Summary
Burada, üç boyutlu (3D) baskılı bir tutucu kullanarak farelerde veya genç sıçanlarda verimli ve hızlı elektroakupunktur (EA) için bir protokol sunuyoruz. Bu teknik, birden fazla hayvan üzerinde aynı anda çalışmaya izin verir, zamandan tasarruf sağlar ve deneysel verimliliği artırır.
Abstract
Elektroakupunktur (EA), çeşitli sağlık durumlarını tedavi etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, EA tedavisinin altında yatan mekanizma belirsizliğini korumakta ve bu da tanıtımını engellemektedir. Mekanik çalışma, bu sorunu çözmek için fare veya sıçan modelleri gerektirir. Bununla birlikte, bu hayvanlar zaman alıcı olan deneysel sürece itaatkar değildir. Bu sorunları çözmek için, EA'nın hayvan deneylerinin verimliliğini artırmak için 3D baskılı küçük hayvan vücudu toplu fiksatörü tasarladık. Bu videoda, farelerde veya genç sıçanlarda toplu EA gerçekleştirmek için fiksatörün nasıl kullanılacağı ayrıntılı olarak gösterilmektedir. Akupunktur noktalarının seçimi için, fiksasyon cihazının yüzüstü konumlandırma ve sırtüstü konumlandırma ile etkisini doğrulamak için verteks temporal (MS6 başı) ve Tianshu noktasının (ST25 göbek) anterior eğik çizgisi seçildi. 3D baskılı küçük hayvan tutucunun kullanılması, birden fazla kemirgenin aynı anda hareketsiz hale getirilmesine ve tedavi edilmesine olanak tanıyarak deney için gereken zamanı ve kaynakları azaltır. Bu teknik, farklı boyutlarda 3D baskı ile diğer hayvan modellerine uygulanabilir ve potansiyel olarak çeşitli sabitleme koşulları için kullanılabilir. Cihaz, EA'da deneysel bilimsel araştırmaların tanıtımı için faydalıdır.
Introduction
Elektroakupunktur (EA) tedavisi, akupunktur iğnelerinin kafa derisine sokulduğu ve belirli noktaları uyarmak için bir elektro makineye bağlandığı benzersiz bir yöntemdir1. Manuel stimülasyondan farklı olarak, EA, optimal terapötik etkiler elde etmek için belirli frekansları ve dalga formlarını stabilize ederek stimülasyonun daha iyi kontrol edilmesini sağlar2. Bir ankete göre, Çin'deki tıbbi kurumların %81.2'si serebral palsi, nevralji, yüz felci ve diğer durumları tedavi etmek için EA veya manuel akupunktur kullanıyor. Popülerliğine rağmen, EA'nın spesifik etkinlik mekanizması hala bilinmemektedir, bu da nörolojik hastalıkların rehabilitasyon tedavisinde tanıtımını ve uygulanmasını engellemiştir 1,2,3. EA'nın etkinlik mekanizmasını tam olarak anlamak ve nörolojik hastalıkların rehabilitasyon tedavisinde kullanımını teşvik etmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
Akupunkturun etkisi dünya çapında genişledikçe, birçok çalışma, sıçan veya fare modellerigibi kemirgen modellerinde gerçekleştirilen EA mekanizmalarını araştırmıştır 1,2,3. EA'nın kemirgen deneylerinde sıklıkla çeşitli sorunlarla karşılaşılır. Birincisi, uyanık denekler üzerinde yapılan akupunktur klinik uygulamayı daha iyi yansıttığından, kemirgenlerin anestezi olmadan nasıl hareketsiz hale getirileceğidir. Ek olarak, bazı deneyler tedavi etkilerini gözlemlemek için hayvanların uyanık olmasını gerektirir 2,3. Diğer bir zorluk, insanlardakilere karşılık gelen farelerde veya sıçanlarda akupunktur noktalarını doğru bir şekilde bulmaktır. Deneysel kemirgenlerde akupunktur noktalarının kesin lokalizasyonu şu anda birçok bilim adamı tarafından incelenmektedir 4,5. Bu protokolde, insan anatomik lokalizasyonunun dönüşümü ile kemirgenlerde açıkça tanımlanmış olan MS6 ve ST25 seçilmiştir. MS6, Parkinson hastalığı6 gibi bazı beyin hastalıklarının tedavisinde yaygın olarak kullanılır. ST25 genellikle ishal7 gibi gastrointestinal problemleri tedavi etmek için kullanılır. Bu iki akupunktur noktası, öncelikle kemirgenlerin hem sırtüstü hem de yüzüstü pozisyonlarda nasıl etkili bir şekilde hareketsiz hale getirilebileceğini göstermek için seçilmiştir. Ayrıca, bu akupunktur noktaları kapsamlı bir şekilde incelenmiştir ve araştırma amaçları için önemli bilgiler sunmaktadır 6,7.
Deneyler için tek bir fareyi hareketsiz hale getirmenin önceki yöntemi sadece zaman alıcı değil, aynı zamanda tek bir kişi tarafından idare edilmesi de zordur8. Ek olarak, hayvanların işbirliği yapmaması nedeniyle, pratikte başarı oranı nispeten düşüktür. Bu nedenle, deney verimliliğini artırmak için kararlı özelliklere sahip, kolayca kurulmuş bir hayvan modeli oluşturmaya kritik bir ihtiyaç vardır. Bu makalede, birden fazla kemirgeni kolayca hareketsiz hale getirebilen ve motor kısıtlamasına yol açabilen küçük hayvanlar için 3D baskılı bir tutucu tanıtıldı. Bu makalenin amacı, farelerin toplu olarak kısıtlanması, MS6 ve ST25 akupunktur noktalarının tanımlanması ve uyarılması stratejilerine odaklanarak, bir grup genç sıçan veya fareye EA tedavileri uygulamaktır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Bu çalışmadaki deneyler, hayvan etiğinin "3R" ilkesine uygundur ve Ordu Tıp Üniversitesi (AMUWEC20234543) Laboratuvar Hayvanları Refahı ve Etnik Komitesi tarafından onaylanmıştır.
1. Kemirgen vücut sabitleme cihazının hazırlanması
- Çin faydalı model patentine dayalı küçük bir hayvan tutucu tasarlayın9.
- Cihazı 3D baskı teknolojisi ile üretin.
- 2 m uzunluğunda bir ip hazırlayın ve 6 ipe bölün. Bu 6 ipi fiksatördeki deliklerden geçirin. Halat uçlarını sabitlemek için yaylı tokayı kullanın, bu da döngü boyutu ayarını kolaylaştırır.
NOT: Fiksatör, bir tasarım çizimine dayalı olarak 3D baskı teknolojisi ile donatılmış herhangi bir şirket tarafından üretilebilir. Cihazın tasarım çizimi Şekil 1'de gösterilmiştir. Bu çalışmada kullanılan fiksatör, kaynaşmış filament üretimi (FFF) olarak da bilinen kaynaşmış biriktirme modellemesi (FDM) adı verilen bir baskı yöntemiyle bir 3D yazıcı tarafından üretilmiştir10. Bu eklemeli üretim yöntemi, malzemeyi önceden belirlenmiş bir yolda eritilmiş formda seçici olarak biriktirerek tasarımın parçalarını katman katman yazdırır. İşlem, nihai fiziksel yapıyı oluşturmak için filamentler halinde gelen termoplastik polimerleri kullanır. Bu çalışmada kullanılan immobilizasyon aparatı, aynı anda üç hayvanı sabitleyebilir, altı halat gerektirir ve her hayvan bir çift halat gerektirir: biri boyun ve diğeri gövde için.
2. Kemirgenlerin hazırlanması
- 3 Sprague-Dawley sıçanı (10-40 g, 7-45 günlük) ve 3 C57 BL / C faresi (5-40 g) satın alın.
- Hayvanları 12 saatlik gündüz/gece döngüsü, 21-23 °C ortam sıcaklığı ve %45-60 nem oranına sahip bir odada yetiştirin. Beslenme ortamını düzenli olarak dezenfekte edin ve havalandırın, hayvanların özgürce yiyip içmesine izin verin.
3. Kemirgenlerin fiksatöre sabitlenmesi (yüzüstü pozisyon)
- Kemirgenin başını, kemirgen yüzüstü pozisyonda olacak şekilde fiksatörün önündeki U şeklindeki deliğe yerleştirin. Kemirgenin vücudunu iki ip halkasından geçirin.
- İpleri kemirgenin boynuna ve karnına sabitleyin, kaçmamasını sağlayın, ancak solunum sıkıntısına ve ölüme neden olacak kadar sıkı değil.
- Anahtar adım, boynu yerine sabitlemektir. Kemirgenin boynu ile ip arasında 2-5 mm boşluk bırakın. İpin hayvanların boğulması için çok sıkı veya kaçamayacak kadar gevşek olmadığından emin olun.
- Diğer kemirgenleri de aynı şekilde cihaza sabitleyin.
- Fiksasyon prosedürünün neden olduğu potansiyel stres tepkisini en aza indirmek için yukarıdaki fiksasyon adımlarını (3.1-3.2) 3 gün boyunca tekrarlayın. Fiksasyon prosedürünü art arda 3 gün boyunca tekrarlayın ve her seans günde 5 dakika sürer.
NOT: Sabitleme prosedürü sırasında kemirgenlerin aşırı gerilmediğinden emin olmak için prosedürü art arda 3 gün tekrarladık. Her seans günde 5 dakika sürdü ve farelerin veya sıçanların prosedüre alışması için yeterli zaman sağladı ve olası rahatsızlıkları en aza indirdi. - 4. Günden itibaren Strat EA.
- Hastalığın yayılmasını önlemek için, steril bir pamuklu çubuğu veya topu% 75 alkole batırın ve her kullanımdan önce ve sonra temizlemek ve dezenfekte etmek için tutucuyu iyice silin. Kemirgenleri tutarken olası sağlık risklerinden kaçınmak için eldiven ve diğer koruyucu ekipmanları kullanın.
4. Farelerde veya genç sıçanlarda EA gerçekleştirme (MS6)
- 0,25 mm x 13 mm tek kullanımlık steril akupunktur iğneleri seçin.
- Akupunktur noktalarını anatomik konuma göre bulun ve akupunktur noktasındaki yerleştirme derinliğini onaylayın.
NOT: MS6, başın yan tarafında bulunur. Baştaki bu bölge, anterior parietal (Du21) olarak da bilinen Shencong (Ex-hn1) ve Xuanli (GB6) arasındaki bağlantıdan geçer. MS6, kafa derisindeki serebral korteksin presantral girusunun ekspresyonuna karşılık gelir. Ex-hn1 başın ön-arka orta hattının orta noktasının 0,5 cm gerisinde bulunur. GB6, kulağın ön kısmının orta noktasında ve gözün uç açısında bulunur. Superior supratroklenar sinir, supraorbital sinir, oksipital sinir ve aurikülotemporal sinir içinde dağılmıştır. MS6 esas olarak motor bozukluklar gibi inme ve ensefalopatiyi tedavi etmek için kullanılır. - Steril iğneleri yavaşça bükün ve sırasıyla 3 kemirgende subkutan boyunca anterior Shenchong'dan (Exhn1) Xuanli'ye (GB6) kadar 3/5 derinlikte MS6'ya yerleştirin.
- Bağlantı kablosunun bir tarafını EA cihazına bağlayın.
- Pozitif ve negatif EA klipslerini içeren bağlantı kablosunun diğer tarafını sol ve sağ MS6'daki akupunktur iğnesi saplarına bağlayın.
- EA enstrümanını açın.
- Frekansı ve işlev modunu ayarlamak için düğmeyi (İşlev/ Anahtar Seç) çevirin.
- Frekansı 10 Hz'e ayarlayın ve bir Sürekli Dalga modu seçin.
- Yoğunluğu ayarlamak için ilgili düğmeyi (Yoğunluğu Ayarla) çevirin. Her ayar yoğunluğu düğmesi, altına bağlı telin kemirgenlerinin mevcut gücünü kontrol eder. Akım yoğunluğunu, genellikle 1-2 mA olan ve 5 dakika süren kabul edilebilir kemirgen aralığına ayarlayın.
NOT: Herhangi bir sıkıntı veya rahatsızlık yaşamadıklarından emin olmak için işlem sırasında kemirgenlerin nefes almalarını ve davranışlarını izlemek önemlidir. Sıçan mücadele ediyor veya acı çekiyor gibi görünüyorsa, prosedür derhal durdurulmalıdır.
5. Kemirgenlerin fiksatöre sabitlenmesi (sırtüstü pozisyon)
- Kemirgenin başlarını, kemirgen yüzüstü pozisyonda olacak şekilde fiksatörün önündeki U şeklindeki deliğe yerleştirin. Kemirgenin vücudunu iki ip halkasından geçirin.
- İpi kemirgenin boynuna ve karnına sabitleyin, kaçamayacağından emin olun, ancak solunum sıkıntısına ve ölüme neden olacak kadar sıkı değil.
NOT: Sabitleme sırasında dikkat edilmesi gereken noktalar adım 3.2'deki ile aynıdır. - Diğer kemirgenleri de aynı şekilde sabitleyin.
- Adım 3.4'te olduğu gibi, kemirgenlerin stres tepkisini azaltmak için yukarıdaki sabitleme adımlarını 3 gün boyunca tekrarlayın.
- 4. Günden itibaren Strat EA.
NOT: Dezenfeksiyon işlemi adım 3.6'da belirtildiği gibi gerçekleştirilir.
6. EA (ST25) Gerçekleştirme
- 0,25 mm x 13 mm tek kullanımlık steril akupunktur iğneleri seçin.
- Akupunktur noktalarını anatomik konuma göre bulun ve akupunktur noktasındaki yerleştirme derinliğini onaylayın.
NOT: ST25 göbek hizasında bulunur. Bu noktayı kemirgenlerde konumlandırmak, önce kemirgen pençesinin uzunluğunu ölçmeyi gerektirir. ST25, göbeğin yanındaki pençe uzunluğunun 2 / 3'ünde bulunur. Örneğin, kemirgenin ölçülen pençesi 0,6 cm ise, ST25 göbek deliğinin 0,4 cm sağında ve solunda bulunur. - Steril iğneleri sırasıyla 3 kemirgen üzerinde 4-8 mm derinlikte ST25 bilateral içine yavaşça bükün ve nüfuz ettirin.
- Bağlantı kablosunun bir tarafını EA cihazına bağlayın.
- Pozitif ve negatif EA klipslerini içeren bağlantı kablosunun diğer tarafını sol ve sağ ST25'teki akupunktur iğnesi uçlarına bağlayın.
- EA enstrümanını açın.
- Frekansı ve işlev modunu ayarlamak için düğmeyi (İşlev/ Anahtar Seç) çevirin.
- Frekansı 10 Hz'e ayarlayın ve Sürekli Dalga Modu'nu seçin.
- Yoğunluğu ayarlamak için ilgili düğmeyi (Yoğunluğu Ayarla) çevirin. Her ayar yoğunluğu düğmesi, altına bağlı telin sıçanının mevcut gücünü kontrol eder. Akım yoğunluğunu, genellikle 1-2 mA olan ve 5 dakika süren kabul edilebilir kemirgen aralığına ayarlayın.
NOT: Gözlemler adım 4.6'dakiyle aynıydı.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Tasarladığımız hayvan vücudu fiksatörünün kat planı Şekil 1'de gösterilmiştir. Ek olarak, tasarımın kapsamlı bir görünümünü sağlamak için bu fiksatörün bir 3D grafik modeli sunulmuştur (Ek Dosya 1). Bu, 3 kemirgenin hareketsiz hale getirilmesine ve aynı anda EA gerçekleştirmesine izin veren bir cihazdır. Sıçanlar ve fareler uyanık durumda fiksatörle sınırlıydı ve hem yüzüstü hem de sırtüstü pozisyonlar kemirgenlere zarar vermeden sıkıca sabitlenebildi (Şekil 2 ve Şekil 3). Fiksatör yardımıyla, MS6 ve ST25 akupunktur noktaları başarılı bir şekilde tespit edildi ve kemirgenlerde iğnelendi (Şekil 4 ve Şekil 5).
Değişkenleri kontrol etmek ve bu fiksasyon yaklaşımının etkinliğini doğrulamak için, bir deneyci karşılaştırmalı bir çalışmada (Tablo 1) art arda üç deneme için 3 sıçan (Video 1) veya 3 fareyi hareketsiz hale getirdi. Bulgular, bu aleti kullanarak yüzüstü ve sırtüstü pozisyonlarda 3 sıçanın ortalama immobilizasyon süresinin sırasıyla 77.1 s ± 7.8 s ve 74.9 s ± 8.6 s (ortalama ± SD) olduğunu gösterdi. 3 fareye gelince, bu fiksatörü kullanarak yüzüstü ve sırtüstü pozisyonlarda ortalama immobilizasyon süresi sırasıyla 72.0 s ± 10.5 s ve 62.3 ± 4.2 s idi (ortalama ± SD). Her iki sıçan ve fare grubu da cihazda başarılı bir şekilde hareketsiz hale getirildi ve 5 dakikalık EA tedavisi sırasında kaçmadılar (Şekil 2 ve Şekil 3). 1-2 mA EA yoğunluğunda, fareler ve sıçanlar kendilerini rahat hissettiler ve şiddetli bir şekilde mücadele etmediler. Farelerde ve sıçanlarda solunum stabildi ve hayvanlarda ani ölüm meydana gelmedi. Tedaviden sonra fareler ve sıçanlar sağlıklı kaldı ve hayatta kaldı.
Şekil 1. Toplu kemirgen fiksatörü kat planı. (1) Kemirgenler tutucu cihaz, üç bölüme ayrılmıştır. (2,3) Sütunlar: farelerin veya genç sıçanların uzuvlarını sabitlemek için kullanılır. (4) Mağara: kafayı sabitlemek için kullanılır. (5) Delik: genç sıçanların boynunu sabitlemek için kullanılır. (6) Delik: gövdeyi sabitlemek için kullanılır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Yüzüstü ve sırtüstü pozisyonlarda sabit genç sıçanlar. MS6 akupunktur noktasında (AC) EA tedavisi. (D-F) ST25 akupunktur noktasında EA tedavisi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Yüzüstü ve sırtüstü pozisyonlarda sabit fareler. MS6 akupunktur noktasında (A-C) EA tedavisi. (D-F) ST25 akupunktur noktasında EA tedavisi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Serebral bölgede MS6. MS6, başın yan tarafında bulunur ve ön parietal (Du21) bölgesi olarak da bilinen Shencong (Ex-hn1) ve Xuanli (GB6) arasındaki bağlantı noktasında konumlandırılır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 5: ST25 iki taraflı kırmızı nokta. ST25 göbek hizasında bulunur. Bu noktayı kemirgende konumlandırmak, önce kemirgen pençesinin uzunluğunun ölçülmesini gerektirir. ST25, göbeğin yanındaki pençe uzunluğunun 2 / 3'ünde bulunur. Örneğin, kemirgenin ölçü pençesi 0,6 cm ise, ST25 göbek deliğinin sağında ve solunda 0,4'tür. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
| Deneme | Sıçan | Fare | ||
| Yüzüstü pozisyon | Sırtüstü pozisyon | Yüzüstü pozisyon | Sırtüstü pozisyon | |
| (saniye cinsinden süre) | (saniye cinsinden süre) | (saniye cinsinden süre) | (saniye cinsinden süre) | |
| Deneme 1 | 75.5 | 65.1 | 60.2 | 62.3 |
| Deneme 2 | 70.2 | 80.3 | 80.1 | 70.6 |
| Deneme 3 | 85.5 | 79.5 | 75.7 | 65.9 |
| Ortalama süre (Ortalama ± SD) | 77.1 ± 7.8 | 74,9 ± 8,6 | 72,0 ± 10,5 | 62.3 ± 4.2 |
Tablo 1: Yüzüstü ve sırtüstü pozisyonda sıçanları ve fareleri sabitlemek için harcanan zaman. Veriler (saniye cinsinden süre), sırasıyla 3 ardışık deneme için 3 sıçan ve 3 fareyi hareketsiz hale getiren bir deneyci tarafından elde edildi. 3 deneme için geçen sürenin ortalama ve standart sapması hesaplanarak gereken ortalama süre belirlendi.
Ek Dosya 1: 3D baskılı banyo kemirgen fiksatörü tasarım dosyası. Bu 3D model, tasarımın tam 360° görünümünü elde etmek için sürüklenebilir. Bu Dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Video 1: Şekil 2 açıklamasında ayrıntılı olarak açıklandığı gibi, genç SD sıçanların yüzüstü ve sırtüstü pozisyon fiksasyonunun filmi. Bu video, hem sırtüstü hem de yüzüstü pozisyonlarda 3 fareyi kısıtlayan bir deneyciyi göstermektedir. Bu videoyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Elektroakupunktur (EA), akupunktur iğneleri üzerinde elektriksel stimülasyonun kullanılmasını içeren bir akupunktur şeklidir11. Bu teknik, akupunktur noktalarını uyarmak ve gelişmiş terapötik etkiler elde etmek için belirli yoğunluk ve frekansta mikro darbe akımlarının kullanılmasını içerir3. Bununla birlikte, EA'nın iyileşme mekanizması sınırlıdır ve 1,2,3'ü kanıtlamak için kapsamlı temel araştırmalar gerektirir. Kemirgen modelleri, temel EA çalışmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır 8,12,13 ve bu deneyleri sıçanlarda ve farelerde yürütmek için hızlı ve verimli bir yöntem sağlamayı amaçlıyoruz.
Şu anda, EA deneyi birçok zorlukla karşı karşıyadır. Birincil zorluk, kemirgenleri anestezi olmadan etkili bir şekilde hareketsiz hale getirmektir. Hayvanların stabil bir şekilde hareketsiz hale getirilmesi çok önemlidir ve hayvan deneyinin sonucu üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Aksi takdirde, anestezi uygulanan hayvanların fizyolojik fonksiyonları uyanık hayvanlarınkinden farklıdır ve klinik akupunktur tedavisi her zaman uyanık hastalara yapılır. Bu nedenle, uyanık hayvanlarla yapılan deneysel çalışmalar klinik amaçlar için daha pratiktir. Önceden, bir sabitleme plakası ile immobilizasyon tercih edilen yöntemdi, ancak zaman alıcıydı ve yalnızca tek bir kemirgenin çalışmasına izin verildi14. Geleneksel immobilizatörler ayrıca kemirgenin uzuvlarının bağlanmasını gerektiriyordu, bu da zaman alıcı bir işlemdi ve genellikle sıkı sabitleme nedeniyle ağrıya neden oluyordu. Birkaç çalışma, fareler için yapışkan bant uygulamıştır, ancak kolayca kaçma yetenekleri, özellikle akupunktur prosedürleri sırasında önemli zorluklar doğurmaktadır8. Daha fazla deneysel denek olduğunda, zamandan ve emekten tasarruf etmek için genellikle toplu işlem gerekir2. Bu nedenle, geleneksel fiksasyon yöntemlerine göre çeşitli avantajlar sunan 3D baskılı küçük hayvan vücudu toplu fiksatörügeliştirdik 15: 1) fiksasyon süresini kısaltır, deneysel verimliliği büyük ölçüde artırır16; 2) basit ve kullanımı kolaydır ve öznel faktörlerden etkilenmez15,16; 3) Kemirgenlere daha az zarar verdi; 4) Sabitlendikten sonra, EA işlemi aynı anda birkaç genç sıçan üzerinde gerçekleştirilebilir, bu da zamandan tasarruf sağlar ve tedavi sonuçlarının aynı anda gözlemlenmesine izin verir.
EA'nın deneysel çalışmaları için 3D baskı teknolojisinin kullanılması, akupunktur araştırmaları alanında değerli bir genişlemedir. Cihaz, 3D yazdırıldığında herhangi bir boyuta ayarlanabilir, bu da deneysel akupunkturun daha etkili bir şekilde gerçekleştirilmesine yardımcı olur. Fiksatörün 3D yazdırılması için bir eklemeli üretim yöntemi10 olan erimiş filament üretimi (FFF) olarak da bilinen erimiş biriktirme modellemesi (FDM) kullanılır. Bu cihaz sadece bu deney için değil, aynı zamanda kemirgenler üzerinde CT veya MRI gibi deneyler yapmak için de uygundur 17,18. Ayrıca EA çalışmaları dışında toplu fiksasyona ihtiyaç duyulan her duruma da uygulanabilir. 3D baskı teknolojisinin yaygınlığı nedeniyle, bu cihaz kolayca temin edilebilir. Yerel bir 3D baskı üreticisi aracılığıyla yapılabilir. Ayrıca, bu sabitleme cihazı tasarım çizimine göre değiştirilebilir ve özelleştirilebilir. Bu çalışmada, sabitleme cihazı, her biri tek bir kemirgeni sabitleyebilen üç bölümden oluşmaktadır. Ek kemirgenlerin veya diğer hayvanların dahil edilmesi gerekiyorsa, cihaz daha büyük sayıyı barındıracak şekilde orantılı olarak ölçeklendirilebilir. Örneğin, 5 fareyi sabitleyebilen bir cihaz olarak veya hatta tavşan gibi diğer hayvanlar için bir sabitleme cihazı olarak tasarlanabilir.
Diğer bir zorluk, kemirgenlerde insanlara karşılık gelen akupunktur noktalarını bulmaktır. MS6 ve ST25 akupunktur noktaları yüzüstü ve sırtüstü fiksasyonun etkilerini incelemek için seçildi. Dahası, bu iki akupunktur noktası birçok bilim adamı tarafından incelenmiştir 6,7,19. MS6 en sık Parkinson hastalığı, serebral inme sonrası işlev bozukluğu vb. gibi beyin hastalığı araştırmalarında kullanılır 6,13,19. MS6, önceki bir çalışmada IL-12'nin aracılık ettiği JAK / STAT sinyal yolunun modülasyonu yoluyla iskemik inmeden muzdarip sıçanların nörolojik fonksiyonunu artırabilir13. ST25 genellikle ishal ve irritabl bağırsak sendromu (IBS) gibi gastrointestinal sistemin tedavisinde kullanılır7,12. Daha önceki bir çalışma, yalnızca ST25 noktasında uygulanan EA'nın, IBS sıçanlarında normal yavaş dalga frekansını ve kolon ritmini geri kazandırırken viseral aşırı duyarlılığı hafifletme potansiyeli gösterdiğini bildirmiştir12. Bu iki akupunktur noktası, kemirgenlerde sırtüstü ve yüzüstü pozisyonun etkilerini de uygun şekilde gösterebilmektedir. Ayrıca, bu iki akupunktur noktası 6,7,19 gösteriminin önemine sahiptir. Bu iki akupunktur noktası birçok bilim adamı tarafından incelendiğinden, bu iki akupunktur noktasının kemirgenlerde nasıl bulunacağına dair bir protokol sunuyoruz. MS6 ve ST25 çalışmalarının yürütüldüğü hayvan deneyleri için yararlıdır. Bununla birlikte, mevcut çalışmanın bazı sınırlamaları vardır. Örneğin, iğnenin konumu ve kesici uç derinliği objektif olarak ölçülemez ve operatörün deneyim düzeyine bağlı olarak değişebilir.
Deneylerimiz hayvan etiğinin "3R" ilkesine uygundur ve Ordu Tıp Üniversitesi Laboratuvar Hayvanları Refahı ve Etnik Komitesi tarafından onaylanmıştır. Bu deneydeki en zorlu ve en önemli adım, kemirgenleri güvenli bir şekilde hareketsiz hale getirmek için güvenilir ve etkili bir yöntem bulmaktır. Bunun nedeni, 5 dakikalık EA stimülasyonu sırasında kemirgenlerin kaçma veya ölme girişiminin deneyin başarısız olmasına neden olmasıdır. Ön mağaranın tasarımı, kemirgenlerin delik kazma tercihinden yararlanır. Kemirgenlerin başının mağara içine yerleştirilmesi psikolojik rahatlık sağlamak için tasarlanmıştır. Ayrıca, kemirgenlerin başını ve gövdesini sabitlemek için kullanılan ipler, kemirgenin kaçmasını önlemek ve solunum sıkıntısını önlemek için ne aşırı gevşek ne de aşırı gergin kalacak şekilde orta derecede güvenli olmalıdır. Elektriksel stimülasyonu takiben, kemirgenlerin davranışları ve tepkileri dikkatle izlendi. İdeal olarak, 1-2 mA'lık bir akım uygularken, kemirgenler elektrik şokuna yanıt olarak agresif mücadele veya seslendirmeler sergilemezler20. Fiksatör, kemirgenleri sırtüstü, yüzüstü pozisyonlarda ve gerektiğinde diğer sabitleme türlerinde sabitlemek için de kullanılabilir. Çeşitli deneysel ihtiyaçlar için uygundur ve sabitleme işleminin gerçekleştirilmesi kolaydır21. Bununla birlikte, bu, farklı boyutlardaki hayvanların, farklı boyutlarda özel immobilizasyon ekipmanı gerektirmesi konusunda bir sınırlamaya yol açmıştır. Aynı cihaz kullanılarak yalnızca hafif boyut farklılıkları olan hayvanlar kısıtlanabilir. Bu protokolde kullanılan toplu immobilizasyon fiksatörü, 10-40 g ağırlık aralığındaki kemirgenleri verimli ve güvenilir bir şekilde immobilize eder. Bu ağırlık aralığının dışındaki hayvanlar için, özel gereksinimlerine uyacak şekilde özelleştirilmiş toplu immobilizasyon fiksatörlerine ihtiyaç vardır.
Ek olarak, kemirgenler üzerinde toplu EA işlemleri için kullanılan 3D baskılı toplu kemirgen fiksasyonu, kemirgen çiziklerine ve ısırıklarına karşı dayanıklı olduğu için gelişmiş güvenlik sunar. EA'nın kemirgenler üzerinde yaptığı çalışmalar, bu terapötik yöntemin insanlarda potansiyel faydaları hakkında değerli bilgiler sağlamıştır 1,2,3,6,7,11,14. Cihaz, EA'da deneysel bilimsel araştırmaların tanıtımı için faydalıdır. Bu teknik, araştırmacıların hayvanların hareketsiz hale getirilmesini gerektiren hayvan deneyleri yapmalarını sağlar. Ayrıca, gelecekte bu iki akupunktur noktasını inceleyenler için bir referans olarak hizmet edebilecek ST25 ve MS6'nın tam yerini sunar. Sonuç olarak, bu metodolojinin EA araştırmaları için değerli hayvan modellerine yol açması bekleniyor.
Bu yazıda açıklanan 3D baskılı toplu fare fiksatörü, sıçanlarda veya farelerde EA deneyleri yapmak için basit ve etkili bir yöntem sunar. Tasarımı, hayvanların konforu ve güvenliğinin yanı sıra hızlı ve verimli sabitleme ihtiyacını da göz önünde bulundurur. Bu cihaz, hayvan deneyleri yapmada, elektroakupunktur araştırmalarının ilerlemesini teşvik etmede ve nihayetinde çeşitli hastalıklar için daha iyi tedavilere yol açmada zamandan ve emekten tasarruf etme potansiyeline sahiptir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar, birbiriyle rekabet eden herhangi bir çıkar çatışması olmadığını beyan etmişlerdir.
Acknowledgments
Saha desteği için Ordu Tıp Üniversitesi İkinci Bağlı Hastanesi Beyin ve Sinir Cerrahisi Anabilim Dalı'na teşekkür ederiz. Finansman: Bu çalışma Çin Doğa Bilimleri Vakfı (82104696) tarafından desteklenmiştir.
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).
