Применения В Vivo Функциональное тестирование Крысы передней большеберцовой для оценки Tissue Engineered скелетной мускулатуре Ремонт

Целью тестирования мышечной функции in vivo является точная оценка функционального состояния исследуемой мышцы для изучения влияния возраста, болезней, травм и восстановительного лечения. Этот метод является ключевым компонентом междисциплинарных исследований, необходимых для лучшего понимания хода и механизмов, ответственных за восстановление и регенерацию скелетных мышц в различных контекстах. Основное преимущество этой методики заключается в том, что она позволяет многократно измерять мышечную функцию на одном и том же животном с течением времени.

Это обеспечивает мощную экспериментальную парадигму для оценки повреждения мышц и восстановления в оптимизированных физиологических условиях. Применение этого метода распространяется на терапию поврежденных мышц, поскольку точная оценка степени функционального восстановления мышц имеет решающее значение для разработки и оценки новых методов лечения мышечной регенерации. Как правило, люди, плохо знакомые с этим методом, испытывают трудности, потому что размещение электродов масштабируется от животного к животному, и это имеет решающее значение для успеха процедуры.

Для этих экспериментов рассмотрите возможность использования 11-недельных крыс Льюиса. Несмотря на это, существует линейная корреляция между мышечной массой и силой, поэтому помните о размере крысы. После обезболивания крысы полностью удалите шерсть на боковой стороне ноги, предусмотренной для экспериментов между лодыжкой и тазом.

Теперь установите педальное устройство. Используйте два регулятора для регулировки ножной педали в крайнее левое и самое низкое положение, которое позволяет устройство. Из этого положения третий орган управления перемещает устройство в соответствии с требованиями для соответствующего положения педали.

Теперь очистите ногу с помощью трех замен йода и спирта. Каждое нанесение йода должно длиться около 30 секунд. Далее отрегулируйте положение животного так, чтобы при вытягивании ноги подошва полностью соприкасалась с ножной педалью.

Затем с помощью медицинской ленты закрепите ногу на педали. Очень важно, чтобы пятка была заподлицо с педалью, а вся стопа была плоской. Также важно, чтобы нога была надежно закреплена.

Чтобы стабилизировать ногу, используйте регулируемый штифт, чтобы зафиксировать ее на месте. Теперь сделайте ногу параллельной ножной педали. Сначала с помощью ручек грубой и точной регулировки медленно перемещайте лодыжку, пока стопа и большеберцовая кость не окажутся в положении 90 градусов.

Затем продолжайте двигать ногой до тех пор, пока бедренная и большеберцовая кости не окажутся под перпендикулярным углом 90 градусов. На этом этапе животное готово к установке электродов. В программном обеспечении для управления электродами активируйте мгновенный стимулятор, нажав на четко обозначенную оранжевую кнопку.

Теперь расположите первый электрод для стимуляции сразу за коленной чашечкой и сбоку от большеберцовой кости так, чтобы она была рядом и ортогональна плоскости промежностного нерва, который проходит латерально от колена и перпендикулярно большеберцовой кости. Продолжайте корректировать положение поверхности до тех пор, пока не будут видны пики в районе 0,4 Ньютона. Затем введите вторую иглу на границе большеберцовой кости спереди и к икроножной мышце очень поверхностно, чтобы она едва проникала в мышечный слой.

Отрегулируйте положение до тех пор, пока электрод не покажет пик около 0,6 Ньютона. После регулировки закрепите электроды на месте с помощью зажимов для хобби или медицинской ленты. Теперь настройте настройки, чтобы найти максимальную выходную силу ноги.

На мощном двухфазном стимуляторе найдите диапазон и отрегулируйте ручки. Сначала отрегулируйте ручку диапазона, чтобы получить желаемую максимальную силу тока. Максимальная сила тока – это уровень, при котором три или более последовательных стимуляции приводят к идентичным сократительным реакциям.

Затем поверните ручку регулировки, чтобы повернуть на процент от диапазона, необходимого для стимуляции мышцы. Вносите коррективы до тех пор, пока сила в мышце не достигнет 1,0 Ньютонов. Прежде чем продолжить, убедитесь, что электроды все еще надежно закреплены.

Теперь в программном обеспечении остановите мгновенный стим, затем перейдите в окно данных в реальном времени и нажмите «Начать последовательность». Продолжайте следить за кривыми, вернувшись на экран управления и нажав кнопку «Анализ», расположенную над оранжевой кнопкой Instant Stim. Тетаническая кривая должна начать формироваться вокруг стимуляции 60 Гц.

Тетаническая кривая может быть использована для того, чтобы отличить оптимальные результаты от неоптимальных. Эта кривая обычно начинает формироваться около частоты 60 Гц и полностью формируется при частоте 100 Гц, и будет продолжать оставаться полностью сформированной при частотах выше 100 Гц. Идеальная кривая должна иметь непрерывный резкий вертикальный подъем в момент стимуляции, за которым следует плоская фаза плато с минимальными колебаниями и непрерывный период резкого вертикального снижения в конце стимуляции.

Ключом к хорошим результатам является способность стимулировать мышцы до максимальной силы и поддерживать эту силу во время столбняка. Нормальные отклонения от идеальной кривой могут указывать на то, что мышца устала. Отклонения, приводящие к неполным кривым, обычно связаны с неправильным размещением электродов, что приводит к невозможности максимального задействования мышечных волокон во время стимуляции и, следовательно, к меньшему сокращению до максимума.

После просмотра этого видео вы должны иметь хорошее представление о том, как профессионально проводить мышечное тестирование in vivo, чтобы лучше понять влияние различных травм и состояний на мышечную функцию, а также оценить влияние потенциальных восстановительных методов лечения. После освоения этой техники ее можно выполнить за 30 минут, если она выполнена правильно. После этой процедуры могут быть выполнены другие методы, такие как гистологический анализ и исследования экспрессии генов, чтобы лучше понять миогенез, образование мышечных волокон и матрикса, а также определить молекулярные механизмы восстановления и регенерации мышц.