1. Preparación de tejido del colon para GIMM <ol><li> Para preparar un segmento del colon distal para el Monitor de Motilidad Gastrointestinal (GIMM), el primer lugar de los dos puntos aislados en helado de solución de Krebs (121 mM NaCl, 5,9 mM KCl, 2,5 mM CaCl 2, 1,2 mM MgCl2, 25 mM de NaHCO3 , 1,2 mM NaH 2 PO 4, y 8 mM de glucosa, aireados con 95% O 2 / 5% CO 2). Limpiar mesenterio restante de la pared exterior y hacer una pequeña incisión en el extremo oral por lo que se puede distinguir cuando se coloca en el baño de órganos. Nota: El tejido puede permanecer en solución de Krebs helado de hasta 2 horas antes de la experimentación. </li><li> A continuación, la posición de los conductos de entrada y salida en el baño de órganos por lo que están fuera del campo de la cámara para evitar la interferencia con la adquisición de la imagen. Continuamente perfundir el baño de órganos con precalentado (37 ° C) oxigenada (95%, 5% CO 2) solución de Krebs con un caudal de 10 ml / min. </li><li> Hacer un seguimiento de los extremos oral vs anal, pin de un segmento de colon distal (por lo menos 5 cm) en cada extremo en el baño de órganos, lo que permite un pequeño grado de laxitud para que el segmento se puede mover libremente hasta 1 cm en el centro . Al final oral debe ser orientada hacia el investigador para facilitar la colocación de la materia fecal pellets. Segmentos del colon debe ser depositado en la misma forma por el mismo investigador para cada experimento dentro de un conjunto de experimentos, porque la longitud y la tensión del segmento afecta a la velocidad de la motilidad propulsora, con el estiramiento longitudinal disminución de la tasa de tránsito (Dickson et al. , 2007). </li><li> Deje que la preparación en reposo durante al menos 30 minutos. </li></ol> 2. La creación de GIMM y Adquisición de Datos <ol><li> En el sistema de GIMM, el segmento de colon en la cámara de perfusión está iluminada desde abajo. Una cámara de vídeo digital conectado con un ordenador se coloca encima de la cámara. Asegúrese de que tanto la fuente de iluminación de luz y software GIMM están encendidos. </li><li> Después de la creación de un nuevo experimento en la aplicación de software GIMM, comenzará el primer juicio por la inserción de un revestimiento epóxico fecal pellets en el extremo oral del segmento de colon para iniciar el peristaltismo. Haga clic en el interruptor de la cámara alternar en el equipo para encender la cámara y haga clic en el botón de grabación para iniciar la grabación. El movimiento de la bola en la dirección anal es registrado por la cámara de video y las películas digitales se almacenan en un PC para su posterior análisis. Cuando la bolita ha alcanzado el final del segmento de colon, haga clic en el botón de grabación para detener la grabación. </li><li> Para obtener un valor de control de la velocidad de propulsión, comienza con un segmento del colon de un animal sano y sin la aplicación de las drogas. Realizar ensayos 3-5 en una sola preparación, con un período de recuperación de 5 minutos entre cada ejecución. </li><li> Para determinar los efectos de ciertas condiciones o las drogas en la motilidad del colon, realizar ensayos 5.3 / preparación para cada condición experimental. Además, lleve a cabo cada experimento por lo menos en cinco colones diferentes de al menos cinco animales diferentes. </li><li> En el análisis de las películas digitales, la tasa de propulsión fecal pellets se calcula como el tiempo que tarda una bolita de atravesar cm X del segmento de colon. </li></ol> 3. La construcción de mapas espacio-temporal <ol><li> Los videos digitales adquiridos de carreras GIMM persona se puede convertir en mapas espacio-temporal con el software GIMM personalizado. </li><li> En el eje horizontal, cambios en el diámetro del colon se trazan a través del tiempo mediante la conversión de la imagen de los dos puntos en cada fotograma de vídeo a una silueta, y el cálculo y la conversión del diámetro a lo largo de toda la longitud en la escala de grises. El resultado final es que el sedimento y áreas de relajación aparecen en negro, mientras que las áreas de la contracción aparecen en blanco. </li><li> La distancia recorrida por el sedimento a través del segmento de colon se representa en el eje vertical. </li></ol> 4. Representante mapas espacio-temporal <ol><li> Aquí se muestran los mapas de representación espacio-temporal que muestra la motilidad de pellets en segmentos del colon en diferentes condiciones experimentales. La y (vertical) representa la posición de pellets en el tiempo, mientras que la x (horizontal) representa la distancia que la pastilla progresado a través del segmento de colon. <img src="/files/ftp_upload/2435/2435fig1.jpg" alt="Figura 1" /> </li><li> En el mapa espacio-temporal de dos puntos de control (sin tratamiento, normal), el pellet se avance de forma lineal a un ritmo de aproximadamente 2 mm / seg. Por el contrario, la administración de ciertos medicamentos o inflamación en el colon puede resultar en patrones de movilidad interrumpido como la motilidad y movilidad detuvo obstruido. </li><li> Los resultados de GIMM también se puede mostrar en forma de gráficos, en la que el eje y representa la distancia en milímetros que recorre un pellet fecales y el eje de abscisas representa el tiempo en segundos. Por ejemplo, la administración de DAMGO (D-Ala2, N-Me-Phe4, Gly-OL5), unopiáceos μ-agonista de los receptores, provoca una disminución de la motilidad propulsora en el colon. </li></ol>

<ol>
	<li>Bayliss, W. M., Starling, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+movements+and+innervation+of+the+small+intestine.">The movements and innervation of the small intestine.</a> J of Physiol (Lond). 24, 99-143 .</li><li>Dickson, E. J., Spencer, N. J., Hennig, G. W., Bayguinov, P. O., Ren, J., Heredia, D. J., Smith, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+enteric+occult+reflex+underlies+accommodation+and+slow+transit+in+the+distal+large+bowel.">An enteric occult reflex underlies accommodation and slow transit in the distal large bowel.</a> Gastroenterology. 132, 1912-1924 (2007).</li><li>Foxx-Orenstein, A. E., Jin, J. G., Grider, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=5-HT4+receptor+agonists+and+delta-opioid+receptor+antagonists+act+synergistically+to+stimulate+colonic+propulsion.">5-HT4 receptor agonists and delta-opioid receptor antagonists act synergistically to stimulate colonic propulsion.</a> Am J Physiol. 275, 979-983 (1998).</li><li>Grider, J. R., Foxx-Orenstein, A. E., Jin, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=5-Hydroxytryptamine4+receptor+agonists+initiate+the+peristaltic+reflex+in+human,+rat,+and+guinea+pig+intestine.">5-Hydroxytryptamine4 receptor agonists initiate the peristaltic reflex in human, rat, and guinea pig intestine.</a> Gastroenterology. 115, 370-380 (1998).</li><li>Kadowaki, M., Wade, P. R., Gershon, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Participation+of+5-HT3,+5-HT4,+and+nicotinic+receptors+in+the+peristaltic+reflex+of+guinea+pig+distal+colon.">Participation of 5-HT3, 5-HT4, and nicotinic receptors in the peristaltic reflex of guinea pig distal colon.</a> Am J Physiol. 271, 849-857 (1996).</li><li>Krauter, E. M., Strong, D. S., Brooks, E. M., Linden, D. R., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+colonic+motility+and+the+electrophysiological+properties+of+myenteric+neurons+persist+following+recovery+from+trinitrobenzene+sulfonic+acid+colitis+in+the+guinea+pig.">Changes in colonic motility and the electrophysiological properties of myenteric neurons persist following recovery from trinitrobenzene sulfonic acid colitis in the guinea pig.</a> Neurogastroenterol Motil. 19, 990-1000 (2007).</li><li>Langley, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Autonomic Nervous System. , (1921).</li><li>Linden, D. R., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+excitability+of+myenteric+AH+neurones+in+the+inflamed+guinea-pig+distal+colon.">Enhanced excitability of myenteric AH neurones in the inflamed guinea-pig distal colon.</a> J Physiol. 547, 589-601 (2003).</li><li>Linden, D. R., Sharkey, K. A., Ho, W., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cyclooxygenase-2+contributes+to+dysmotility+and+enhanced+excitability+of+myenteric+AH+neurones+in+the+inflamed+guinea+pig+distal+colon.">Cyclooxygenase-2 contributes to dysmotility and enhanced excitability of myenteric AH neurones in the inflamed guinea pig distal colon.</a> J Physiol. 557, 191-205 (2004).</li><li>Linden, D. R., Chen, J. X., Gershon, M. D., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serotonin+availability+is+increased+in+mucosa+of+guinea+pigs+with+TNBS-induced+colitis.">Serotonin availability is increased in mucosa of guinea pigs with TNBS-induced colitis.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 285, 207-216 (2003).</li><li>Linden, D. R., Couvrette, J. M., Ciolino, A., McQuoid, C., Blaszyk, H., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Indiscriminate+loss+of+myenteric+neurones+in+the+TNBS-inflamed+guinea-pig+distal+colon.">Indiscriminate loss of myenteric neurones in the TNBS-inflamed guinea-pig distal colon.</a> Neurogastroenterol Motil. 17, 751-760 (2005).</li><li>Lomax, A. E., Mawe, G. M., Sharkey, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptic+facilitation+and+enhanced+neuronal+excitability+in+the+submucosal+plexus+during+experimental+colitis+in+guinea-pig.">Synaptic facilitation and enhanced neuronal excitability in the submucosal plexus during experimental colitis in guinea-pig.</a> J Physiol. 564, 863-875 (2005).</li><li>Lomax, A. E., O'Hara, J. R., Hyland, N. P., Mawe, G. M., Sharkey, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+alterations+to+enteric+neural+signaling+in+the+guinea+pig+colon+following+the+resolution+of+colitis.">Persistent alterations to enteric neural signaling in the guinea pig colon following the resolution of colitis.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 292, 482-491 (2007).</li><li>Strong, D. S., Cornbrooks, C. F., Roberts, J. A., Hoffman, J. M., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purinergic+neuromuscular+transmission+is+selectively+attenuated+in+ulcerated+regions+of+inflamed+guinea+pig+distal+colon.">Purinergic neuromuscular transmission is selectively attenuated in ulcerated regions of inflamed guinea pig distal colon.</a> J Physiol. 588, 847-859 (2010).</li><li>Wade, P. R., Chen, J., Jaffe, B., Kassem, I. S., Blakely, R. D., Gershon, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localization+and+function+of+a+5-HT+transporter+in+crypt+epithelia+of+the+gastrointestinal+tract.">Localization and function of a 5-HT transporter in crypt epithelia of the gastrointestinal tract.</a> J Neurosci. 16, 2352-2364 (1996).</li><li>Wood, M. J., Hyman, N. H., Mawe, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Effects+of+Daikenchuto+(DKT)+on+Propulsive+Motility+in+the+Colon.">The Effects of Daikenchuto (DKT) on Propulsive Motility in the Colon.</a> J Surg Res. , (2009).</li></ol>

La producción de este video fue patrocinado por la Investigación y el Desarrollo Catamount, Inc, que produce el instrumento utilizado en este artículo.

Nerviosa mediada por la motilidad propulsora en el tracto gastrointestinal fue descrito por primera vez más de un siglo por Bayliss y Starling (Bayliss y Starling, 1899). Esta observación dio lugar a la designación de los nervios del intestino como el sistema nervioso entérico (SNE), una clara división del sistema nervioso autónomo (Langley, 1921). Peristaltismo intestinal neurogénica implica estirar y / o la estimulación de la mucosa en un punto dado y el reflejo de las contracciones mediadas por encima o por vía oral para el nivel de estímulo y relajación en la dirección aboral. El resultado es la generación de un gradiente de presión que impulsa el contenido luminal en un informe oral a la dirección aboral. En el intestino delgado de una variedad de especies, y en el intestino de la rata grande, ondas peristálticas de las contracciones puede ser activado mediante la infusión de líquido en el lumen de los segmentos del intestino. En el colon distal conejillo de indias, bolitas fecales natural o artificial puede ser insertado en el extremo oral del colon y su progreso a lo largo del segmento de colon se puede controlar fácilmente. Por lo tanto, el colon distal conejillo de indias proporciona un ensayo simple y útil para la investigación de la motilidad propulsora en el intestino. El peristaltismo es un reflejo complejo neural que implica una serie de compuestos neuroactivos y receptores. Como resultado, los compuestos que afectan la neurotransmisión en la ENS afectar la tasa de la motilidad propulsora. La serotonina, liberada principalmente por las células enterocromafines en la mucosa intestinal, está involucrado en el inicio de la peristáltica refleja. Utilizando el conejillo de indias colon distal Grider, y sus colegas demostraron que la motilidad de propulsión se ve reforzada por la administración intraluminal de 5-HT 4 agonistas de los receptores (Foxx-Orenstein et al, 1998;.. Grider et al, 1998), mientras que baño de la aplicación de 5 -HT3 y 5-HT 4 antagonistas del receptor disminuye la velocidad de propulsión (Kadowaki et al, 1996;. Linden et al, 2003b).. Además, la inhibición del transportador de serotonina con inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (ISRS) aumenta el peristaltismo en concentraciones bajas, sin embargo, disminuye la peristalsis en concentraciones más altas, probablemente debido a la desensibilización de los receptores 5-HT (Kadowaki et al, 1996;.. Wade et al, , 1996). Otras moléculas de señalización que contribuyen a la movilidad de cerdo de Guinea propulsores incluyen acetilcolina actúa en los receptores nicotínicos, que es el principal mediador de la señalización interneuronal en los intestinos. El bloqueo de la transmisión sináptica con el antagonista de los receptores nicotínicos de hexametonio disminuye la propulsión de pellets en altas concentraciones, mientras que concentraciones menores no afectan a la velocidad de propulsión (Kadowaki et al., 1996). Los opiáceos y los agonistas de los receptores opioides, que desde hace tiempo se sabe que tienen efectos inhibitorios sobre la motilidad gastrointestinal, disminución de la propulsión de pellets en el modelo de conejillo de indias motilidad propulsora (Foxx-Orenstein et al, 1998;.. Wood et al, 2009). Curiosamente, daikenchuto, una medicina tradicional japonesa a base de hierbas utilizado clínicamente para tratar el vómito, dolor de estómago, trastornos de la motilidad y, disminuye la velocidad de propulsión pellet cuando se administra con naloxona, antagonista de los opiáceos, y cuando se administran solos, los resultados de la peristalsis inversa (Wood et al. 2009). Estos resultados ilustran la utilidad del modelo de conejillo de indias motilidad propulsora para evaluar las contribuciones de varios compuestos y sus receptores en los patrones de la motilidad colónica. Un número de estudios han demostrado que la inflamación conduce a cambios en las propiedades eléctricas y sináptica de las neuronas del colon (Linden et al, 2003a;.. Lomax et al, 2005), y que estos cambios pueden persistir durante semanas después de la recuperación de la inflamación (Kräuter . et al, 2007; Lomax et al, 2007).. El impacto de la colitis inducida por los cambios en la motilidad propulsora neuroplásticos pueden ser investigados en el colon distal conejillo de indias con el sistema GIMM. Este sistema tiene varias ventajas sobre el método tradicional de control la motilidad del colon, que evalúa la motilidad propulsora simplemente midiendo el tiempo que un pellet fecales recorre una distancia determinada. Los estudios previos de la inflamación inducida por la plasticidad neural en el colon han indicado que hay una disminución en la velocidad de la bolita de propulsión (Linden et al, 2003a;.. Linden et al, 2005), sin embargo, investigaciones más recientes que utilizan el sistema GIMM han revelado más cambios complejos (Strong et al., 2010). Por ejemplo, la tasa de pellet de propulsión es la disminución en las regiones ulceradas de la porción distal del colon inflamado, sin embargo, la movilidad se acelera en las regiones adyacentes, un fenómeno que no fue reconocido por el anterior &quot;cronómetro&quot; método. Otros estudios han demostrado que la alteración de la motilidad durante la fase activa de la inflamación puede ser restaurado con la inhibición de la COX-2 (Linden et al., 2004), sin embargo, alteración de la motilidad que persiste más allála resolución de la inflamación es la COX-2 insensible (Kräuter et al., 2007). Además, en estos últimos estudios, mapas espacio-temporales generados por el sistema GIMM reveló un patrón escalonado de la motilidad del colon que se observó en los animales post-inflamatoria que contribuye a la disminución de las tasas de propulsión. En conclusión, el conejillo de indias distal ensayo de la motilidad del colon de propulsión de alto rendimiento representa un medio para medir los efectos de los compuestos de prueba y las condiciones patológicas en la motilidad del colon, además, el sistema GIMM proporciona un enfoque simple y directo para evaluar la motilidad propulsiva del colon in vitro. Permite la medición continua de pellet de propulsión, así como la generación de mapas espacio-temporal para estudiar los patrones de actividad espontánea. En comparación con los métodos tradicionales, sino que también puede dar fenómeno más complejo que puede ser cuantificada y volvieron a analizar múltiples maneras como los archivos digitales son guardados en el sistema y son fácilmente accesibles.

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		<div>
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		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Krebs&#x2019; Solution</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Isoflurane</td>
<td>Anesthesia</td>
<td>Webster Veterinary</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Epoxy-coated fecal pellet </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>native guinea pig pellet dried and epoxy (black nail polish) coated</td>
</tr>
<tr>
<td>Forceps</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fine Science Tools</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Micro Scissors</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fine Science Tools</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Stainless Steel Pins</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Beakers</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>500 mL</td>
</tr>
<tr>
<td>Gas Tank</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>95% O2/5% CO2</td>
</tr>
<tr>
<td>Timer</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Gastrointestinal Motility Monitor</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Catamount Research and Development</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.catamountresearch.com/products/gimm.htm">http://www.catamountresearch.com/products/gimm.htm</a></td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

gastrointestinal motility monitor (gimm)

El monitor de la motilidad gastrointestinal (GIMM, Catamount Investigación y Desarrollo, St. Albans, VT) es un sistema in vitro que controla la motilidad propulsora en segmentos aislados de colon distal conejillo de indias. El sistema completo se compone de un ordenador, una cámara de vídeo, baño de órganos iluminado, baño de agua y se calienta peristálticas bombas de circulación, y el software personalizado GIMM para registrar y analizar datos. En comparación con los métodos tradicionales de control peristalsis del colon, el sistema GIMM permite la evaluación continua y cuantitativa de la motilidad. El colon distal conejillo de indias es bañado en caliente, solución de Krebs oxigenada, y partículas fecales inserta en el extremo orales son impulsados ​​a lo largo del segmento de colon a una tasa de alrededor de 2 mm / seg. Películas del procedimiento de pellets fecales a lo largo del segmento son capturados, y el software GIMM se puede utilizar el seguimiento del progreso de la materia fecal pellets. Las tasas de la motilidad propulsora se puede obtener para todo el segmento, o para cualquier región de interés. Además del análisis de los patrones de la movilidad inducida por bolo, mapas espacio-temporal puede ser construido a partir de segmentos de video capturado para evaluar los patrones de actividad espontánea del motor. Las aplicaciones de este sistema incluyen la evaluación farmacológica de los efectos de los agonistas y antagonistas del receptor de la motilidad propulsora, así como la evaluación de los cambios que se derivan de condiciones fisiopatológicas, como la inflamación o el estrés. El conejillo de indias distal colon ensayo de propulsión motilidad, utilizando el sistema de GIMM, es sencillo y fácil de aprender, y que ofrece un método fiable y reproducible para evaluar la motilidad propulsora.

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Gastrointestinal Motility Monitor GIMM

Evaluación de la motilidad del colon en el colon distal conejillo de indias con el monitor de la motilidad gastrointestinal (GIMM) es un enfoque sencillo y fácil de aprender para evaluar cuantitativamente la movilidad de propulsión en el tracto gastrointestinal.

Monitor de la motilidad gastrointestinal (GIMM)

The Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM; Catamount Research and Development; St. Albans, VT) is an in vitro system that monitors propulsive motility ...

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Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM)

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30.5K vistas.  The University of Vermont. Evaluación de la motilidad del colon en el colon distal conejillo de indias con el monitor de la motilidad gastrointestinal (GIMM) es un enfoque sencillo y fácil de aprender para evaluar cuantitativamente la movilidad de propulsión en el tracto gastrointestinal.

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Assessing Neural Stem Cell Motility Using an Agarose Gel-based Microfluidic Device

While microfluidic technology is reaching a new level of maturity for macromolecular assays, cell-based assays are still at an infant stage1. This is largely due to the difficulty with which one can create a cell-compatible and steady microenvironment using conventional microfabrication techniques and materials. We address this problem via the introduction of a novel microfabrication material, agarose gel, as the base material for the microfluidic device. Agarose gel is highly malleable, and permeable to gas and nutrients necessary for cell survival, and thus an ideal material for cell-based assays. We have shown previously that agarose gel based devices have been successful in studying bacterial and neutrophil cell migration2. In this report, three parallel microfluidic channels are patterned in an agarose gel membrane of about 1mm thickness. Constant flows with media/buffer are maintained in the two side channels using a peristaltic pump. Cells are maintained in the center channel for observation. Since the nutrients and chemicals in the side channels are constantly diffusing from the side to center channel, the chemical environment of the center channel is easily controlled via the flow along the side channels. Using this device, we demonstrate that the movement of neural stem cells can be monitored optically with ease under various chemical conditions, and the experimental results show that the over expression of epidermal growth factor receptors (EGFR) enhances the motility of neural stem cells. Motility of neural stem cells is an important biomarker for assessing cells aggressiveness, thus tumorigenic factor3. Deciphering the mechanism underlying NSC motility will yield insight into both disorders of neural development and into brain cancer stem cell invasion.

We demonstrate that the over expression of epidermal growth factor receptors (EGFR) enhances the motility of neural stem cells(NSCs) using a novel agarose gel based microfluidic device. This technology can be readily adaptable to other mammalian cell systems where cell sources are scarce, such as human neural stem cells, and the turn around time is critical.

La evaluación de la motilidad de células madre neurales uso de un gel de agarosa al dispositivo basado en microfluídica

While microfluidic technology is reaching a new level of maturity for macromolecular assays, cell-based assays are still at an infant stage1. This is ...

Investigación

Biología

Ex vivo Method for High Resolution Imaging of Cilia Motility in Rodent Airway Epithelia

An ex vivo technique for imaging mouse airway epithelia for quantitative analysis of motile cilia function important for insight into mucociliary clearance function has been established. Freshly harvested mouse trachea is cut longitudinally through the trachealis muscle and mounted in a shallow walled chamber on a glass-bottomed dish. The trachea sample is positioned along its long axis to take advantage of the trachealis muscle to curl longitudinally. This allows imaging of ciliary motion in the profile view along the entire tracheal length. Videos at 200 frames/sec are obtained using differential interference contrast microscopy and a high speed digital camera to allow quantitative analysis of cilia beat frequency and ciliary waveform. With the addition of fluorescent beads during imaging, cilia generated fluid flow also can be determined. The protocol time spans approximately 30 min, with 5 min for chamber preparation, 5-10 min for sample mounting, and 10-15 min for videomicroscopy.

Ex vivo Method for High Resolution Imaging of Cilia Motility in Rodent Airway Epithelia

An easy and reliable technique for visualizing and quantifying airway cilia motility and cilia generated flow using mouse trachea is described. This technique can be modified to determine how a wide range of factors influence cilia motility, including pharmacological agents, genetic factors, environmental exposures, and/or mechanical factors such as mucus load.

Método ex vivo de Imágenes de Alta Resolución de Motilidad Cilia en roedores las vías respiratorias epitelio

An ex vivo technique for imaging mouse airway epithelia for quantitative  analysis of motile cilia function important for insight into mucociliary  ...

Preparation, Imaging, and Quantification of Bacterial Surface Motility Assays

Bacterial surface motility, such as swarming, is commonly examined in the laboratory using plate assays that necessitate specific concentrations of agar and sometimes inclusion of specific nutrients in the growth medium. The preparation of such explicit media and surface growth conditions serves to provide the favorable conditions that allow not just bacterial growth but coordinated motility of bacteria over these surfaces within thin liquid films. Reproducibility of swarm plate and other surface motility plate assays can be a major challenge. Especially for more &#8220;temperate swarmers&#8221; that exhibit motility only within agar ranges of 0.4%-0.8% (wt/vol), minor changes in protocol or laboratory environment can greatly influence swarm assay results. &#8220;Wettability&#8221;, or water content at the liquid-solid-air interface of these plate assays, is often a key variable to be controlled. An additional challenge in assessing swarming is how to quantify observed differences between any two (or more) experiments. Here we detail a versatile two-phase protocol to prepare and image swarm assays. We include guidelines to circumvent the challenges commonly associated with swarm assay media preparation and quantification of data from these assays. We specifically demonstrate our method using bacteria that express fluorescent or bioluminescent genetic reporters like green fluorescent protein (GFP), luciferase (lux operon), or cellular stains to enable time-lapse optical imaging. We further demonstrate the ability of our method to track competing swarming species in the same experiment.

Swarming motility is influenced by physical and environmental factors. We describe a two-phase protocol and guidelines to circumvent the challenges commonly associated with swarm assay preparation and data collection. A macroscopic imaging technique is employed to obtain detailed information on swarm behavior that is not provided by current analysis techniques.

Preparación, Imaging, y cuantificación de la superficie bacteriana Motilidad ensayos

Bacterial surface motility, such as swarming, is commonly examined in the laboratory using plate assays that necessitate specific concentrations of agar ...

Measurement of Larval Activity in the Drosophila Activity Monitor

Drosophila larvae are used in many behavioral studies, yet a simple device for measuring basic parameters of larval activity has not been available. This protocol repurposes an instrument often used to measure adult activity, the TriKinetics Drosophila activity monitor (MB5 Multi-Beam Activity Monitor) to study larval activity. The instrument can monitor the movements of animals in 16 individual 8 cm glass assay tubes, using 17 infrared detection beams per tube. Logging software automatically saves data to a computer, recording parameters such as number of moves, times sensors were triggered, and animals&#8217; positions within the tubes. The data can then be analyzed to represent overall locomotion and/or position preference as well as other measurements. All data are easily accessible and compatible with basic graphing and data manipulation software. This protocol will discuss how to use the apparatus, how to operate the software and how to run a larval activity assay from start to finish.

Measurement of Larval Activity in the Drosophila Activity Monitor

This report describes a method for measuring Drosophila larval activity using the TriKinetics Drosophila Activity Monitor. The device employs infrared beams to detect movements of up to 16 individual animals. Data can be analyzed to represent motion parameters including rates and the positions of the animals within the assay chambers.

La medición de las larvas La actividad en el<em&gt; Drosophila</em&gt; Monitor de Actividad

Drosophila larvae are used in many behavioral studies, yet a simple device for measuring basic parameters of larval activity has not been available. This ...

Spatiotemporal Mapping of Motility in Ex Vivo Preparations of the Intestines

Multiple approaches have been used to record and evaluate gastrointestinal motility including: recording changes in muscle tension, intraluminal pressure, and membrane potential. All of these approaches depend on measurement of activity at one or multiple locations along the gut simultaneously which are then interpreted to provide a sense of overall motility patterns. Recently, the development of video recording and spatiotemporal mapping (STmap) techniques have made it possible to observe and analyze complex patterns in ex vivo whole segments of colon and intestine. Once recorded and digitized, video records can be converted to STmaps in which the luminal diameter is converted to grayscale or color [called diameter maps (Dmaps)]. STmaps can provide data on motility direction (i.e., stationary, peristaltic, antiperistaltic), velocity, duration, frequency and strength of contractile motility patterns. Advantages of this approach include: analysis of interaction or simultaneous development of different motility patterns in different regions of the same segment, visualization of motility pattern changes over time, and analysis of how activity in one region influences activity in another region. Video recordings can be replayed with different timescales and analysis parameters so that separate STmaps and motility patterns can be analyzed in more detail. This protocol specifically details the effects of intraluminal fluid distension and intraluminal stimuli that affect motility generation. The use of luminal receptor agonists and antagonists provides mechanistic information on how specific patterns are initiated and how one pattern can be converted into another pattern. The technique is limited by the ability to only measure motility that causes changes in luminal diameter, without providing data on intraluminal pressure changes or muscle tension, and by the generation of artifacts based upon experimental setup; although, analysis methods can account for these issues. When compared to previous techniques the video recording and STmap approach provides a more comprehensive understanding of gastrointestinal motility.

Spatiotemporal Mapping of Motility in Ex Vivo Preparations of the Intestines

Recently available video recording and spatiotemporal mapping (STmap) techniques make it possible to visualize and quantify both propagating and mixing patterns of intestinal motility. The goal of this protocol is to explain the generation and analysis of STmaps using the GastroIntestinal Motility Monitoring (GIMM) system.

Mapeo espacio-temporal de la motilidad en<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Preparaciones de los intestinos

Multiple approaches have been used to record and evaluate gastrointestinal motility including: recording changes in muscle tension, intraluminal pressure, ...

A High Resolution Method to Monitor Phosphorylation-dependent Activation of IRF3

The IRF3 transcription factor is critical for the first line of defense against pathogens mainly through interferon &#946; and antiviral gene expression. A detailed analysis of IRF3 activation is essential to understand how pathogens induce or evade the innate antiviral response. Distinct activated forms of IRF3 can be distinguished based on their phosphorylation and monomer vs dimer status. In vivo discrimination between the different activated species of IRF3 can be achieved through the separation of IRF3 phosphorylated forms based on their mobility shifts on SDS-PAGE. Additionally, the levels of IRF3 monomer and dimer can be monitored using non-denaturing electrophoresis. Here, we detail a procedure to reach the highest resolution to gain the most information regarding IRF3 activation status. This is achieved through the combination of a high resolution SDS-PAGE and a native-PAGE coupled to immunoblots using multiple total and phosphospecific antibodies. This experimental strategy constitutes an affordable and sensitive approach to acquire all the necessary information for a complete analysis of the phosphorylation-mediated activation of IRF3.

Here we describe a procedure allowing a detailed analysis of the phosphorylation-dependent activation of the IRF3 transcription factor. This is achieved through the combination of a high resolution SDS-PAGE and a native-PAGE coupled to immunoblots using multiple phosphospecific antibodies.

Una alta resolución Método de Seguimiento activación fosforilación dependiente de IRF3

The IRF3 transcription factor is critical for the first line of defense against pathogens mainly through interferon &#946; and antiviral gene expression. ...

Utilizing pHluorin-tagged Receptors to Monitor Subcellular Localization and Trafficking

Understanding membrane protein trafficking, assembly, and expression requires an approach that differentiates between those residing in intracellular organelles and those localized on the plasma membrane. Traditional fluorescence-based measurements lack the capability to distinguish membrane proteins residing in different organelles. Cutting edge methodologies transcend traditional methods by coupling pH-sensitive fluorophores with total internal reflection fluorescence microscopy (TIRFM). TIRF illumination excites the sample up to approximately 150 nm from the glass-sample interface, thus decreasing background, increasing the signal to noise ratio, and enhancing resolution. The excitation volume in TIRFM encompasses the plasma membrane and nearby organelles such as the peripheral ER. Superecliptic pHluorin (SEP) is a pH sensitive version of GFP. Genetically encoding SEP into the extracellular domain of a membrane protein of interest positions the fluorophore on the luminal side of the ER and in the extracellular region of the cell. SEP is fluorescent when the pH is greater than 6, but remains in an off state at lower pH values. Therefore, receptors tagged with SEP fluoresce when residing in the endoplasmic reticulum (ER) or upon insertion in the plasma membrane (PM) but not when confined to a trafficking vesicle or other organelles such as the Golgi. The extracellular pH can be adjusted to dictate the fluorescence of receptors on the plasma membrane. The difference in fluorescence between TIRF images at neutral and acidic extracellular pH for the same cell corresponds to a relative number of receptors on the plasma membrane. This allows a simultaneous measurement of intracellular and plasma membrane resident receptors. Single vesicle insertion events can also be measured when the extracellular pH is neutral, corresponding to a low pH trafficking vesicle fusing with the plasma membrane and transitioning into a fluorescent state. This versatile technique can be exploited to study localization, expression, and trafficking of membrane proteins.

Labeling the extracellular domain of a membrane protein with a pH sensitive fluorophore, superecliptic pHluorin (SEP), allows subcellular localization, expression, and trafficking to be determined. Imaging SEP-labeled proteins with total internal reflection fluorescence microscopy (TIRFM) enables the quantification of protein levels in the peripheral ER and plasma membrane.

La utilización de receptores de etiquetado pHluorin de Seguimiento de localización subcelular y el Tráfico

Understanding membrane protein trafficking, assembly, and expression requires an approach that differentiates between those residing in intracellular ...

Visualizing Lymph Node Structure and Cellular Localization using Ex-Vivo Confocal Microscopy

Lymph nodes (LNs) are organs spread within the body, where the innate immune responses can connect with the adaptive immunity. In fact, LNs are strategically interposed in the path of the lymphatic vessels, allowing intimate contact of tissue antigens with all resident immune cells in the LN. Thus, understanding the cellular composition, distribution, location and interaction using ex vivo whole LN imaging will add to the knowledge on how the body coordinates local and systemic immune responses. This protocol shows an ex vivo imaging strategy following an in vivo administration of fluorescent-labeled antibodies that allows a very reproducible and easy-to-perform methodology by using conventional confocal microscopes and stock reagents. Through subcutaneous injection of antibodies, it is possible to label different cell populations in draining LNs without affecting tissue structures that can be potentially damaged by a conventional immunofluorescence microscopy technique.

This protocol describes a technique to image different cell populations in draining lymph nodes without alterations in the organ structure.

Visualización de la estructura de los ganglios linfáticos y la localización celular mediante la microscopía confocal Ex-Vivo

Lymph nodes (LNs) are organs spread within the body, where the innate immune responses can connect with the adaptive immunity. In fact, LNs are ...

Measuring Crop Motility and Food Passaging in Drosophila

Most animals use the gastrointestinal (GI) tract to digest food. The movement of the ingested food in the GI tract is essential for nutrient absorption. Disordered GI motility and gastric emptying cause multiple diseases and symptoms. As a powerful genetic model organism, Drosophila can be used in GI motility research. The Drosophila crop is an organ that contracts and moves food into the midgut for further digestion, functionally similar to a mammalian stomach. Presented is a protocol to study Drosophila crop motility using simple measurement tools. A method for counting crop contractions to evaluate crop motility and a method for detecting the distribution of food dyed blue between the crop and gut using a spectrophotometer to investigate the effect of the crop on food passaging is described. The method was used to detect the difference in crop motility between control and nprl2 mutant flies. This protocol is both cost-efficient and highly sensitive to crop motility.

Measuring Crop Motility and Food Passaging in Drosophila

The goal of this protocol is to measure crop contraction and quantify food distribution in the Drosophila gut.

Medición de la motilidad del cultivo y la intoxicación alimentaria en Drosophila

Most animals use the gastrointestinal (GI) tract to digest food. The movement of the ingested food in the GI tract is essential for nutrient absorption. ...

Using Real-Time Cell Metabolic Flux Analyzer to Monitor Osteoblast Bioenergetics

Bone formation by osteoblasts is an essential process for proper bone acquisition and bone turnover to maintain skeletal homeostasis, and ultimately, prevent fracture. In the interest to both optimize peak bone mass and combat various musculoskeletal diseases (i.e., post-menopausal osteoporosis, anorexia nervosa, type 1 and 2 diabetes mellitus), incredible efforts have been made in the field of bone biology to fully characterize osteoblasts throughout their differentiation process. Given the primary role of mature osteoblasts to secrete matrix proteins and mineralization vesicles, it has been noted that these processes take an incredible amount of cellular energy, or adenosine triphosphate (ATP). The overall cellular energy status is often referred to as cellular bioenergetics, and it includes a series of metabolic reactions that sense substrate availability to derive ATP to meet cellular needs. Therefore, the current method details the process of isolating primary, murine bone marrow stromal cells (BMSCs) and monitoring their bioenergetic status using the Real-time cell metabolic flux analyzer at various stages in osteoblast differentiation. Importantly, these data have demonstrated that the metabolic profile changes dramatically throughout osteoblast differentiation. Thus, using this physiologically relevant cell type is required to fully appreciate how a cell's bioenergetic status can regulate the overall function.

Real-time cell metabolic flux assay measures the oxygen consumption rate and extracellular acidification rate, which corresponds to mitochondrial and glycolytic adenosine triphosphate production, using pH and oxygen sensors. The manuscript explains a method to understand the energy status of osteoblasts and the characterization and interpretation of the cellular bioenergetic status.

Uso del analizador de flujo metabólico celular en tiempo real para monitorear la bioenergética de osteoblastos

Bone formation by osteoblasts is an essential process for proper bone acquisition and bone turnover to maintain skeletal homeostasis, and ultimately, ...