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Bioengineering

मापने के लिए लघु दोहरे तत्व तनाव gages के निर्माण और आरोपण Published: September 18, 2014 doi: 10.3791/51739

Introduction

प्रयोगात्मक शर्तों के एक नंबर भर विवो जठरांत्र (सैनिक) गतिशीलता में रिकॉर्ड पोषक homeostasis के लिए आवश्यक अंतर्निहित सामान्य और pathophysiological प्रक्रियाओं को समझने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण रहते हैं कि प्रायोगिक पढ़ाई. परंपरागत रूप से, कई प्रयोगात्मक तरीके में, सीधे सैनिक संकुचन दर 2-5, intraluminal दबाव 6, 7, या गैर absorbable मार्करों 8 सैनिक पारगमन, 9 में परिवर्तन यों नियोजित किया गया है नैदानिक ​​अभ्यास 1 में पाए जाने वाले के लिए समानता के साथ कुछ या स्थिर आइसोटोप 10-12. इन तकनीकों में से प्रत्येक साहित्य में पहले से संबोधित किया गया है जो अद्वितीय फायदे और नुकसान है. Nonabsorbable मार्करों के जठरांत्र वसूली प्रयोगात्मक एनिमा euthanizing आवश्यकता है उदाहरण के लिए, दबाव परिवर्तन यों गुब्बारा manometry की उपयोगिता गुब्बारा सामग्री के निहित अनुपालन की वजह से पूछताछ की गई हैएक एकल डेटा बिंदु के लिए एल. हाल ही में, एक छोटी धमनी दबाव कैथेटर के आवेदन और सत्यापन चूहों और चूहों 3 में गैस्ट्रिक सिकुड़ना की निगरानी के लिए एक गैर सर्जिकल तरीका प्रदान करता है कि सूचना दी गई है. एक orogastrically रखा दबाव transducer प्रभावी रूप से आक्रामक सर्जिकल प्रक्रियाओं से बचने के द्वारा जठरांत्र समारोह पर confounding चर समाप्त करते हुए, इस तरह के एक दृष्टिकोण anesthetized की तैयारी के लिए ही उपयुक्त है. इसके अलावा, दृश्य मार्गदर्शन की कमी पेट के विशिष्ट क्षेत्रों के भीतर ट्रांसड्यूसर के अनुरूप नियुक्ति की अनुमति नहीं देता. जैसे, इस आवेदन ग्रहणी के भीतर, अपेक्षाकृत कठोर ट्रांसड्यूसर तार के साथ मिलकर दृश्य के बाद पेट या पेट के, को प्रतिबंधित या लघ्वान्त्र एक विकल्प नहीं है.

इसी तरह, biomagnetic वैकल्पिक वर्तमान biosusceptometry (एसीबी) तकनीक सैनिक संकुचन विश्लेषण 4 के लिए मान्य किया गया है. एसीबी तकनीक एक noninvasive एपी प्रदान करता हैजठरांत्र संकुचन को मापने के लिए proach, एसीबी कि में इसी तरह की एक सीमा सैनिक पथ के विशिष्ट क्षेत्रों की सटीक रिकॉर्डिंग की अनुमति नहीं देती किया जाता चुंबकीय पता लगाने मीडिया के उपयोग से ग्रस्त है. इस सीमा चुंबकीय मार्करों की शल्य आरोपण के माध्यम से दूर किया जा सकता है. बहरहाल, एसीबी तकनीक पशु डेटा संग्रह के लिए anesthetized किया कि जरूरी.

Ultrasonomicrometry कुछ सैनिक में नियोजित किया गया है स्थानिक छोटे आकार का लाभ लेने के लिए 13, 14 का अध्ययन, और piezoelectric क्रिस्टल ट्रांसमीटर / रिसीवर के लौकिक लाभ. गैस्ट्रिक चिकनी मांसपेशी संकुचन की लहरें एक उच्च आवृत्ति घटना नहीं हैं और लगभग 3 की दर से होते हैं - / मिनट 5 चक्रों. इसलिए, sonomicrometry की लौकिक लाभ लागत का औचित्य साबित करने के लिए अनावश्यक हो सकता है. रेखीय गति सही रूप sonomicrometry से मापा जाता है, जबकि इसके अलावा, सीमाओं सटीक जठरांत्र डेटा के बारे में प्रस्तुत किया गया हैक्रिस्टल 14 के एक अपर्याप्त संख्या दाखिल से हो सकता है कि व्याख्या.

बास और उनके सहयोगियों ने 2, 15 के मूल डिजाइन के आधार पर यह कल्पना प्रोटोकॉल और पूरी तरह से कदम दर कदम निर्माण और लघु की प्रयोगात्मक आवेदन, पूरे सैनिक साथ चिकनी मांसपेशियों के संकुचन की रिकॉर्डिंग के लिए उच्च संवेदनशीलता और लचीलेपन के अधिकारी उस दोहरी तत्व तनाव gages दस्तावेजों पथ. तनाव बीड़ा तत्वों के आयाम तत्वों encapsulating सिलिकॉन पत्रक पर सबसे अधिक निर्भर हैं समाप्त तनाव बीड़ा की संवेदनशीलता और आकार के बाद से किसी भी कृंतक आवेदन के लिए उपयुक्त हैं. ये तनाव gages आसानी जिससे चिकनी मांसपेशी संकुचन बढ़ाता के लिए एक एकल तकनीक उपलब्ध कराने anesthetized और स्वतंत्र रूप से व्यवहार कर प्रयोगशाला पशु मॉडल में तीव्र और जीर्ण आवेदन के लिए अनुकूलित कर रहे हैं.

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Protocol

सभी प्रक्रियाओं स्वास्थ्य के दिशा निर्देशों के राष्ट्रीय संस्थानों का पीछा किया और चिकित्सा की पेन स्टेट Hershey कॉलेज में संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किया गया. चूहे आम मछली पालने का बाड़ा प्रथाओं का उपयोग कर रखे थे. नोट: इस प्रोटोकॉल पुरुष Wistar चूहों ≥8 उम्र के हफ्तों और शुरू में 175 वजन का उपयोग करता है - 200 ग्राम.

तनाव पण के निर्माण के लिए 1 प्रक्रिया

  1. अधिकांश टूलींग घटकों मूल या उत्तराधिकारी कंपनियों से उपलब्ध रहते हैं और तालिका 1 में संक्षेप हैं.
  2. तैयारी और दो एकल तत्व तनाव gages का संबंध
    1. ध्यान से साफ Dumont # 5 संदंश के साथ तनाव बीड़ा तत्वों (ईए-06-031-350) संभाल लेना. तत्वों की अवांछित आंदोलन को सीमित करने के लिए, संदूषण या अत्यधिक आसंजन के जोखिम के बिना काम की सतह के लिए तत्वों को सुरक्षित करने के लिए ऊपर का सामना करना पड़ चिपकने वाला पक्ष के साथ कागज का एक छोटा सा, स्वच्छ, स्वयं चिपकने वाला टुकड़ा का उपयोग करें.
    2. बॉण्ड दो एकल तनाव बीड़ातत्वों वापस करने वाली पीठ, एक दोहरी तत्व के रूप में. Isopropyl शराब के साथ प्रत्येक तत्व फिल्म के पीछे साफ और वाष्पीकरण से सुखाने की अनुमति (धुंध के साथ सुखाने अक्सर दूर करने के लिए मुश्किल हो जाता है कि फाइबर contaminants का परिचय). Stereomicroscope मार्गदर्शन में (1 - 3x), और एक स्वच्छ कलाकार ब्रश (10-0 ऊंट बाल) का उपयोग करते हुए, एक तत्व की पीठ को epoxy-phenolic चिपकने की एक पतली फिल्म लागू करते हैं और तुरंत संपर्क में वापस दूसरा तत्व का विरोध करने के लिए जगह और पन्नी ग्रिड (चित्रा 1 ए) संरेखित.
    3. पूरी तरह epoxy इलाज करने के लिए 60 डिग्री सेल्सियस ओवन हे / एन - एक 50 में बंधुआ तत्वों रखें.
      नोट: अतिरिक्त epoxy तत्वों पर रिसना सकता है और दबाव ग्रिड के misalignment कारण हो सकता है के बाद से बंधुआ तत्वों दबाना मत करो. दो भाग epoxy के मिश्रण के बाद केवल 6 सप्ताह के एक प्रयोग करने योग्य प्रशीतित जीवन है. बॉन्ड और एक समय में तत्वों की पर्याप्त आपूर्ति का इलाज और बाद में उपयोग के लिए एक साफ, धूल मुक्त वातावरण में उन्हें दुकान.
  3. नौकरशाही का आकार घटाने और तारोंदोहरी तत्व तनाव gages
    1. एक # 11 स्केलपेल या एकल बढ़त धार के साथ 3 एक्स 3 मिमी की अंतिम आकार को बंधुआ दोहरी तत्वों ट्रिम. विलंब सुरक्षित तत्व (चित्रा 1 ए) से निपटने के लिए एक क्षेत्र है के क्रम में इस समय दोहरी तत्वों के सर्वोच्च भाग trimming.
    2. प्रत्येक तत्व bondable तीन कंडक्टर, से निर्मित एक चार कंडक्टर तार की आवश्यकता है, Teflon (पी / एन 336-FTE) तार अछूता. तीन घटक तारों में तीन कंडक्टर तार से एक 30 सेमी लट किनारा अलग करना.
    3. तीन कंडक्टर तार का एक दूसरा 30 सेमी लंबाई के भीतर निहित की तरह रंग के तार के साथ जिसके परिणामस्वरूप ही तारों की एक जोड़ी, एक चार तार केबल बनाने के लिए. निम्न चरणों में, इन मिलान रंग का तार अंतिम तनाव बीड़ा (चित्रा 1 बी) के लिए एक आम तार फार्म के लिए टर्मिनल अंत में शामिल हो जाएगा.
    4. थर्मल तार स्ट्रिपर्स के साथ एक तार के दोनों सिरों से Teflon इन्सुलेशन के लगभग 1mm निकालें. सक्रिय राल प का उपयोगप्रवाह और कम तापमान मिलाप DERING (गलनांक 183 डिग्री सेल्सियस) तार एक टांका पेंसिल के साथ समाप्त होता टिन.
    5. अगले चरण के लिए, एक microsoldering टिप तत्व (चित्रा 1C) की फिल्म परत के लिए गर्मी के नुकसान को रोकने के लिए एक अधिक असतत मिलाप संयुक्त फार्म की जरूरत है. एक छोटे microsoldering टिप बनाना, तांबे के तार मानक सोल्डर टिप की लंबाई से परे फैली सुनिश्चित करना है कि, एक बार मानक सोल्डर टिप के आसपास तांबे के तार (~ 0.25 मिमी व्यास) का एक छोटा सा टुकड़ा लपेटो.
    6. फ्लक्स एक स्वच्छ 10-0 ब्रश और मिलाप एक एकल नेतृत्व और मिलाप पैड (चित्रा -1) के लिए रखा आम सुराग के एक साथ बंधुआ दोहरी तत्व के एक तरफ बस मिलाप पैड. अवशिष्ट प्रवाह राल विलायक में डूबा एक साफ ब्रश के साथ बाद में हटाया जा सकता है.
    7. शेष आम तार नेतृत्व मूल आम नेतृत्व विपरीत पैड को soldered है यह सुनिश्चित करना कि विपरीत दिशा में प्रक्रिया को दोहराएं.
  4. परीक्षणएन डी दोहरी तत्व तनाव gages epoxying
    1. तार सुराग से मुक्त छोर तक मिलाप सोने सॉकेट कनेक्टर्स (/ 0 E363). इस बिंदु पर, दोहरी तत्व विधानसभा के जांच की एक रिकॉर्डिंग एम्पलीफायर (नीचे वर्णित) के लिए तनाव बीड़ा कनेक्ट.
    2. एक अच्छी गुणवत्ता वाल्ट ओम मीटर के साथ प्रतिरोध उपाय. तत्वों लगभग 350 Ω का एक प्रतिरोध करें. ताजा मिलाप के साथ इस बिंदु पर Resolder अपर्याप्त कनेक्शन.
    3. मिलाप कनेक्शन और दोहरी तत्व विधानसभा संतोषजनक प्रतीत होता है, किसी भी शेष तत्व फिल्म बंद ट्रिम.
    4. दो भाग सिलिकॉन रबर epoxy राल (पी / एन E211) की एक पतली परत के साथ तत्व मिलाप पैड पर मिलाप जोड़ों बचाने के. 30 मिनट पूर्व आवेदन करने के लिए (चित्रा 1E) - सर्वोत्तम परिणामों के लिए, आंशिक रूप से 20 के लिए राल इलाज.
  5. सिलिकॉन में दोहरी तत्व तनाव gages encapsulating
    1. 15 मिमी 2 और सी के लिए 0.5 मिमी मोटी सिलिकॉन शीट (पी / एन 20-20) के तीन टुकड़े काटेंआसुत जल के साथ सिलिकॉन दुबला. Encapsulating सिलिकॉन (चित्रा 1F) deforming बिना अंतिम दोहरी तत्व विधानसभा को समायोजित करने के क्रम में एक यू आकार में सिलिकॉन शीट का एक टुकड़ा काट.
    2. कोट स्पष्ट सिलिकॉन चिपकने के साथ निशान से मुक्त सिलिकॉन पत्रक की भीतरी सतहों.
    3. फिर धीरे से किसी भी अतिरिक्त सिलिकॉन बाहर प्रेस, साथ ही हवाई बुलबुले, जावक केंद्र से, निशान और गठबंधन बाहरी पत्रक के भीतर दोहरी तत्व विधानसभा सैंडविच. ध्यान से एक समान मोटाई सुनिश्चित करने के लिए 24 घंटे के लिए और कोई विकृतियों होती है कि धातु पट्टी शेयर के दो ब्लॉकों के बीच समझाया विधानसभा दबाना.
    4. अतिरिक्त सिलिकॉन विधानसभा और इलाज की सीमाओं के साथ रहने के लिए अनुमति दें. चादर सिलिकॉन वांछित अंतिम आयाम (; चित्रा 1G सामान्यतः 6 मिमी x 8 मिमी) के लिए छंटनी की है जब इस अतिरिक्त हटा दिया जाएगा.
  6. तार संबंधक और अंशांकन के समापन
    1. मिलाप संयुक्त मजबूतव्यक्तिगत टर्मिनल तार पर सोने सॉकेट कनेक्टर्स के 3 मिमी (1/8 इंच) टयूबिंग हटना और एक प्लास्टिक इलेक्ट्रोड कुरसी (MS363, चित्रा 1H) के भीतर संरेखित साथ ले जाता है. प्रयोग (चित्रा 1 मैं) के दौरान वियोग को रोकने के लिए ट्यूबिंग हटना 0.125 और 0.25 इंच व्यास के साथ इलेक्ट्रोड कुरसी और तारों को सुरक्षित करो.
    2. तनाव बीड़ा संकेत एक उच्च लाभ पुल एम्पलीफायर (पी / एन एएमपी-01-एसजी) के माध्यम से कार्रवाई कर रहे हैं. इलेक्ट्रोड कुरसी मैच के लिए - (एसएल / 6 363) एक mated प्लग के साथ एक केबल का उपयोग एम्पलीफायर को तनाव बीड़ा कनेक्ट करें. पिरोया टोपी प्रयोग के दौरान निर्बाध संकेत बनाए रखने के लिए अतिरिक्त सुरक्षा प्रदान करता है.
    3. निर्माता के निर्देशों के अनुसार एक समर्पित तनाव बीड़ा एम्पलीफायर पर पुल, संतुलन और लाभ सेटिंग्स समायोजित करें. तार एक कठोर दबाना को क्षैतिज से बाहर निकलें और मूल Pascaud और उनके सहयोगियों द्वारा वर्णित के रूप में विपरीत छोर पर एक 1 ग्राम स्थिर लोड रखकर जांचना जहां तनाव पण के अंत प्रत्यय2, 16, 17.

तनाव बीड़ा की तीव्र आरोपण के लिए 2 सर्जिकल प्रक्रियाओं

  1. पशु की देखभाल और तैयारी:
    1. खाद्य (पानी यथेच्छ प्रदान किया जा सकता है) शल्य आरोपण से पहले रात प्रायोगिक पशुओं से वंचित.
    2. गहरा पशु anesthetize. Thiobutabarbital (100-150 मिलीग्राम / किग्रा, चूहों के लिए आईपी) टर्मिनल के लिए पसंद किया जाता है तनाव बीड़ा आरोपण और प्रयोग के कारण चूहे 10 में निरंतर संवेदनाहारी प्रभाव और गैस्ट्रिक सजगता की न्यूनतम परिवर्तन करने के लिए (यानी, गैर अस्तित्व.). पंजा चुटकी पलटा के अभाव के लिए टेस्ट संज्ञाहरण की गहराई का निर्धारण करने के लिए.
    3. , शल्य चिकित्सा उपकरण स्टरलाइज़ चीरा साइटों शेविंग, पशु चिकित्सक नेत्र मरहम लगाने और सभी शल्य क्षेत्रों disinfecting सहित IACUC दिशा निर्देशों प्रयोगात्मक डिजाइन द्वारा निर्धारित और अनुमोदित के रूप में सड़न रोकनेवाला सर्जरी के लिए चूहा तैयार नोट:. तनाव बीड़ा जीर्ण उपयोग के लिए अनुकूलित किया जा रहा है, बाँझकेवल ethylene ऑक्साइड (गैस) नसबंदी के साथ तनाव बीड़ा. गर्मी या रासायनिक बंध्याकरण तकनीकों के उपयोग के तनाव बीड़ा नुकसान हो सकता है.
  2. टर्मिनल प्रयोगों के लिए सांस की नली इंटुबैषेण:
    1. लंबी अवधि, टर्मिनल के लिए, प्रयोगों एक खुला airway बनाए रखने के लिए एक सांस की नली ट्यूब के साथ चूहे intubate. Sternal निशान को जबड़ा के अवर सीमा से गर्दन के उदर पक्ष पर 2 सेमी midline चीरा - एक 1 बनाओ.
    2. श्वासनली का पर्दाफाश करने के midline पर कुंद विच्छेदन का उपयोग अंतर्निहित पट्टा मांसपेशियों अलग करें. अंतर्निहित घेघा से श्वासनली अलग करने और एक संयुक्ताक्षर के लिए फार्म ट्रेकिआ और घेघा के बीच 3-0 ethilon सीवन के एक पाश जगह है.
    3. थायराइड ग्रंथि को सिर्फ बाहर का श्वासनली की उपास्थि छल्ले दोनों के बीच झिल्ली में एक छोटे incison बनाकर पूर्व से श्वासनली खोलें. श्वासनली में पॉलीथीन टयूबिंग (पी / एन पीई-270), लंबाई में 5 मिमी (और एक छोर पर beveled) का एक छोटा सा टुकड़ा डालेंऔर संयुक्ताक्षर साथ जगह में यह सुरक्षित.
    4. जगह में वापस पट्टा मांसपेशियों रखो और 3-0 ethilon साथ overlying त्वचा सीवन.
  3. जठरांत्र सतह के तनाव बीड़ा इंस्ट्रुमेंटेशन:
    1. सर्जरी से पहले एक # 14 शंकु बिंदु 3/8 चक्र सुई का उपयोग 5 4-0 की सेमी लंबाई, या छोटे, बाँझ रेशम सिवनी - 4 के साथ तनाव पण के चारों कोनों थ्रेड. रेशम सीवन लचीलेपन का एक उच्च स्तर प्रदान करता है और तनाव बीड़ा तत्व encapsulating सिलिकॉन नुकसान होने की संभावना कम है.
      नोट: रेशम धागा गैर अस्तित्व सर्जरी के लिए और एक उपकला बाधा पार बैक्टीरिया की wicking एक जोखिम नहीं है जहां आंतरिक अनुप्रयोगों के लिए स्वीकार्य है. अस्तित्व सर्जरी की आवश्यकता होती है अनुप्रयोगों में, एक Prolene सिवनी रेशम सिवनी की लट कपड़ा फाइबर में निहित संक्रमण के खतरे को कम करने के लिए आवश्यक है.
    2. Midline के साथ पेट की त्वचा incising द्वारा एक laparotomy प्रदर्शन करना. धारा के किनारे rectus abdominus मांसलताजोड़ने linea अल्बा (avascular) रक्तस्राव को रोकने के लिए. तब अंतर्निहित पेट की आंत lacerating से बचने के लिए पार्श्विका पेरिटोनियम में एक बहुत सतही midline चीरा बनाने.
    3. खारा लथपथ कपास इत्तला दे दी applicators की सहायता से पेट अमल में. ध्यान से पेट चीरा की दुम अंत में एक खारा लथपथ धुंध पैड पर रखकर स्थिति में पेट रखें.
    4. परिपत्र चिकनी मांसपेशी फाइबर के साथ समानांतर में समझाया तनाव बीड़ा की ग्रिड संरेखित करें. पहले से पिरोया टांके (चरण 2.3.1) का उपयोग करना, एक # 14 शंकु बिंदु 3/8 चक्र सुई का उपयोग गैस्ट्रिक कोष के उदर serosal सतह को ललकार के कोनों देते हैं. ऊतकों को नुकसान और संभावित रक्तस्राव को कम करने के लिए, काटने धार सुई का प्रयोग नहीं करते और पेट की सतह पर किसी भी सतही रक्त वाहिकाओं छेदना नहीं है.
    5. बुध्न / कोष सीमा के पास पेट की अधिक से अधिक वक्रता साथ पण के सिवनी पद्धति शुरू और आगे बढ़नाअगले बुध्न साथ / कोष कम वक्रता की ओर सीमा. तनाव बीड़ा अंतर्निहित serosa न तो सुस्त और न ही पीढ़ी का सबसे अच्छा परिणाम प्राप्त करने के लिए बढ़ाया जाना चाहिए.
    6. ध्यान से खारा लथपथ कपास इत्तला दे दी applicators का उपयोग कर अपनी शारीरिक स्थिति को पेट वापसी.
    7. एक तीव्र मॉडल में, तनाव बीड़ा पेट चीरा के बंद होने से पहले midline चीरा की दुम अंत में सुराग के लिए अमल में. जानवर या टर्मिनल तार कनेक्टर के हेरफेर के दौरान तनाव से राहत प्रदान करने के लिए पशु (जैसे., हिंद पैर) को मुक्त तारों को सुरक्षित करो. 3-0 नायलॉन सीवन के साथ अलग से rectus abdominus मांसपेशियों और पेट की त्वचा को बंद करें. एक पुरानी मॉडल में, चूहे के पृष्ठीय पक्ष के साथ subcutaneously सुराग सुरक्षित और खोपड़ी 18 से ऊपर उन्हें अमल में.
    8. शल्य इंस्ट्रूमेंटेशन के बाद, ऊपरी धड़ सिर का समर्थन और तरक्की के लिए एक stereotaxic फ्रेम में जानवरों की जगह है. बाद के कदम फिर से कम करने में मदद करता हैरिकॉर्डिंग के दौरान spiration विरूपण साक्ष्य. गुदा तापमान पर नजर रखने और एक प्रतिक्रिया नियंत्रित हीटिंग पैड का उपयोग कर 37 ± 1 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखें.
    9. Thiobutabarbital संज्ञाहरण का उपयोग टर्मिनल प्रयोगों के समापन पर, पशु इच्छामृत्यु पर पशु चिकित्सा अमेरिकन मेडिकल एसोसिएशन (AVMA) के दिशा निर्देशों के साथ सुसंगत तरीके में euthanized किया जाना चाहिए.
  4. गैस्ट्रिक गतिशीलता रिकॉर्डिंग:
    1. किसी भी व्यावसायिक रूप से उपलब्ध डीसी पुल एम्पलीफायर के साथ तनाव बीड़ा संकेत बढ़ाना.
    2. किसी भी व्यावसायिक रूप से उपलब्ध डाटा अधिग्रहण प्रणाली का चार्ट रिकॉर्डर समारोह का उपयोग कर कंप्यूटर पर डीसी निर्गम संकेत रिकॉर्ड.
      नोट: एम्पलीफायर उत्पादन की एक hardcopy एक polygraph चार्ट रिकॉर्डर के माध्यम से उत्पन्न किया जा सकता है.

गैस्ट्रिक संकुचन की 3 प्रतिनिधि मापन brainstem उत्तेजना के बाद

  1. Brainstem और चौथे वेंट्रिकल की एक्सपोजर
    1. सर्जिकल उपकरण, और placem बादगर्दन के आधार की ओर पश्चकपाल हड्डी से 2 सेमी midline त्वचा चीरा - एक stereotaxic फ्रेम में Thiobutabarbital-anesthetized जानवर के ईएनटी, एक 1.5 बनाते हैं.
    2. Midline के साथ अंतर्निहित गर्दन की मांसपेशियों की द्विपक्षीय पेशी पेट में शामिल होने संयोजी ऊतक अलग (सतही से गहरा करने के लिए मांसपेशियों उन्नमनी Auris longus कपाल भाग, उन्नमनी Auris longus दुम भाग, और platysma कपाल भाग रहे हैं).
    3. Midline स्पष्ट रूप से परिभाषित किया और सामने आ रहा है एक बार पश्चकपाल हड्डी से उन्नमनी Auris longus अलग करें.
    4. ध्यान से अंतर्निहित ड्यूरा मेटर से platysma मांसपेशियों को अलग करने के लिए कुंद विच्छेदन का उपयोग करके खोपड़ी की दुम क्षेत्र बेनकाब.
    5. ध्यान से पश्चकपाल condyles को द्विपक्षीय स्तर पर विस्तार रंध्र मैग्नम साथ ड्यूरा मेटर को अलग करने के लिए एक नया 25 जी सुई का प्रयोग करें.
    6. चौथे निलय overlying पिया और मकड़ी का तानिका हटाने और brainstem को बेनकाब करने के लिए # 5 Dumont संदंश का प्रयोग करें.
  2. प्रबंध चौथे निलय thyrotropin रिहा हार्मोन या नसों में सोडियम nitroprusside
    1. वजन और 50 माइक्रोन TRH के अंतिम एकाग्रता तक पहुँचने के लिए बाँझ खारा में thyrotropin रिहा हार्मोन (TRH) भंग.
    2. वजन और 150 माइक्रोन SNP के अंतिम एकाग्रता तक पहुँचने के लिए बाँझ खारा में सोडियम nitroprusside (SNP) भंग.
    3. एक 10 μl सिरिंज का प्रयोग, गैस्ट्रिक संकुचन की रिकॉर्डिंग की सुविधा के लिए brainstem चौथे वेंट्रिकल की पृष्ठीय सतह के लिए (अंतिम खुराक 100 pmol के बराबर होती है) TRH के 2 μl प्रशासन.
    4. एक बाँझ सिरिंज और 27 जी सुई का प्रयोग, गैस्ट्रिक छूट की रिकॉर्डिंग की सुविधा के लिए पूंछ नस के माध्यम से SNP के 150 μmol / किलो प्रशासन.

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Representative Results

एक Thiobutabarbital-anesthetized चूहे से प्रतिनिधि डेटा चित्रा 2 में दिखाया गया है. शीर्ष ट्रेस thyrotropin हार्मोन जारी की brainstem प्रशासन (TRH, 100 pmol), एक ज्ञात गतिशीलता बढ़ाने पेप्टाइड 3, 19 के दौरान चूहे से गैस्ट्रिक कोष संकुचन का प्रतिनिधित्व करता है. यह phasic गैस्ट्रिक चिकनी मांसपेशी गतिविधि में वृद्धि करने से पहले आधारभूत संकुचन से पता चलता है. नोट: गैस्ट्रिक संकुचन में इन चोटियों का विश्लेषण Ormsby और बास 20 द्वारा तैयार मूल सूत्र का पालन करें

गतिशीलता सूचकांक = (एन 1 X1) (एन 2 X2) (एन 3 x4) (4 एन X8)

इस फार्मूले के आधार पर, एन एक विशेष मिलीग्राम रेंज में चोटियों की कुल संख्या के बराबर होती है. 50 मिलीग्राम, 60 - - 100 मिलीग्राम, 110-200 मिलीग्राम और अधिक से अधिक संकेतों इसलिए, एक 0 मिलीग्राम संकेत नहीं गैस्ट्रिक गतिशीलता का संकेत है कि अपने ऊपर भरोसा रखनेवाला, चोटी से पीक sinusoidal संकेतों के समूह 25 के रूप में गणना की जा सकती है क्रमशः 4 एन के माध्यम से एन 1 के लिए 210 मिलीग्राम, से. इस सूत्र स्वाभाविक रूप से कई सेकंड या मिनट भर में पाए जाते हैं कि आधारभूत स्वर के उतार चढ़ाव को कम संवेदनशील है. इस तरह के उतार चढ़ाव वक्र माप 3 के तहत उपयोग कर वैध क्षेत्र उत्पन्न करने के क्रम में घटाया करना होगा.

दूसरा ट्रेस नाइट्रिक ऑक्साइड दाता के जवाब में एक ही पशु से आधारभूत गैस्ट्रिक चिकनी मांसपेशियों टोन में कमी को दर्शाता है, सोडियम nitroprusside (150 μmol / किग्रा चतुर्थ). गैस्ट्रिक चिकनी मांसपेशी गतिविधि का एक निषेध का प्रतिनिधित्व डाटा आसानी से आधारभूत और अधिक से अधिक प्रतिक्रिया के बीच संकेत वोल्टेज में कमी से विश्लेषण कर रहे हैं. तनाव बीड़ा प्रयोग करने से पहले calibrated किया गया था अगर इस वोल्टेज संकेत तो, ग्राम में, समकक्ष स्थिर भार प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. ये प्रतिनिधि डेटा ठीक से गैस्ट्रिक serosa से जुड़ी किया गया है कि एक दोहरी तत्व तनाव बीड़ा की द्विदिश क्षमताओं का प्रदर्शन.

e_content "> तीसरा ट्रेस एक उपवास चूहे की ग्रहणी की serosal सतह को sutured एक subminiature तनाव बीड़ा द्वारा दर्ज बेसल चिकनी मांसपेशी संकुचन का प्रतिनिधित्व करता है. तनाव बीड़ा तत्वों के उन्मुखीकरण ग्रहणी के परिपत्र मांसपेशी के साथ समानांतर में भी थे.

चित्रा 1
तनाव बीड़ा निर्माण की चित्रा 1 प्रधानाचार्य चरणों. अंतिम आयामों को तीन चार के पक्षों पर छंटनी की गई है कि (क) दोहरी बंधुआ तत्वों. (बी) तारों के प्रतिनिधि सिरों अधिकार (तत्वों (बाएं) और टर्मिनल connectors जमानत के लिए कुर्की के लिए विन्यस्त ). दोहरी लाल सुराग टर्मिनल अंत (नोक) में ही शामिल हो गए हैं कि ध्यान दें. (सी) निकटता में तांबे के तार का एक कतरा के प्रतिनिधि प्लेसमेंट (1.5 मिमी) solderi ठीक करने के लिएएनजी टिप. इस जंक्शन (नोक) के साथ ताजा मिलाप बनाए रखने पिघल सूक्ष्म टिप के माध्यम से पर्याप्त गर्मी हस्तांतरण सुनिश्चित करता है 63% टिन: 36.65% की बढ़त: 0.35% सुरमा मिलाप (डी) पण तत्व पर तार होता है और मिलाप पैड के बीच मिलाप जोड़ों के प्रतिनिधि हद तक. . (ई) ठीक कमरों का मिलाप जोड़ों. (एफ) पूरा तत्व deforming बिना तनाव बीड़ा तत्व को समायोजित करने के लिए आंतरिक सिलिकॉन टुकड़े टुकड़े शीट में प्रतिनिधि निशान. (जी) सिलिकॉन पत्रक के बंधुआ परतों (कुल तीन) एक पूरा तनाव बीड़ा पहले गठन सोने को अंतिम आकार. (एच) वायर कनेक्शन कुर्सियां ​​इलेक्ट्रोड कुरसी में प्रविष्टि से पहले टयूबिंग हटना succeedingly बड़ा व्यास की परतों के साथ प्रबलित रहे हैं चढ़ाया. (आई) टर्मिनल कनेक्टर्स और इलेक्ट्रोड आसन की अंतिम लपेटो हटना affixing. अंशांकन सलाखों: (ए - डी), 5 मिमी, (ई), 2 मिमी; और (एफ - मैं), 5 मिमी. यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.

चित्रा 2
चित्रा 2 प्रतिनिधि गतिशीलता निशान. गैस्ट्रिक संकुचन (शीर्ष ट्रेस) में वृद्धि के दौरान पूर्वकाल गैस्ट्रिक कोष से बनाया रिकॉर्डिंग गढ़े दोहरी ELEM ईएनटी तनाव gages साथ उत्पन्न और गैस्ट्रिक संकुचन (मध्य ट्रेस) और के ग्रहणी (नीचे ट्रेस) की एक अवरोध के दौरान उपवास चूहों (200-250 ग्राम).

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Discussion

यहाँ प्रस्तुत प्रक्रियाओं व्यक्तिगत प्रयोगशालाओं सहित जैविक अनुप्रयोगों के लिए संवेदनशील लघु तनाव gages बनाना करने की अनुमति है, लेकिन छोटी प्रयोगशाला पशुओं में गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल गतिशीलता, तक ही सीमित नहीं. इन तनाव gages की व्यावसायिक निर्माण नहीं रह गया है के बाद से, जठरांत्र समारोह की जांच प्रयोगशालाओं में उपलब्ध हैं कि प्रयोगात्मक आवेदनों की पूरी रेंज की अनुमति नहीं हो सकता है, जो अन्य तकनीक तक सीमित हैं. यह रिपोर्ट पहले से वर्णित तकनीकों 15 का एक अद्यतन और अधिक विस्तृत विवरण प्रदान करता है. पाठ और साथ वीडियो विशेष रूप से हम निर्माण प्रक्रिया के विकास और महारत के दौरान स्वीकार किया कि आम नुकसान के समाधान का पता.

वर्णित के रूप में हर कदम,, सफल निर्माण के लिए तकनीक प्रस्तुत करता है. सफाई से और सुरक्षित रूप से सभी कनेक्शनों सोल्डर के साथ ही solderin से अत्यधिक गर्मी के साथ तत्व को नुकसान से बचने के लिए सावधान ध्यानछ प्रक्रिया की सफलता के लिए सबसे लगातार चुनौतियां हैं. ठीक पण तार यह ठीक से हटना टयूबिंग या सिलिकॉन epoxy के साथ प्रबलित नहीं है और पण धीरे flexed है जब संकेत के अभाव में परिणाम होगा अगर तोड़ने की संभावना है. प्लास्टिक टर्मिनल कुरसी के भीतर सोने कनेक्टर्स के आसपास के क्षेत्र में एक टूटी हुई या कट तार के साथ एक तनाव बीड़ा एक पहले से कार्यात्मक पण का सबसे आम विफलता है. व्यक्तिगत gages ध्यान से टूटे तार को बेनकाब करने के क्रम में टयूबिंग हटना निकाल कर disassembled किया जा सकता है. सोने कनेक्टर को तार resoldering के बाद, पूरे पण नई टयूबिंग हटना साथ reassembled है.

, वर्दी आयामों के तनाव gages fabricating स्थलों (जैसे., ग्रेटर गैस्ट्रिक वक्रता, बुध्न / कोष सीमा) को साफ करने के लिए रिश्तेदार तनाव gages affixing, और vasculature को नुकसान से बचने के लिए अभ्यास और सावधान ध्यान की एक बिट के साथ, नौसिखिया उपयोगकर्ताओं तेजी से विकास होगा अनुरूप परिणाम प्राप्त करने की क्षमता. सिलिकॉन की तीन परतों में दोहरी तत्व encapsulating उचित देखभाल के साथ दोहराया इस्तेमाल को लेकर पिछले जाएगा कि एक टिकाऊ और लचीला, अभी तक अत्यधिक संवेदनशील तनाव बीड़ा बनाता है. एक unencapsulated तनाव बीड़ा की उच्च संवेदनशीलता न्यूनतम सिलिकॉन टुकड़े टुकड़े द्वारा प्रदान किया जाता है कि किसी भी प्रतिरोध से प्रभावित है. पतली सिलिकॉन शीट (पी / एन 20-05) आंतों अनुप्रयोगों के लिए या ऐसे स्फिंक्टर्स और घेघा के रूप में चूहों और असतत पेट क्षेत्रों के लिए छोटे gages fabricating के लिए पण को संशोधित करने के क्रम में सिफारिश कर रहे हैं. पतले gages आरोपण दौरान सिलिकॉन चादर की फाड़ करने के लिए प्रतिरोध कम है, क्योंकि अतिरिक्त सावधानी की आवश्यकता है.

इन gages के उपयोग के साथ सर्जिकल कठिनाइयों अक्सर आरोपण दौरान पण की आंत अंगों या misalignment के अत्यधिक हेरफेर से परिणाम. पूर्व संभावना दोनों हालांकि सीधे बिगड़ा सैनिक गतिशीलता के लिए नेतृत्व कि तंत्रिका और सूजन प्रक्रियाओं, 9, 21 शुरू कीनुकसान आसानी सर्जरी तकनीक का शोधन द्वारा remedied हैं. यह लंबाई में फेरबदल और पेट में midline चीरा की बात शुरू करने के साथ ही बाह्यीकरण और पेट के प्रतिस्थापन के दौरान आंत में हेरफेर को न्यूनतम शामिल हो सकते हैं.

इन तनाव gages की वैधता और निष्ठा, एक एकल अन्वेषक कर सकते साधन पर्याप्त उपकरण के साथ. 2, 15. हम, और दूसरों को, नियमित, 22 तीव्र, anesthetized तैयारी 16 में गैस्ट्रिक चिकनी मांसपेशियों की गतिविधि को मापने के पहले चर्चा और ऊपर से डाटा प्राप्त किया गया है एक ही दिन में चार पशुओं के लिए. साथ ही, एक ही पशु के भीतर अनेक gages का आरोपण एक जठरांत्र पथ की, आसन्न, या दूर के क्षेत्रों के बीच संबंधों को मापने के लिए अनुमति देता है.

संक्षेप में, इन subminiature तनाव gages का निर्माण आरोपण तकनीक का एक आम सरणी के उपयोग के अध्ययन का एक व्यापक रेंज के लिए अनुमति देता है, मैंnstrumentation और डेटा विश्लेषण. पूरे जठरांत्र संबंधी मार्ग भर में आवेदन पत्र के अलावा, इन gages एक से एकत्र डेटा) तीव्र और / या पुरानी प्रायोगिक डिजाइन के पार तुलना के लिए अनुमति देते हैं; बी) एक भी पशु के भीतर से कई (एक साथ) रिकॉर्डिंग साइटों; और सी) प्रयोगात्मक हस्तक्षेप का एक व्यापक रेंज.

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Acknowledgments

अनुसंधान के वित्तपोषण मस्तिष्क संबंधी विकार और स्ट्रोक (NS049177 और NS087834) के राष्ट्रीय संस्थान के माध्यम से प्राप्त किया गया था. लेखकों देर डॉ पॉल बास और तनाव gages के मूल डिजाइन करने के लिए अपने सहयोगियों के बौद्धिक योगदान को स्वीकार करना चाहते हैं; और 2010 में और साथ ही उसे व्यावहारिक पत्राचार के लिए उत्पादन की समाप्ति तक तनाव gages के निर्माण और विपणन के लिए कैरल Tollefsrud.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Strain gage element Micro-Measurements (Vishay Product Group) EA-06-031-350  Linear pattern, foil, stress analysis strain gage (2 required)
www.vishaypg.com/micro-measurements/
or
http://www.vishaypg.com/docs/11070/031ce.pdf
Epoxy-phenolic adhesive M-bond 610 General purpose adhesive for bonding strain gage elements http://www.vishaypg.com/docs/11024/wirecable.pdf
3 conductor insulated wire 336-FTE Fine gage, flexible general purpose wire http://www.vishaypg.com/docs/11024/wirecable.pdf
Flux and rosin solvent kit FAR-2 M-Flux AR kit Liquid solder flux http://www.vishaypg.com/docs/11023/soldacce.pdf
Solder 361A-20R-25 Optimized and recommended for strain gage applications http://www.vishaypg.com/docs/11023/soldacce.pdf
Gold socket connector PlasticsOne E363/0 Socket contact for electrode pedestal
http://www.plastics1.com/PCR/Catalog/Item.php?item=407
Electrode pedestal MS363 Secure platform for wire contacts http://www.plastics1.com/PCR/Catalog/Item.php?item=499
6-wire cable 363 PLUG W/VINYL SL/6 Pre-fabricated vinyl-coated cable (in customized lengths) with plug adaptor to match electrode pedestal and tinned solder lugs on terminal end
Silicone rubber casting compound EIS electrical products Elan Tron E211 Potting medium for gage/wire solder joints
http://www.eis-inc.com
HOTweezers Meisei Corporation Model 4B Wire insulation strippers
http://www.impexron.us
Soldering station Weller (Apex Tool Group) WES 51 High quality soldering equipment
http://www.apexhandtools.com/weller/index.cfm
Available through http://www.eis-inc.com or http://www.amazon.com
Silicone sheet Trelleborg Sealing Solutions Northborough-Life Sciences Pharmelast 20-20 Encapsulating strain gage elements
10 B Forbes Road Northborough, MA 01532 (800) 634-2000
Amplifier Experimetria Ltd AMP-01-SG
http://experimetria.com/Biological_amplifiers.php

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जैव अभियांत्रिकी अंक 91 जठरांत्र संबंधी मार्ग गैस्ट्रिक संकुचन गतिशीलता, शरीर क्रिया विज्ञान तंत्रिका विज्ञान तनाव बीड़ा
मापने के लिए लघु दोहरे तत्व तनाव gages के निर्माण और आरोपण<em&gt; इन विवो</em&gt; कृन्तकों में गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल संकुचन.
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Holmes, G. M., Swartz, E. M.,More

Holmes, G. M., Swartz, E. M., McLean, M. S. Fabrication and Implantation of Miniature Dual-element Strain Gages for Measuring In Vivo Gastrointestinal Contractions in Rodents.. J. Vis. Exp. (91), e51739, doi:10.3791/51739 (2014).

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