25 微升气密注射器连接到诱饵隔板连接器。然后用Chaney 适配器安装注射器，使用 Chaney 适配器的深度停止将 20 微升空气吸入注射器。接下来，要将软件中的ples归零，请访问设置选项卡并在开始录制之前选择将所有输入归零。
记录时，等待基线稳定，然后快速按下并取出注射器柱塞 10 次重复，以测量的 20 微升呼吸复制受试者呼吸。完成后，右键单击编号的pleth记录的开头停止记录，并通过单击添加注释来标记测量样品的身份。重置注射器并将输入归零，并重复两次20微升脉冲的记录测量。
在三个记录会话中完成所有测量后，使用计算机鼠标选择准确代表人工 20 微升呼吸的呼吸褶皱部分。接下来，查看第三列的平均循环高度数据，并计算三个记录中测量的平均呼吸量。打开前面概述的主模板。
接下来，将有意识的 4 至 12 周雌性白化 C57 黑色 6J 小鼠放入采样室并锁定盖子。短暂松开诱饵隔板盖以平衡腔室中的大气压力，然后再次重新拧紧盖子。在将所有输入归零并开始记录之前，观察受试者在采样室内没有主动移动。
通过右键单击编号的pleth记录的开头并单击添加注释来标记主题的身份。然后将鼠标放回笼子。选择呼吸褶皱中准确表示受试者呼吸的部分。
在数据板模块中，数据将显示在预览标题中，提供呼吸频率和呼吸量的临时读数。可以使用添加到数据板图标将数据预览记录到数据板中。继续一次测量一个受试者鼠标的参数，并将呼吸褶皱的代表性部分记录到数据板。
数据记录后，将数据板数据导出到Excel并计算分钟体积。在全身体积描记术的临床使用中，受试者自身的体温和环境温度以及湿度会影响复杂的呼吸计算。在这项研究中，简化的全身体积描记法或SWBP方法控制了环境温度和湿度的变化，并且观察到对宿主本身的温度和湿度的贡献不会显着影响20微升校准体积的呼吸测量的准确性。
研究了吸入麻醉剂对小鼠呼吸的影响。此处显示了麻醉前的基线呼吸和小鼠从麻醉中恢复时的呼吸。用优选麻醉剂治疗使小鼠表现出缓慢的呼吸频率和大量的空气潮汐。
随着小鼠从镇静中恢复，呼吸频率增加，呼吸量逐渐减少。同样，呼吸频率稳步增加，直到基线呼吸恢复到从麻醉中取出后 2 至 2.5 分钟。分钟体积紧随呼吸频率在麻醉中取出后2.5分钟达到基线分钟体积的影响。
在宿主小鼠中监测呼吸道类鼻疽感染期间的呼吸变化。小鼠的呼吸频率和总吸入空气在感染的第一天迅速下降，并且在疾病的其余过程中保持低水平。相比之下，呼吸量在最初的24小时内不会急剧下降，而是在疾病的三天疗程中稳步下降。
这些数据表明，呼吸量可以提供小鼠呼吸道疾病严重程度的生物特征读数。尝试此过程时要记住的最重要的事情是等到鼠标不移动后再开始录制。有时，当好奇的老鼠探索采样室时，您必须有耐心。
该技术将为探索细菌突变体在其改变的疾病过程中如何对宿主肺功能表现出不同影响铺平道路，以及治疗干预如何加速感染小鼠正常肺功能的恢复。
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