Summary
כאן, אנו מציגים פרוטוקול לדיקור אלקטרואקופונקטורה יעיל ומהיר (EA) בעכברים או חולדות צעירות באמצעות מחזיק מודפס תלת מימדי (3D). טכניקה זו מאפשרת הפעלה בו זמנית על בעלי חיים מרובים, חיסכון בזמן והגברת יעילות הניסוי.
Abstract
אלקטרואקופונקטורה (EA) נמצאת בשימוש נרחב לטיפול במצבים בריאותיים שונים. עם זאת, המנגנון הבסיסי של טיפול EA נותר לא ברור, מה שמעכב את קידומו. המחקר המכניסטי דורש מודלים של עכברים או חולדות כדי לטפל בבעיה זו. עם זאת, בעלי חיים אלה אינם מצייתים לתהליך הניסוי, אשר גוזל זמן. כדי לפתור בעיות אלה, תכננו מקבע בתפזורת של גוף בעל חיים קטן המודפס בתלת-ממד כדי לשפר את יעילות הניסויים של EA בבעלי חיים. סרטון זה מראה בפירוט כיצד להשתמש בקיבוע כדי לבצע EA בתפזורת על עכברים או חולדות צעירות. לבחירת נקודות דיקור, הקו האלכסוני הקדמי של קודקוד טמפורלי (MS6 ראש) ונקודת טיאנשו (בטן ST25) נבחרו כדי לאמת את השפעת מכשיר הקיבוע עם מיקום נוטה ומיקום שכיבה. שימוש במחזיק בעלי חיים קטנים המודפס בתלת-ממד מאפשר לשתק מכרסמים מרובים ולטפל בהם בו זמנית, ובכך להפחית את הזמן והמשאבים הדרושים לניסוי. טכניקה זו יכולה להיות מיושמת על מודלים אחרים של בעלי חיים על ידי הדפסה תלת ממדית בגדלים שונים ויכולה לשמש פוטנציאלית לתנאי תיקון שונים. המכשיר מועיל לקידום מחקר מדעי ניסיוני ב- EA.
Introduction
טיפול באלקטרואקופונקטורה (EA) הוא שיטה ייחודית שבה מחטי דיקור מוחדרות לקרקפת ומחוברות למכונה חשמלית כדי לעורר נקודות ספציפיות1. שלא כמו גירוי ידני, EA מאפשר שליטה טובה יותר על גירוי על ידי ייצוב תדרים ספציפיים וצורות גל כדי להשיג השפעות טיפוליות אופטימליות2. על פי סקר, 81.2% מהמוסדות הרפואיים בסין משתמשים ב- EA או בדיקור ידני לטיפול בשיתוק מוחין, נוירולגיה, שיתוק פנים ומצבים אחרים. למרות הפופולריות שלה, מנגנון היעילות הספציפי של EA עדיין לא ידוע, אשר הפריע לקידום שלה ויישומה בטיפול שיקומי של מחלות נוירולוגיות 1,2,3. יש צורך במחקר נוסף כדי להבין באופן מלא את מנגנון היעילות של EA ולקדם את השימוש בו בטיפול שיקומי במחלות נוירולוגיות.
ככל שהשפעת הדיקור מתרחבת ברחבי העולם, מחקרים רבים כבר חקרו את מנגנוני EA המבוצעים על מודלים של מכרסמים, כגון מודלים של חולדות או עכברים 1,2,3. מספר בעיות נתקלות לעתים קרובות בניסויי המכרסמים של EA. הראשון הוא כיצד לשתק מכרסמים ללא הרדמה, שכן דיקור סיני המבוצע על נבדקים ערים משקף יותר את הפרקטיקה הקלינית. בנוסף, ניסויים מסוימים דורשים מבעלי חיים להיות ערים כדי לצפות בהשפעות הטיפול 2,3. אתגר נוסף הוא איתור מדויק של נקודות הדיקור בעכברים או בחולדות התואמות את אלה שבבני אדם. הלוקליזציה המדויקת של נקודות דיקור במכרסמים ניסיוניים נחקרת כיום על ידי חוקרים רבים 4,5. בפרוטוקול זה נבחרו MS6 ו- ST25, שהוגדרו בבירור במכרסמים על ידי טרנספורמציה של לוקליזציה אנטומית אנושית. MS6 משמש בדרך כלל לטיפול במחלות מוח מסוימות, כגון מחלת פרקינסון6. ST25 משמש בדרך כלל לטיפול בבעיות במערכת העיכול, כגון שלשולים7. שתי נקודות דיקור אלה נבחרו בעיקר כדי להדגים כיצד ניתן לשתק מכרסמים ביעילות הן במצב שכיבה והן במצב נוטה. יתר על כן, נקודות דיקור אלה נחקרו בהרחבה ומציעות תובנות משמעותיות למטרות מחקר 6,7.
השיטה הקודמת של השתקת חולדה בודדת לניסויים היא לא רק גוזלת זמן אלא גם קשה לטיפול על ידי אדם יחיד8. בנוסף, בשל אי שיתוף פעולה של בעלי חיים, אחוזי ההצלחה נמוכים יחסית בפועל. לכן, יש צורך קריטי ליצור מודל בעלי חיים מבוסס בקלות עם מאפיינים יציבים כדי לשפר את יעילות הניסוי. במאמר זה הוצג מחזיק מודפס בתלת מימד לבעלי חיים קטנים שיכול בקלות לשתק מכרסמים מרובים, מה שמוביל להגבלה מוטורית. מטרת מאמר זה היא לתת טיפולי EA לקבוצה של חולדות או עכברים צעירים, תוך התמקדות באסטרטגיות להגבלה בתפזורת של עכברים, זיהוי וגירוי של נקודות דיקור MS6 ו-ST25.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
הניסויים במחקר זה תואמים את עקרון "3Rs" של אתיקה של בעלי חיים ואושרו על ידי הוועדה האתנית לרווחת בעלי חיים במעבדה של האוניברסיטה הרפואית הצבאית (AMUWEC20234543).
1. הכנת מכשיר קיבוע גוף מכרסם
- עיצוב מחזיק בעל חיים קטן המבוסס על מודל השירות הסיני פטנט9.
- הפק את המכשיר באמצעות טכנולוגיית הדפסה תלת-ממדית.
- מכינים חבל באורך 2 מ' ומחלקים אותו ל-6 חבלים. השחילו את 6 החבלים הללו דרך החורים בקיבוע. השתמש באבזם העמוס בקפיץ כדי להדק את קצוות החבל, ולהקל על התאמת גודל הלולאה.
הערה: הקיבוע יכול להיות מיוצר על ידי כל חברה המצוידת בטכנולוגיית הדפסה תלת מימדית המבוססת על שרטוט עיצוב. שרטוט העיצוב של המכשיר מוצג באיור 1. מתקן הקיבוע ששימש במחקר זה הופק על ידי מדפסת תלת-ממד בשיטת הדפסה הנקראת FDM (FDM), הידועה גם בשם ייצור נימה מותכת (FFF)10. שיטת ייצור תוספים זו מדפיסה את חלקי העיצוב שכבה אחר שכבה על ידי הפקדה סלקטיבית של החומר בצורה מותכת בנתיב קבוע מראש. התהליך משתמש בפולימרים תרמופלסטיים המגיעים בחוטים כדי ליצור את המבנה הפיזי הסופי. מנגנון האימוביליזציה שבו נעשה שימוש במחקר זה יכול לאבטח שלושה בעלי חיים בו זמנית, מה שמצריך שישה חבלים, כאשר כל בעל חיים זקוק לזוג חבלים: אחד לצוואר ואחד לגזע.
2. הכנת מכרסמים
- רכשו 3 חולדות Sprague-Dawley (10-40 גרם, בנות 7-45 ימים) ו-3 עכברי C57 BL/C (5-40 גרם).
- הרבו בעלי חיים בחדר עם מחזור יום / לילה של 12 שעות, טמפרטורת סביבה של 21-23 מעלות צלזיוס, ולחות של 45%-60%. לחטא ולאוורר את סביבת ההאכלה באופן קבוע, ולאפשר לבעלי החיים לאכול ולשתות בחופשיות.
3. תיקון מכרסמים לקיבוע (מצב נוטה)
- הניחו את ראש המכרסם בחור בצורת U מול הקיבוע, כאשר המכרסם במצב נוטה. מעבירים את גופו של המכרסם דרך שתי לולאות חבל.
- הדקו את החבלים סביב צווארו ובטנו של המכרסם, כדי להבטיח שהוא לא יוכל לברוח, אך לא בצורה הדוקה עד כדי גרימת מצוקה נשימתית ומוות.
- שלב המפתח הוא לתקן את הצוואר במקום. השאירו רווח של 2-5 מ"מ בין צוואר המכרסם לחבל. ודא שהחבל אינו הדוק מדי עבור בעלי החיים כדי להיחנק או רופף מדי כדי לברוח.
- תקן את המכרסמים האחרים באותו אופן במכשיר.
- חזור על שלבי הקיבוע לעיל (3.1-3.2) במשך 3 ימים כדי למזער את תגובת הלחץ הפוטנציאלית הנגרמת על ידי הליך הקיבוע. חזור על הליך הקיבוע במשך 3 ימים רצופים, כאשר כל מפגש נמשך 5 דקות ביום.
הערה: כדי להבטיח שהמכרסמים לא יהיו בסטרס יתר במהלך הליך הקיבוע, חזרנו על ההליך במשך 3 ימים רצופים. כל מפגש נמשך 5 דקות ביום, מה שסיפק מספיק זמן לעכברים או חולדות להסתגל להליך ומזער כל אי נוחות פוטנציאלית. - Strat EA מהיום הרביעי.
- כדי למנוע התפשטות מחלות, יש לטבול צמר גפן סטרילי או כדור באלכוהול 75% ולנגב היטב את המחזיק כדי לנקות ולחטא אותו לפני ואחרי כל שימוש. השתמש בכפפות ובציוד מגן אחר כדי למנוע סיכונים בריאותיים פוטנציאליים בעת טיפול במכרסמים.
4. ביצוע EA בעכברים או חולדות צעירות (MS6)
- בחר 0.25 מ"מ x 13 מ"מ מחטי דיקור סטריליות חד פעמיות.
- מצא את נקודות הדיקור לפי מיקום אנטומי ואשר את עומק ההחדרה בנקודת הדיקור.
הערה: MS6 ממוקם בצד הצדדי של הראש. אזור זה בראש עובר דרך החיבור בין Shencong (Ex-hn1) ו- Xuanli (GB6), הידוע גם בשם הקודקוד הקדמי (Du21). MS6 מתאים לביטוי של הפיתול הקדם-מרכזי של קליפת המוח על הקרקפת. Ex-hn1 ממוקם 0.5 ס"מ מאחורי נקודת האמצע של קו האמצע הקדמי-אחורי של הראש. GB6 ממוקם בנקודת האמצע של קדמת האוזן ובזווית הקצה של העין. העצב העליון supratrochlear, עצב supraorbital, עצב העורפית, עצב auriculotemporal מופצים בו. MS6 משמש בעיקר לטיפול שבץ ואנצפלופתיה, כגון הפרעות מוטוריות. - סובבו באיטיות והכניסו מחטים סטריליות דו-צדדיות לתוך MS6 בעומק של 3/5 מהשנצ'ונג הקדמי (Exhn1) לשואנלי (GB6) לאורך התת עורי ב-3 מכרסמים, בהתאמה.
- חבר צד אחד של כבל החיבור למכשיר EA.
- חבר צד נוסף של כבל החיבור המכיל את תפסי EA החיוביים והשליליים לשוקי מחט הדיקור משמאל ומימין MS6.
- הפעל את מכשיר EA.
- סובב את הלחצן (פונקציה/ בחר מתג) כדי להגדיר את מצב התדר והתפקוד.
- הגדר את התדר ל- 10 הרץ ובחר מצב גל רציף .
- סובבו את הלחצן המתאים ('התאם עוצמה') לקביעת העוצמה. כל כפתור כוונון עוצמה שולט בחוזק הנוכחי של מכרסמים של החוט המחובר מתחתיו. התאימו את עוצמת הזרם לטווח המקובל של מכרסמים, בדרך כלל 1-2 mA, שנמשך 5 דקות.
הערה: חשוב לעקוב אחר נשימתם והתנהגותם של המכרסמים במהלך ההליך כדי לוודא שהם אינם חווים מצוקה או אי נוחות כלשהי. אם נראה שהחולדה נאבקת או סובלת מכאבים, יש להפסיק את ההליך באופן מיידי.
5. תיקון מכרסמים לקיבוע (מצב שכיבה)
- מניחים את ראשי המכרסם בחור בצורת U מול הקיבוע, כאשר המכרסם במצב נוטה. מעבירים את גופו של המכרסם דרך שתי לולאות חבל.
- הדקו את החבל סביב צווארו ובטנו של המכרסם, כדי להבטיח שהוא לא יוכל לברוח, אך לא חזק עד כדי כך שיגרום למצוקה נשימתית ולמוות.
הערה: הנקודות שיש לציין במהלך הקיבוע זהות לשלב 3.2. - תקן את המכרסמים האחרים באותו אופן.
- כמו בשלב 3.4, חזור על שלבי הקיבוע לעיל במשך 3 ימים כדי להפחית את תגובת הלחץ של מכרסמים.
- Strat EA מהיום הרביעי.
הערה: החיטוי מתבצע כאמור בשלב 3.6.
6. ביצוע EA (ST25)
- בחר 0.25 מ"מ x 13 מ"מ מחטי דיקור סטריליות חד פעמיות.
- מצא את נקודות הדיקור לפי מיקום אנטומי ואשר את עומק ההחדרה בנקודת הדיקור.
הערה: ST25 ממוקם ברמת הטבור. מיקום נקודה זו במכרסמים דורש תחילה מדידה של אורך כפו של המכרסם. ST25 ממוקם ב 2/3 אורך הכף ליד הטבור. לדוגמה, אם הכף הנמדדת של המכרסם היא 0.6 ס"מ, אז ST25 ממוקם 0.4 ס"מ מימין ומשמאל לטבור. - לסובב ולחדור באיטיות מחטים סטריליות לתוך ST25 דו צדדי בעומק של 4-8 מ"מ על 3 מכרסמים, בהתאמה.
- חבר צד אחד של כבל החיבור למכשיר EA.
- חבר צד נוסף של כבל החיבור המכיל את קליפסי EA החיוביים והשליליים לשוקי מחט הדיקור משמאל ומימין ST25.
- הפעל את מכשיר EA.
- סובב את הלחצן (פונקציה/ בחר מתג) כדי להגדיר את מצב התדר והתפקוד.
- הגדר את התדר ל- 10 הרץ ובחר מצב גל רציף.
- סובבו את הלחצן המתאים ('התאם עוצמה') לקביעת העוצמה. כל כפתור כוונון עוצמה שולט בחוזק הנוכחי של החולדה של החוט המחובר מתחתיו. התאימו את עוצמת הזרם לטווח המקובל של מכרסמים, בדרך כלל 1-2 mA, שנמשך 5 דקות.
הערה: התצפיות היו זהות לשלב 4.6.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
תוכנית הרצפה של מתקן קיבוע גוף החיה שעיצבנו מוצגת באיור 1. בנוסף, הוגש מודל גרפי תלת ממדי של קיבוע זה כדי לספק מבט מקיף על העיצוב (קובץ משלים 1). זהו מכשיר המאפשר 3 מכרסמים להיות משותק ולבצע EA בו זמנית. חולדות ועכברים הוגבלו לקיבוע במצב ערות, וניתן היה לקבע היטב גם את התנוחה נוטה וגם את תנוחת השכיבה מבלי לגרום לפגיעה במכרסמים (איור 2 ואיור 3). בעזרת הקיבוע, נקודות הדיקור MS6 ו-ST25 אותרו בהצלחה ומחטו במכרסמים (איור 4 ואיור 5).
כדי לשלוט במשתנים ולאמת את יעילותה של גישת קיבוע זו, נסיין אחד שיתק 3 חולדות (וידאו 1) או 3 עכברים במשך שלושה ניסויים רצופים במחקר השוואתי (טבלה 1). הממצא הראה כי הזמן הממוצע לאימוביליזציה של 3 חולדות בתנוחות שכיבה ושכיבה באמצעות כלי זה היה 77.1 שניות ± 7.8 שניות ו-74.9 שניות ±-8.6 שניות, בהתאמה (ממוצע ± SD). באשר ל -3 עכברים, זמן האימוביליזציה הממוצע בתנוחות נטייה ושכיבה באמצעות קיבוע זה היה 72.0 שניות ± 10.5 שניות ו- 62.3 ± 4.2 שניות, בהתאמה (ממוצע ± SD). שתי קבוצות החולדות והעכברים הושתקו בהצלחה במכשיר ולא ברחו במהלך טיפול EA שנמשך 5 דקות (איור 2 ואיור 3). בעוצמה של 1-2 mA EA, עכברים וחולדות הרגישו בנוח ולא נאבקו באלימות. הנשימה בעכברים ובחולדות הייתה יציבה, ולא התרחשו מקרי מוות פתאומיים בבעלי חיים. לאחר הטיפול, העכברים והחולדות נשארו בריאים ושרדו.
איור 1. תוכנית קומה לקיבוע מכרסמים אצווה. (1) מכשיר מחזיק מכרסמים, מחולק לשלושה חלקים. (2,3) עמודים: משמשים לקיבוע גפיים של עכברים או חולדות צעירות. (4) מערה: משמשת לקיבוע הראש. (5) חור: משמש לקיבוע צווארן של החולדות הצעירות. (6) חור: משמש לתיקון הגוף. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: קיבוע חולדות צעירות בתנוחות שכיבה ושכיבה. (A-C) טיפול EA על נקודת דיקור MS6. (ד-ו) טיפול EA על ST25 acupoint. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: עכברים קבועים בתנוחות נטייה ושכיבה. (A-C) טיפול EA על MS6 acupoint. (ד-ו) טיפול EA על ST25 acupoint. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: MS6 באזור המוח. MS6 ממוקם בצד הצדדי של הראש וממוקם בנקודת החיבור בין Shencong (Ex-hn1) ו- Xuanli (GB6), הידוע גם כאזור הקודקוד הקדמי (Du21). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 5: ST25 נקודה דו-צדדית באדום. ST25 ממוקם ברמה של הטבור. מיקום נקודה זו במכרסם דורש תחילה מדידה של אורך כפו של המכרסם. ST25 ממוקם ב 2/3 אורך הכף ליד הטבור. לדוגמה, אם כף המדידה של המכרסם היא 0.6 ס"מ, אז ST25 הוא 0.4 מימין ומשמאל לטבור. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
| ניסויים | חולדות | עכברים | ||
| תנוחה נוטה | תנוחת שכיבה | תנוחה נוטה | תנוחת שכיבה | |
| (זמן בשניות) | (זמן בשניות) | (זמן בשניות) | (זמן בשניות) | |
| משפט 1 | 75.5 | 65.1 | 60.2 | 62.3 |
| משפט 2 | 70.2 | 80.3 | 80.1 | 70.6 |
| משפט 3 | 85.5 | 79.5 | 75.7 | 65.9 |
| זמן ממוצע (ממוצע ± SD) | 125.0 ± 7.8 | 120.5 ± 8.6 | 116.9 ± 10.5 | 100.1 ± 4.2 |
טבלה 1: הזמן המושקע בתיקון חולדות ועכברים עם תנוחות נטייה ושכיבה. הנתונים (זמן בשניות) התקבלו על ידי נסיין אחד ששיתק 3 חולדות ו-3 עכברים במשך 3 ניסויים רצופים, בהתאמה. הזמן הממוצע הנדרש נקבע על ידי חישוב הממוצע וסטיית התקן של הזמן שנדרש עבור 3 הניסויים.
קובץ משלים 1: קובץ עיצוב עיצוב של מכרסם אמבטיה מודפס בתלת מימד. ניתן לגרור מודל תלת-ממדי זה כדי להשיג תצוגה מלאה של 360° של העיצוב. אנא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.
סרטון 1: סרט של קיבוע תנוחת שכיבה של חולדות SD צעירות, כפי שמתואר בפירוט במקרא איור 2 . סרטון זה מדגים נסיין מרסן 3 חולדות הן במצב שכיבה והן במצב נוטה. אנא לחץ כאן כדי להוריד סרטון זה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
אלקטרואקופונקטורה (EA) היא סוג של דיקור הכולל שימוש בגירוי חשמלי על מחטי דיקור11. טכניקה זו כוללת שימוש בזרמי מיקרו-פולס בעוצמה ותדירות ספציפיים כדי לעורר נקודות דיקור ולהשיג אפקטים טיפוליים משופרים3. עם זאת, מנגנון הריפוי של EA מוגבל ודורש מחקר בסיסי נרחב כדי להוכיח 1,2,3. מודלים של מכרסמים משמשים בדרך כלל במחקרי EA בסיסיים 8,12,13, ואנו שואפים לספק שיטה מהירה ויעילה לביצוע ניסויים אלה בחולדות ובעכברים.
נכון לעכשיו, ניסוי EA מתמודד עם אתגרים רבים. האתגר העיקרי הוא לשתק ביעילות מכרסמים ללא הרדמה. אימוביליזציה יציבה של בעלי חיים היא חיונית ויש לה השפעה משמעותית על תוצאות הניסוי בבעלי חיים. אחרת, התפקודים הפיזיולוגיים של בעלי חיים מורדמים שונים מאלה של בעלי חיים ערים, וטיפול דיקור קליני מבוצע תמיד בחולים ערים. לכן, מחקרים ניסיוניים עם בעלי חיים ערים הם מעשיים יותר למטרות קליניות. בעבר, אימוביליזציה עם צלחת קיבוע הייתה השיטה המועדפת, אך היא הייתה גוזלת זמן ואפשרה רק הפעלה של מכרסם יחיד14. אימובילייזרים מסורתיים דרשו גם קשירת גפיים של המכרסם, תהליך שגרך זמן רב ולעתים קרובות גרם לכאבים עקב ההידוק ההדוק. מספר מחקרים הטמיעו סרט הדבקה לעכברים, אך יכולתם להימלט בקלות מציבה אתגרים משמעותיים, במיוחדבמהלך הליכי דיקור 8. כאשר יש יותר נבדקים ניסיוניים, פעולת אצווה נדרשת לעתים קרובות כדי לחסוך זמן ומאמץ2. לכן, פיתחנו קיבוע אצווה של גוף בעל חיים קטן המודפס בתלת-ממד ומציע מספר יתרונות על פני שיטות קיבוע מסורתיות15: 1) הוא מקצר את זמן הקיבוע, משפר מאוד את יעילות הניסוי16; 2) הוא פשוט וקל לשימוש ואינו מושפע מגורמים סובייקטיביים15,16; 3) זה הוביל פחות מזיק מכרסמים; 4) לאחר התיקון, ניתן לבצע את פעולת EA על מספר חולדות צעירות בו זמנית, לחסוך זמן ולאפשר תצפית בו זמנית על תוצאות הטיפול.
השימוש בטכנולוגיית הדפסה תלת מימדית למחקרים ניסיוניים של EA הוא הרחבה רבת ערך בתחום מחקר הדיקור. ניתן להתאים את המכשיר לכל גודל בעת הדפסה תלת מימדית, מה שמסייע לדיקור ניסיוני להתבצע בצורה יעילה יותר. מידול תצהיר מותך (FDM), הידוע גם בשם ייצור נימה מותכת (FFF), שיטת ייצור תוספתית10, משמש להדפסה תלת ממדית של מתקן הקיבוע. מכשיר זה מתאים לא רק לניסוי זה אלא גם לביצוע ניסויים כמו CT או MRI על מכרסמים17,18. בנוסף, זה יכול להיות מיושם גם על כל מצב שבו קיבוע בתפזורת נדרש, למעט מחקרים EA. בשל השכיחות של טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית, התקן זה זמין בקלות. זה יכול להיעשות באמצעות יצרן מקומי 3D הדפסה. יתר על כן, ניתן לשנות ולהתאים אישית מכשיר תיקון זה בהתבסס על שרטוט העיצוב. במחקר זה, מכשיר הקיבוע מורכב משלושה חלקים, שכל אחד מהם מסוגל לתקן מכרסם יחיד. אם יש צורך לכלול מכרסמים נוספים או בעלי חיים אחרים, ניתן לשנות את קנה המידה של המכשיר באופן יחסי כדי להכיל את המספר הגדול יותר. לדוגמה, זה יכול להיות מתוכנן כמכשיר שיכול לתקן 5 עכברים או אפילו כמכשיר תיקון עבור בעלי חיים אחרים כגון ארנבות.
אתגר נוסף הוא למצוא במכרסמים נקודות דיקור המתאימות לבני אדם. נקודות דיקור MS6 ו-ST25 נבחרו כדי לבחון את ההשפעות של קיבוע נוטה ושכיבה. יתר על כן, שתי נקודות דיקור אלה נחקרו על ידי חוקרים רבים 6,7,19. MS6 משמש לרוב במחקר מחלות מוח, כגון מחלת פרקינסון, תפקוד לקוי לאחר שבץ מוחי וכו'6,13,19. MS6 עשוי לשפר את התפקוד הנוירולוגי של חולדות הסובלות משבץ איסכמי באמצעות אפנון של מסלול האיתות JAK/STAT המתווך על ידי IL-12 במחקר קודם13. ST25 משמש בדרך כלל לטיפול במערכת העיכול, כגון שלשולים ותסמונת המעי הרגיז (IBS)7,12. מחקר קודם דיווח כי EA מיושם רק בנקודת ST25 הראה את הפוטנציאל להקל על רגישות יתר הקרבית תוך שחזור תדירות גל איטי נורמלי וקצב המעי הגס בחולדות IBS12. שתי נקודות דיקור אלה מסוגלות גם להדגים כראוי את ההשפעות של מיקום שכיבה ונטייה במכרסמים. כמו כן, שתי נקודות דיקור אלה יש את המשמעות של תצוגה 6,7,19. מכיוון ששתי נקודות דיקור אלה נחקרו על ידי חוקרים רבים, אנו מספקים פרוטוקול כיצד לאתר את שתי נקודות הדיקור הללו במכרסמים. הוא מועיל לניסויים בבעלי חיים שבהם נערכים מחקרי MS6 ו-ST25. עם זאת, למחקר הנוכחי יש כמה מגבלות. לדוגמה, המיקום ועומק החדרת המחט אינם ניתנים למדידה אובייקטיבית ועשויים להשתנות בהתאם לרמת הניסיון של המפעיל.
הניסויים שלנו עומדים בעיקרון "3Rs" של אתיקה של בעלי חיים ואושרו על ידי הוועדה האתנית לרווחת חיות מעבדה של האוניברסיטה הרפואית הצבאית. השלב המאתגר והמכריע ביותר בניסוי זה הוא למצוא שיטה אמינה ויעילה להשתקת מכרסמים בצורה מאובטחת. הסיבה לכך היא שכל ניסיון בריחה או מוות של מכרסמים במהלך גירוי EA של 5 דקות יגרום לכישלון הניסוי. עיצוב המערה הקדמית מנצל את העדפת המכרסמים לחפירת בורות. הצבת ראש המכרסמים בתוך המערה נועדה לספק נחמה פסיכולוגית. יתר על כן, החבלים המשמשים להידוק ראשם וגופם של המכרסמים צריכים להיות מאובטחים במידה בינונית, ולא להישאר רפויים יתר על המידה או הדוקים מדי כדי למנוע את בריחת המכרסם ולמנוע מצוקה נשימתית. בעקבות גירוי חשמלי נוטרו בקפידה התנהגויות המכרסמים ותגובותיהם. באופן אידיאלי, בעת הפעלת זרם של 1-2 mA, מכרסמים לא יפגינו מאבק אגרסיבי או קולות בתגובה להתחשמלות20. הקיבוע יכול לשמש גם לקיבוע מכרסמים בתנוחות שכיבה, נוטה וסוגים אחרים של קיבוע לפי הצורך. הוא מתאים למגוון צרכים ניסיוניים, ופעולת הקיבוע קלה לביצוע21. עם זאת, הדבר הוביל למגבלה לפיה בעלי חיים בגדלים שונים זקוקים לציוד אימוביליזציה מותאם בגדלים שונים. רק בעלי חיים עם פערי גודל קלים יכולים להיות מרוסנים באמצעות אותו מכשיר. קיבוע אימוביליזציה אצווה המשמש בפרוטוקול זה ביעילות ובאמינות משתק מכרסמים בטווח משקל של 10-40 גרם. עבור בעלי חיים מחוץ לטווח משקל זה, יש צורך בקיבוע אימוביליזציה אצווה מותאם אישית כדי להתאים לדרישות הספציפיות שלהם.
בנוסף, קיבוע מכרסמים באצווה המודפס בתלת-ממד המשמש לפעולות EA בתפזורת על מכרסמים מציע בטיחות משופרת מכיוון שהוא עמיד בפני שריטות ועקיצות של מכרסמים. מחקרים על EA על מכרסמים סיפקו תובנות חשובות לגבי היתרונות הפוטנציאליים של שיטה טיפולית זו בבני אדם 1,2,3,6,7,11,14. המכשיר מועיל לקידום מחקר מדעי ניסיוני ב- EA. טכניקה זו מאפשרת לחוקרים לערוך ניסויים בבעלי חיים הדורשים אימוביליזציה של בעלי חיים. יתר על כן, הוא מציג את המיקום המדויק של ST25 ו- MS6, אשר יכול לשמש התייחסות עבור אלה לומדים שתי נקודות דיקור אלה בעתיד. בסופו של דבר, מתודולוגיה זו צפויה להוביל למודלים בעלי ערך לבעלי חיים עבור מחקר EA.
מתקן קיבוע עכברי האצווה המודפס בתלת-ממד המתואר במאמר זה מציע שיטה פשוטה ויעילה לביצוע ניסויי EA בחולדות או עכברים. העיצוב שלה שוקל את הנוחות והבטיחות של בעלי החיים, כמו גם את הצורך קיבוע מהיר ויעיל. למכשיר זה פוטנציאל לחסוך זמן ומאמץ בביצוע ניסויים בבעלי חיים, לקדם את מחקר הדיקור החשמלי ובסופו של דבר להוביל לטיפולים טובים יותר למחלות שונות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
המחברים הצהירו כי לא קיימים ניגודי עניינים מתחרים.
Acknowledgments
תודה למחלקה לנוירוכירורגיה של בית החולים המסונף השני של האוניברסיטה הרפואית הצבאית על התמיכה באתר. מימון: עבודה זו נתמכה על ידי הקרן למדעי הטבע של סין (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).
