Summary
هنا ، نقدم بروتوكولا للوخز بالإبر الكهربائية الفعالة والسريعة (EA) في الفئران أو الجرذان الصغيرة باستخدام حامل مطبوع ثلاثي الأبعاد (3D). تسمح هذه التقنية بالتشغيل المتزامن على متعددة ، مما يوفر الوقت ويزيد من الكفاءة التجريبية.
Abstract
يستخدم الوخز بالإبر الكهربائية (EA) على نطاق واسع لعلاج الحالات الصحية المختلفة. ومع ذلك ، لا تزال الآلية الأساسية لعلاج EA غير واضحة ، مما يعيق الترويج لها. تتطلب الدراسة الميكانيكية نماذج الفئران أو الفئران لمعالجة هذه المشكلة. ومع ذلك ، فإن هذه ليست مطيعة للعملية التجريبية ، والتي تستغرق وقتا طويلا. لحل هذه المشاكل ، قمنا بتصميم مثبت سائب لجسم صغير مطبوع 3D لتحسين كفاءة تجارب EA على. يوضح هذا الفيديو بالتفصيل كيفية استخدام المثبت لأداء EA السائب على الفئران أو الجرذان الصغيرة. لاختيار نقاط الوخز ، تم اختيار الخط المائل الأمامي للقمة الصدغية (رأس MS6) ونقطة تيانشو (بطن ST25) للتحقق من تأثير جهاز التثبيت مع وضع الانبطاح وتحديد المواقع ضعيفة. يسمح استخدام حامل الصغيرة المطبوع 3D بشل حركة القوارض المتعددة ومعالجتها في وقت واحد ، مما يقلل من الوقت والموارد اللازمة للتجربة. يمكن تطبيق هذه التقنية على نماذج حيوانية أخرى عن طريق طباعة 3D بأحجام مختلفة ويمكن استخدامها لظروف تثبيت مختلفة. الجهاز مفيد لتعزيز البحث العلمي التجريبي في EA.
Introduction
علاج الوخز بالإبر الكهربائية (EA) هو طريقة فريدة يتم فيها إدخال إبر الوخز بالإبر في فروة الرأس وتوصيلها بآلة كهربائية لتحفيز نقاط محددة1. على عكس التحفيز اليدوي ، يسمح EA بتحكم أفضل في التحفيز عن طريق تثبيت ترددات وأشكال موجية محددة لتحقيق التأثيرات العلاجية المثلى2. وفقا لمسح ، تستخدم 81.2٪ من المؤسسات الطبية في الصين EA أو الوخز بالإبر اليدوي لعلاج الشلل الدماغي والألم العصبي وشلل الوجه وحالات أخرى. على الرغم من شعبيتها ، لا تزال الآلية المحددة لفعالية EA غير معروفة ، مما أعاق الترويج لها وتطبيقها في علاج إعادة تأهيل الأمراض العصبية1،2،3. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم آلية فعالية EA بشكل كامل وتعزيز استخدامها في علاج إعادة التأهيل للأمراض العصبية.
مع توسع تأثير الوخز بالإبر في جميع أنحاء العالم ، قامت العديد من الدراسات بالفعل بالتحقيق في آليات EA التي يتم إجراؤها على نماذج القوارض ، مثل نماذج الفئران أو الفئران1،2،3. غالبا ما تصادف العديد من المشكلات في تجارب القوارض في EA. الأول هو كيفية شل حركة القوارض دون تخدير ، حيث أن الوخز بالإبر الذي يتم إجراؤه على الأشخاص المستيقظين يعكس الممارسة السريرية. بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب بعض التجارب أن تكون مستيقظة لمراقبة آثار العلاج 2,3. التحدي الآخر هو تحديد نقاط الوخز بدقة في الفئران أو الجرذان التي تتوافق مع تلك الموجودة في البشر. يتم حاليا دراسة التوطين الدقيق لنقاط الوخز في القوارض التجريبية من قبل العديد من العلماء 4,5. في هذا البروتوكول ، تم اختيار MS6 و ST25 ، والتي تم تحديدها بوضوح في القوارض من خلال تحويل التوطين التشريحي البشري. يستخدم MS6 عادة لعلاج بعض أمراض الدماغ ، مثل مرض باركنسون6. يستخدم ST25 عادة لعلاج مشاكل الجهاز الهضمي ، مثل الإسهال7. تم اختيار هاتين النقطتين في المقام الأول لتوضيح كيف يمكن تجميد القوارض بشكل فعال في كل من المواقف المستلقية والانبطاح. علاوة على ذلك ، تمت دراسة نقاط الوخز هذه على نطاق واسع وتقدم رؤى مهمة لأغراض البحث 6,7.
الطريقة السابقة لشل حركة فأر واحد للتجارب ليست تستغرق وقتا طويلا فحسب ، بل يصعب أيضا التعامل معها من قبل شخص واحد8. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب عدم تعاون ، فإن معدل النجاح منخفض نسبيا في الممارسة العملية. لذلك ، هناك حاجة ماسة لإنشاء نموذج حيواني سهل التأسيس بخصائص مستقرة لتحسين كفاءة التجربة. في هذه المقالة ، تم تقديم حامل مطبوع 3D للحيوانات الصغيرة يمكنه بسهولة شل حركة القوارض المتعددة ، مما يؤدي إلى تقييد المحرك. الهدف من هذه الورقة هو إدارة علاجات EA لمجموعة من الجرذان أو الفئران الصغيرة ، مع التركيز على استراتيجيات التقييد الجماعي للفئران ، وتحديد وتحفيز نقاط الوخز MS6 و ST25.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
تتوافق التجارب في هذه الدراسة مع مبدأ "3Rs" لأخلاقيات وقد تمت الموافقة عليها من قبل لجنة رعاية المختبرية والعرقية بجامعة الجيش الطبية (AMUWEC20234543).
1. إعداد جهاز تثبيت جسم القوارض
- تصميم حامل صغير على أساس براءة اختراع نموذج المنفعة الصينية9.
- إنتاج الجهاز من خلال تقنية الطباعة 3D.
- تحضير حبل بطول 2 متر وتقسيمه إلى 6 حبال. خيط هذه الحبال 6 من خلال الثقوب الموجودة في المثبت. استخدم الإبزيم المحمل بنابض لربط نهايات الحبل ، مما يسهل تعديل حجم الحلقة.
ملاحظة: يمكن تصنيع المثبت من قبل أي شركة مجهزة بتقنية الطباعة 3D بناء على رسم التصميم. يظهر رسم تصميم الجهاز في الشكل 1. تم إنتاج المثبت المستخدم في هذه الدراسة بواسطة طابعة ثلاثية الأبعاد بواسطة طريقة طباعة تسمى نمذجة الترسيب المنصهر (FDM) ، والمعروفة أيضا باسم تصنيع الخيوط المنصهرة (FFF) 10. تقوم طريقة التصنيع المضافة هذه بطباعة أجزاء طبقة التصميم تلو الأخرى عن طريق إيداع المادة بشكل انتقائي في الشكل الذائب في مسار محدد مسبقا. تستخدم العملية بوليمرات لدن بالحرارة تأتي في شكل خيوط لإنشاء الهيكل الفيزيائي النهائي. يمكن لجهاز التثبيت المستخدم في هذه الدراسة تأمين ثلاثة في وقت واحد ، مما يستلزم ستة حبال ، حيث يتطلب كل زوجا من الحبال: واحد للرقبة والآخر للجذع.
2. تحضير القوارض
- شراء 3 فئران Sprague-Dawley (10-40 جم ، 7-45 يوما) و 3 فئران C57 BL / C (5-40 جم).
- قم بتربية في غرفة ذات دورة نهارية / ليلية مدتها 12 ساعة ، ودرجة حرارة محيطة تتراوح من 21-23 درجة مئوية ، ورطوبة 45٪ -60٪. تطهير وتهوية بيئة التغذية بانتظام ، والسماح للحيوانات بتناول الطعام والشراب بحرية.
3. تثبيت القوارض على المثبت (وضعية الانبطاح)
- ضع رأس القوارض في فتحة على شكل حرف U أمام المثبت ، مع وضع القوارض في وضعية الانبطاح. مرر جسم القوارض من خلال حلقتين من الحبل.
- ربط الحبال حول الرقبة والبطن من القوارض ، والتأكد من أنه لا يمكن الهروب ، ولكن ليس بإحكام بحيث يسبب ضائقة تنفسية والموت.
- الخطوة الأساسية هي تثبيت الرقبة في مكانها. اترك فجوة 2-5 مم بين عنق القوارض والحبل. تأكد من أن الحبل ليس مشدودا جدا بحيث لا يمكن للحيوانات خنقه أو فضفاضا جدا بحيث لا يمكن الهروب.
- إصلاح القوارض الأخرى بنفس الطريقة في الجهاز.
- كرر خطوات التثبيت المذكورة أعلاه (3.1-3.2) لمدة 3 أيام لتقليل استجابة الإجهاد المحتملة الناتجة عن إجراء التثبيت. كرر إجراء التثبيت لمدة 3 أيام متتالية ، مع كل جلسة تستغرق 5 دقائق يوميا.
ملاحظة: لضمان عدم الإفراط في إجهاد القوارض أثناء إجراء التثبيت ، كررنا الإجراء لمدة 3 أيام متتالية. استمرت كل جلسة 5 دقائق يوميا ، مما يوفر متسعا من الوقت للفئران أو الجرذان للتأقلم مع الإجراء وتقليل أي إزعاج محتمل. - سترات EA من اليوم 4.
- لمنع انتشار المرض ، اغمر قطعة قطن معقمة أو كرة في 75٪ كحول وامسح الحامل جيدا لتنظيفه وتطهيره قبل وبعد كل استخدام. استخدم القفازات ومعدات الحماية الأخرى لتجنب المخاطر الصحية المحتملة عند التعامل مع القوارض.
4. أداء EA في الفئران أو الجرذان الصغيرة (MS6)
- اختر إبر الوخز بالإبر المعقمة 0.25 مم × 13 مم.
- ابحث عن نقاط الوخز حسب الموقع التشريحي وتأكد من عمق الإدخال عند نقطة الوخز.
ملاحظة: يقع MS6 على الجانب الجانبي من الرأس. تمر هذه المنطقة في الرأس عبر الاتصال بين Shencong (Ex-hn1) و Xuanli (GB6) ، المعروف أيضا باسم الجداري الأمامي (Du21). يتوافق MS6 مع التعبير عن التلفيف قبل المركزي للقشرة الدماغية على فروة الرأس. يقع Ex-hn1 على بعد 0.5 سم خلف نقطة منتصف خط الوسط الأمامي الخلفي للرأس. يقع GB6 في منتصف الجزء الأمامي من الأذن وزاوية نهاية العين. يتم توزيع العصب فوق القوقعة العلوي ، والعصب فوق الحجاج ، والعصب القذالي ، والعصب الأذني الصدغي فيه. يستخدم MS6 بشكل أساسي لعلاج السكتة الدماغية والاعتلال الدماغي ، مثل الاضطرابات الحركية. - تحريف ببطء وإدخال الإبر المعقمة الثنائية في MS6 على عمق 3/5 من Shenchong الأمامي (Exhn1) إلى Xuanli (GB6) على طول تحت الجلد في 3 قوارض ، على التوالي.
- قم بتوصيل جانب واحد من كبل التوصيل بجهاز EA.
- قم بتوصيل جانب آخر من كبل التوصيل يحتوي على مقاطع EA الموجبة والسالبة بسيقان إبرة الوخز بالإبر على MS6 الأيسر والأيمن.
- قم بتشغيل أداة EA.
- قم بتدوير الزر (وظيفة / اختر مفتاح) لضبط وضع التردد والوظيفة.
- اضبط التردد على 10 هرتز واختر وضع الموجة المستمرة .
- قم بتدوير الزر المقابل (ضبط الشدة) لضبط الشدة. يتحكم كل زر ضبط شدة في القوة الحالية لقوارض السلك المتصل أسفله. اضبط الكثافة الحالية على النطاق المقبول للقوارض ، عادة 1-2 مللي أمبير ، وتستمر 5 دقائق.
ملاحظة: من المهم مراقبة تنفس وسلوك القوارض أثناء العملية للتأكد من أنها لا تعاني من أي ضيق أو إزعاج. إذا بدا أن الجرذ يكافح أو يعاني من الألم ، فيجب إيقاف الإجراء على الفور.
5. تثبيت القوارض على المثبت (موقف ضعيف)
- ضع رؤوس القوارض في فتحة على شكل حرف U أمام المثبت ، مع وضع القوارض في وضعية الانبطاح. مرر جسم القوارض من خلال حلقتين من الحبل.
- اربط الحبل حول عنق وبطن القوارض ، مع التأكد من أنه لا يمكن الهروب ، ولكن ليس ضيقا بحيث يسبب ضائقة تنفسية والموت.
ملاحظة: النقاط التي يجب ملاحظتها أثناء التثبيت هي نفسها الواردة في الخطوة 3.2. - إصلاح القوارض الأخرى بنفس الطريقة.
- كما في الخطوة 3.4 ، كرر خطوات التثبيت المذكورة أعلاه لمدة 3 أيام لتقليل استجابة القوارض للإجهاد.
- سترات EA من اليوم 4.
ملاحظة: يتم إجراء التطهير كما هو مذكور في الخطوة 3.6.
6. أداء EA (ST25)
- اختر إبر الوخز بالإبر المعقمة 0.25 مم × 13 مم.
- ابحث عن نقاط الوخز حسب الموقع التشريحي وتأكد من عمق الإدخال عند نقطة الوخز.
ملاحظة: يقع ST25 على مستوى السرة. يتطلب وضع هذه النقطة في القوارض أولا قياس طول مخلب القوارض. يقع ST25 في 2/3 طول مخلب بجانب السرة. على سبيل المثال ، إذا كان مخلب القوارض المقاس 0.6 سم ، فإن ST25 يقع على بعد 0.4 سم إلى يمين ويسار السرة. - تحريف ببطء واختراق الإبر المعقمة في ST25 الثنائية على عمق 4-8 ملم على 3 القوارض ، على التوالي.
- قم بتوصيل جانب واحد من كبل التوصيل بجهاز EA.
- قم بتوصيل جانب آخر من كابل التوصيل الذي يحتوي على مقاطع EA الموجبة والسالبة بسيقان إبرة الوخز بالإبر على ST25 الأيسر والأيمن.
- قم بتشغيل أداة EA.
- قم بتدوير الزر (وظيفة / اختر مفتاح) لضبط وضع التردد والوظيفة.
- اضبط التردد على 10 هرتز واختر وضع الموجة المستمرة.
- قم بتدوير الزر المقابل (ضبط الشدة) لضبط الشدة. يتحكم كل زر ضبط شدة في القوة الحالية لفأر السلك المتصل أسفله. اضبط الكثافة الحالية على النطاق المقبول للقوارض ، عادة 1-2 مللي أمبير ، وتستمر 5 دقائق.
ملاحظة: كانت الملاحظات هي نفسها الواردة في الخطوة 4-6.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
يوضح الشكل 1 مخطط أرضية مثبت جسم الذي صممناه. بالإضافة إلى ذلك ، تم تقديم نموذج رسومي ثلاثي الأبعاد لهذا المثبت لتوفير رؤية شاملة للتصميم (الملف التكميلي 1). هذا جهاز يسمح بتثبيت 3 قوارض وأداء EA في وقت واحد. اقتصرت الجرذان والفئران على المثبت في حالة اليقظة ، ويمكن تثبيت كل من المواقف المعرضة والاستلقاء بإحكام دون التسبب في إصابة القوارض (الشكل 2 والشكل 3). بمساعدة المثبت ، تم تحديد موقع نقاط الوخز MS6 و ST25 بنجاح ووخزها بالإبر في القوارض (الشكل 4 والشكل 5).
للتحكم في المتغيرات والتحقق من فعالية نهج التثبيت هذا ، قام أحد المجربين بشل حركة 3 فئران (فيديو 1) أو 3 فئران لثلاث تجارب متتالية في دراسة مقارنة (الجدول 1). أظهرت النتائج أن متوسط الوقت اللازم لتجميد 3 فئران في أوضاع الانبطاح والاستلقاء باستخدام هذه الأداة كان 77.1 ثانية ± 7.8 ثانية و 74.9 ثانية ± 8.6 ثانية ، على التوالي (متوسط ± SD). أما بالنسبة ل 3 فئران ، فقد كان متوسط وقت التثبيت في أوضاع الانبطاح والاستلقاء باستخدام هذا المثبت 72.0 ثانية ± 10.5 ثانية و 62.3 ± 4.2 ثانية ، على التوالي (متوسط ± SD). تم تجميد كلتا المجموعتين من الجرذان والفئران بنجاح على الجهاز ولم يهربا أثناء علاج EA لمدة 5 دقائق (الشكل 2 والشكل 3). عند شدة 1-2 مللي أمبير EA ، شعرت الفئران والجرذان بالراحة ولم تكافح بعنف. كان التنفس في الفئران والجرذان مستقرا ، ولم تحدث وفيات مفاجئة في. بعد العلاج ، ظلت الفئران والجرذان بصحة جيدة ونجت من الموت.
الشكل 1. خطة أرضية مثبت القوارض الدفعية. (1) جهاز حامل القوارض ، مقسم إلى ثلاثة أجزاء. (2،3) الأعمدة: تستخدم لتثبيت أطراف الفئران أو الجرذان الصغيرة. (4) الكهف: يستخدم لإصلاح الرأس. (5) حفرة: تستخدم لتثبيت عنق الفئران الصغيرة. (6) ثقب: يستخدم لإصلاح الجسم. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: الفئران الصغيرة الثابتة في أوضاع الانبطاح والاستلقاء. (A-C) علاج EA على نقطة الوخز MS6. (مد-واو) هالعلاج على نقطة الوخز بالإبر ST25. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3: الفئران الثابتة في أوضاع الانبطاح والاستلقاء. (A-C) علاج EA على نقطة الوخز MS6. (مد-واو) هالعلاج على نقطة الوخز بالإبر ST25. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: MS6 في المنطقة الدماغية. يقع MS6 على الجانب الجانبي من الرأس ويتم وضعه عند نقطة الاتصال بين Shencong (Ex-hn1) و Xuanli (GB6) ، والتي تعرف أيضا باسم المنطقة الجدارية الأمامية (Du21). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 5: النقطة الثنائية ST25 باللون الأحمر. يقع ST25 على مستوى السرة. يتطلب وضع هذه النقطة في القوارض أولا قياس طول مخلب القوارض. يقع ST25 في 2/3 طول مخلب بجانب السرة. على سبيل المثال ، إذا كان مخلب قياس القوارض 0.6 سم ، فإن ST25 هو 0.4 إلى يمين ويسار السرة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
| المحاكمات | جرذان | فئران | ||
| موقف عرضة | موقف ضعيف | موقف عرضة | موقف ضعيف | |
| (الوقت بالثواني) | (الوقت بالثواني) | (الوقت بالثواني) | (الوقت بالثواني) | |
| نسخة تجريبية مؤقتة 1 | 75.5 | 65.1 | 60.2 | 62.3 |
| نسخة تجريبية مؤقتة 2 | 70.2 | 80.3 | 80.1 | 70.6 |
| نسخة تجريبية مؤقتة 3 | 85.5 | 79.5 | 75.7 | 65.9 |
| متوسط الوقت (المتوسط ± SD) | 77.1 ± 7.8 | 74.9 ± 8.6 | 72.0 ± 10.5 | 62.3 ± 4.2 |
الجدول 1: الوقت المستغرق في تثبيت الجرذان والفئران ذات المواقف الانبطاح والاستلقاء. تم الحصول على البيانات (الوقت بالثواني) من قبل أحد المجربين الذي شل حركة 3 فئران و 3 فئران لمدة 3 تجارب متتالية ، على التوالي. تم تحديد متوسط الوقت المطلوب بحساب المتوسط والانحراف المعياري للوقت المستغرق في 3 محاكمات.
الملف التكميلي 1: 3D طباعة حمام القوارض المثبت ملف التصميم. يمكن سحب نموذج 3D هذا لتحقيق رؤية كاملة بزاوية 360 درجة للتصميم. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.
فيديو 1: فيلم لتثبيت وضعية الانبطاح والاستلقاء لفئران SD الصغيرة ، كما هو موضح بالتفصيل في وسيلة إيضاح الشكل 2 . يوضح هذا الفيديو مجربا يقيد 3 فئران في كل من أوضاع الاستلقاء والانبطاح. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الفيديو.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
الوخز بالإبر الكهربائية (EA) هو شكل من أشكال الوخز بالإبر يتضمن استخدام التحفيز الكهربائي على إبر الوخز بالإبر11. تتضمن هذه التقنية استخدام تيارات النبض الدقيقة ذات الكثافة والتردد المحددين لتحفيز نقاط الوخز بالإبر وتحقيق تأثيرات علاجية معززة3. ومع ذلك ، فإن آلية EA للشفاء محدودة وتتطلب بحثا أساسيا مكثفا لإثبات1،2،3. تستخدم نماذج القوارض بشكل شائع في دراسات EA الأساسية8،12،13 ، ونهدف إلى توفير طريقة سريعة وفعالة لإجراء هذه التجارب على الجرذان والفئران.
تواجه تجربة EA حاليا العديد من التحديات. التحدي الأساسي هو شل حركة القوارض بشكل فعال دون تخدير. يعد التثبيت المستقر للحيوانات أمرا بالغ الأهمية وله تأثير كبير على نتائج التجربة على. خلاف ذلك ، تختلف الوظائف الفسيولوجية للحيوانات المخدرة عن تلك الخاصة بالحيوانات المستيقظة ، ويتم إجراء علاج الوخز بالإبر السريري دائما على المرضى المستيقظين. لذلك ، فإن الدراسات التجريبية مع المستيقظة أكثر عملية للأغراض السريرية. في السابق ، كان الشلل باستخدام لوحة التثبيت هو الطريقة المفضلة ، لكنه كان يستغرق وقتا طويلا ويسمح فقط بتشغيل قوارض واحدة14. تتطلب مثبتات الحركة التقليدية أيضا ربط أطراف القوارض ، وهي عملية تستغرق وقتا طويلا وغالبا ما تؤدي إلى ألم بسبب التثبيت المحكم. نفذت العديد من الدراسات شريطا لاصقا للفئران ، لكن قدرتها على الهروب بسهولة تشكل تحديات كبيرة ، خاصة أثناء إجراءات الوخز بالإبر8. عندما يكون هناك المزيد من الموضوعات التجريبية ، غالبا ما تكون عملية الدفعات مطلوبة لتوفير الوقت والجهد2. لذلك ، قمنا بتطوير مثبت دفعة جسم صغير مطبوع ثلاثي الأبعاد يوفر العديد من المزايا مقارنة بطرق التثبيت التقليدية15: 1) يقصر وقت التثبيت ، مما يحسن بشكل كبير من الكفاءة التجريبية16 ؛ 2) إنه بسيط وسهل الاستخدام ولا يتأثر بالعوامل الذاتية15,16 ؛ 3) أدى أقل ضررا للقوارض. 4) بمجرد إصلاحها ، يمكن إجراء عملية EA على العديد من الفئران الصغيرة في نفس الوقت ، مما يوفر الوقت ويسمح بالمراقبة المتزامنة لنتائج العلاج.
يعد استخدام تقنية الطباعة 3D للدراسات التجريبية ل EA توسعا قيما في مجال أبحاث الوخز بالإبر. يمكن ضبط الجهاز على أي حجم عند طباعة 3D ، مما يساعد على إجراء الوخز بالإبر التجريبي بشكل أكثر فعالية. تستخدم نمذجة الترسيب المنصهر (FDM) ، والمعروفة أيضا باسم تصنيع الخيوط المنصهرة (FFF) ، وهي طريقة تصنيع مضافة10 ، لطباعة المثبت ثلاثي الأبعاد. هذا الجهاز مناسب ليس فقط لهذه التجربة ولكن أيضا لإجراء تجارب مثل التصوير المقطعي المحوسب أو التصوير بالرنين المغناطيسي على القوارض17,18. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تطبيقه أيضا على أي موقف يحتاج فيه التثبيت بالجملة ، باستثناء دراسات EA. نظرا لانتشار تقنية الطباعة 3D ، يتوفر هذا الجهاز بسهولة. يمكن إجراؤه من خلال شركة تصنيع طباعة 3D محلية. علاوة على ذلك ، يمكن تعديل جهاز التثبيت هذا وتخصيصه بناء على رسم التصميم. في هذه الدراسة ، يتكون جهاز التثبيت من ثلاثة أقسام ، كل منها قادر على تثبيت قوارض واحدة. إذا كانت هناك حاجة إلى تضمين قوارض إضافية أو أخرى ، فيمكن تحجيم الجهاز بشكل متناسب لاستيعاب العدد الأكبر. على سبيل المثال ، يمكن تصميمه كجهاز يمكنه إصلاح 5 فئران أو حتى كجهاز تثبيت لحيوانات أخرى مثل الأرانب.
التحدي الآخر هو العثور على نقاط الوخز في القوارض التي تتوافق مع البشر. تم اختيار نقاط الوخز MS6 و ST25 لفحص آثار التثبيت الانبطاح والاستلقاء. علاوة على ذلك ، تمت دراسة هاتين النقطتين من قبل العديد من العلماء6،7،19. غالبا ما يستخدم MS6 في أبحاث أمراض الدماغ ، مثل مرض باركنسون ، والخلل الوظيفي بعد السكتة الدماغية ، وما إلىذلك 6،13،19. يمكن أن يعزز MS6 الوظيفة العصبية للفئران التي تعاني من السكتة الدماغية عن طريق تعديل مسار إشارات JAK / STAT الذي يتوسطه IL-12 في دراسة سابقة13. يستخدم ST25 عادة لعلاج الجهاز الهضمي ، مثل الإسهال ومتلازمة القولون العصبي (IBS)7,12. أفادت دراسة سابقة أن EA المطبق فقط عند نقطة ST25 أظهر إمكانية تخفيف فرط الحساسية الحشوية مع استعادة تردد الموجة البطيئة الطبيعي وإيقاع القولون في فئران IBS12. هاتان النقطتان الوخز قادرتان أيضا على إظهار آثار الاستلقاء والانبطاح في القوارض بشكل مناسب. أيضا ، هاتان النقطتان للوخز أهمية العرض6،7،19. نظرا لأن هاتين النقطتين قد تمت دراستهما من قبل العديد من العلماء ، فإننا نقدم بروتوكولا حول كيفية تحديد موقع هاتين النقطتي الوخز في القوارض. إنه مفيد للتجارب على حيث يتم إجراء دراسات MS6 و ST25. ومع ذلك ، فإن الدراسة الحالية لديها بعض القيود. على سبيل المثال ، لا يمكن قياس موضع الإبرة وعمق إدخالها بشكل موضوعي وقد يختلف بناء على مستوى خبرة المشغل.
تتوافق تجاربنا مع مبدأ "3Rs" لأخلاقيات وقد تمت الموافقة عليها من قبل لجنة رعاية المختبرية والعرقية بجامعة الجيش الطبية. الخطوة الأكثر تحديا وأهمية في هذه التجربة هي إيجاد طريقة موثوقة وفعالة لشل حركة القوارض بشكل آمن. وذلك لأن أي محاولة للهروب أو موت القوارض أثناء تحفيز EA لمدة 5 دقائق ستؤدي إلى فشل التجربة. يستفيد تصميم الكهف الأمامي من تفضيل القوارض لحفر الثقوب. يهدف وضع رأس القوارض داخل الكهف إلى توفير الراحة النفسية. علاوة على ذلك ، يجب أن تكون الحبال المستخدمة لربط رأس وجسم القوارض آمنة بشكل معتدل ، ولا تبقى متراخية بشكل مفرط ولا شديدة الإحكام لتجنب هروب القوارض ومنع الضائقة التنفسية. بعد التحفيز الكهربائي ، تمت مراقبة سلوكيات القوارض واستجاباتها بعناية. من الناحية المثالية ، عند تطبيق تيار من 1-2 مللي أمبير ، لن تظهر القوارض صراعا عدوانيا أو أصواتا استجابة للصدمة الكهربائية20. يمكن أيضا استخدام المثبت لإصلاح القوارض في أوضاع الاستلقاء والانبطاح وأنواع أخرى من التثبيتات حسب الحاجة. إنها مناسبة لمجموعة متنوعة من الاحتياجات التجريبية ، وعملية التثبيت سهلة التنفيذ21. ومع ذلك ، فقد أدى ذلك إلى تقييد أن ذات الأحجام المختلفة تتطلب معدات تثبيت مصممة خصيصا بأحجام مختلفة. يمكن فقط تقييد ذات التناقضات الطفيفة في الحجم باستخدام نفس الجهاز. يعمل مثبت تثبيت الدفعة المستخدم في هذا البروتوكول بكفاءة وموثوقية على شل حركة القوارض ضمن نطاق وزن 10-40 جم. بالنسبة للحيوانات خارج نطاق الوزن هذا ، هناك حاجة إلى مثبتات تثبيت الدفعات المخصصة لتناسب متطلباتها الخاصة.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن تثبيت القوارض المطبوع 3D المستخدم في عمليات EA السائبة على القوارض يوفر أمانا معززا لأنه مقاوم لخدوش القوارض ولدغاتها. قدمت دراسات EA على القوارض رؤى قيمة حول الفوائد المحتملة لهذه الطريقة العلاجية في البشر1،2،3،6،7،11،14. الجهاز مفيد لتعزيز البحث العلمي التجريبي في EA. تسمح هذه التقنية للباحثين بإجراء تجارب على تتطلب تجميد. علاوة على ذلك ، فإنه يعرض الموقع الدقيق ل ST25 و MS6 ، والذي يمكن أن يكون بمثابة مرجع لأولئك الذين يدرسون هاتين النقطتين في المستقبل. في النهاية ، من المتوقع أن تؤدي هذه المنهجية إلى نماذج حيوانية قيمة لأبحاث EA.
يقدم مثبت الفئران المطبوع 3D الموصوف في هذه الورقة طريقة بسيطة وفعالة لإجراء تجارب EA في الجرذان أو الفئران. يأخذ تصميمه في الاعتبار راحة وسلامة ، فضلا عن الحاجة إلى تثبيت سريع وفعال. هذا الجهاز لديه القدرة على توفير الوقت والجهد في إجراء التجارب على ، وتعزيز تقدم أبحاث الوخز بالإبر الكهربائية ويؤدي في النهاية إلى علاجات أفضل لمختلف الأمراض.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
وأعلن أصحاب البلاغ أنه لا يوجد تضارب في المصالح متنافس.
Acknowledgments
شكرا لقسم جراحة المخ والأعصاب في المستشفى الثاني التابع لجامعة الجيش الطبية لدعم الموقع. التمويل: تم دعم هذا العمل من قبل مؤسسة العلوم الطبيعية في الصين (82104696).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3D printing batch mice fixator | MESH INVENT | Custom made | The fixator produced by 3D printer. The printing method is called fused deposition modeling (FDM), also known as fused filament fabrication (FFF). |
| Electroacupuncture instrument | Hwato, Suzhou Medical Appliance Factory | SDZ-III | www.Hwato-med.com |
| Disposable sterile acupuncture needle | Suzhou Medical Appliance Factory | N/A | 0.25 mm x 13 mm |
References
- Lee, S., Kim, S. N. The effect of acupuncture on modulating inflammatory cytokines in rodent animal models of respiratory disease: A systematic review and meta-analysis. Frontiers in Immunology. 13, 878463 (2022).
- Xin, Y. Y., Wang, J. X., Xu, A. J. Electroacupuncture ameliorates neuroinflammation in animal models. Acupuncture in Medicine: Journal of the British Medical Acupuncture Society. 40 (5), 474-483 (2022).
- Mengzhu, S., et al. Electroacupuncture at Tianshu (ST25) and Zusanli (ST36) alleviates stress-induced irritable bowel syndrome in mice by modulating gut microbiota and corticotropin-releasing factor. Journal of traditional Chinese medicine. 42 (5), 732-740 (2022).
- Xu, D. S., et al. A new attempt of re-mapping acupoint atlas in the rat. Acupuncture Research. 44 (1), 62-65 (2019).
- Yin, C. S., et al. A proposed transpositional acupoint system in a mouse and rat model. Research in Veterinary Science. 84 (2), 159-165 (2008).
- Cao, L., et al. The effectiveness of acupuncture for Parkinson's disease: An overview of systematic reviews. Complementary Therapies in Medicine. 50, 102383 (2020).
- Yang, L., et al. Effect of warming moxibustion Tianshu (ST 25, bilateral) and Qihai (CV 6) for the treatment of diarrhea-dominant irritable bowel syndrome: a patient-blinded pilot trial with orthogonal design. Journal of Traditional Chinese Medicine. 37 (4), 538-545 (2017).
- Delcour, M., et al. Early movement restriction leads to maladaptive plasticity in the sensorimotor cortex and to movement disorders. Scientific Reports. 8 (1), 16328 (2018).
- A fixing device for mice body. China Patent. Zhifeng, W. , 202220586749 (2023).
- Ismail, K. I., Yap, T. C., Ahmed, R. 3D-printed fiber-reinforced polymer composites by fused deposition modelling (FDM): Fiber length and fiber implementation techniques. Polymers. 14 (21), 4659 (2022).
- Lu, C., et al. Efficacy of electroacupuncture with different frequencies in the treatment of chemotherapy-induced peripheral neuropathy: A study protocol for a randomized controlled trial. Frontiers in Neurology. 13, 843886 (2022).
- Zhang, L., et al. Modulation of colonic function in irritable bowel syndrome rats by electroacupuncture at ST25 and the neurobiological links between ST25 and the colon. Frontiers in Neuroscience. 16, 930489 (2022).
- Wang, J. H., et al. Anti-inflammation mechanism of electro-scalp acupuncture in treatment of ischemic stroke based on IL-12 mediated JAK/STAT signaling pathway. Chinese Acupuncture & Moxibustion. 42 (10), 1137-1144 (2022).
- Ren, D., et al. A novel design of a plate for posterolateral tibial plateau fractures through traditional anterolateral approach. Scientific Reports. 8 (1), 16418 (2018).
- Wu, L., Dong, Y., Zhu, C., Chen, Y. Effect and mechanism of acupuncture on Alzheimer's disease: A review. Frontiers in Aging Neuroscience. 15, 1035376 (2023).
- Wu, L. Electroacupuncture for spinal cord injury: A scientific study of traditional medicine. Neurospine. 19 (3), 770-772 (2022).
- Gozzi, A., Zerbi, V.
- Denic, A., Macura, S. I., Mishra, P., Gamez, J. D., Rodriguez, M., Pirko, I.
- Cong-hui, Q., et al. Efficacy observation of long-retaining scalp acupuncture plus interactive training for upper-extremity dysfunction after cerebral stroke. Journal of Acupuncture and Tuina Science. 19, 43-48 (2021).
- Kvist, L. J., Hall-Lord, M. L., Rydhstroem, H., Larsson, B. W. A randomised-controlled trial in Sweden of acupuncture and care interventions for the relief of inflammatory symptoms of the breast during lactation. Midwifery. 23 (2), 184-195 (2007).
- Boram, L., Chan-Young, K., Sun Haeng, L. Effectiveness and safety of auriculotherapy for breastfeeding: a systematic review. Journal of Traditional Chinese Medicine. 40 (5), 721-737 (2020).
