1. הכנת רקמות קולון עבור GIMM <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להכין קטע של מעי גס דיסטלי עבור צג תנועתיות מערכת העיכול (GIMM), במקום הראשון המעי הגס מבודד קר כקרח פתרון קרבס (121 mM NaCl, KCl mM 5.9, 2.5 מ&quot;מ CaCl 2, 1.2 mM MgCl 2, 25 mM NaHCO 3 , 1.2 mM לאא 2 PO 4, 8 גלוקוז מ&quot;מ; סודה עם 95% O 2 / 5% CO 2). לסלק mesentery הנותר מהקיר החיצוני לעשות חתך קטן בסופו של דבר דרך הפה כך ניתן להבחין כאשר הניח לאמבטיה איברים. הערה: רקמה עשויים להישאר פתרון קרבס קר עד 2 שעות לפני ניסויים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בשלב הבא, עמדת יבוא ו יצוא תעלות באמבטיה האיבר ולכן הם מחוץ לתחום המצלמה כדי למנוע הפרעה עם רכישת התמונה. ברציפות perfuse האמבטיה עם איבר prewarmed (37 ° C) מחומצן (95%, 5% CO 2) הפתרון של Kreb בקצב זרימה של 10 מ&quot;ל / דקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעקב אחר קצות הפה לעומת אנאלי, להצמיד קטע של מעי גס דיסטלי (לפחות 5 ס&quot;מ) על צד באמבטיה איברים, מה שמאפשר מידה קטנה של רפיון כך במגזר יכולים לנוע בחופשיות עד 1 ס&quot;מ באמצע . סוף פומי יש למקם כלפי החוקר על מנת להקל על הצבת גלולה צואה. קטעי המעי הגס צריך להיות מוצמד באופן זהה על ידי החוקר זהה עבור כל ניסוי בתוך מערכת נתונה של ניסויים בגלל אורך מתח של המגזר משפיע על קצב תנועתיות הנעה, עם מתיחה אורכית יורדת קצב המעבר (דיקסון et al. , 2007). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר הכנת לאזן דקות לפחות 30. </li></ol> 2. הגדרת GIMM נתונים רכישה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במערכת GIMM, קטע המעי הגס בחדר זלוף מואר מלמטה. מצלמת וידאו דיגיטלית interfaced עם מחשב ממוקם מעל תא. ודא כי הן את מקור תאורה אור ותוכנה GIMM מופעלים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הגדרת ניסוי חדש ביישום התוכנה GIMM, להתחיל את המשפט הראשון על ידי החדרת גלולה אפוקסי מצופה צואה לתוך סוף פומי של המגזר הגס ליזום תנועה פריסטלטית. לחץ על מתג למתג את המצלמה במחשב כדי להפעיל את המצלמה ולחץ על הכפתור שיא כדי להתחיל בהקלטה. התנועה של גלולה בכיוון אנאלי שתועדו על ידי מצלמת וידאו דיגיטלית את הסרטים המאוחסנים במחשב לצורך ניתוח מאוחר יותר. גלולה מתי הגיע סוף קטע המעי הגס, לחץ על לחצן שיא כדי לעצור את ההקלטה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להשיג שליטה על ערך בשיעור של הנעה, להתחיל עם קטע המעי הגס מבעל חיים בריא מבלי להחיל סמים. ההתנהגות 3-5 ניסויים לקראת יחיד, עם תקופת החלמה של 5 דקות בין כל סיבוב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לקבוע את ההשפעות של מצבים או תרופות מסוימות על תנועתיות המעי הגס, לבצע 3-5 משפטים / כהכנה כל תנאי הניסוי. בנוסף, לבצע כל ניסוי על לפחות חמישה נקודתיים שונים לפחות חמישה בעלי חיים שונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בניתוח של הסרטים הדיגיטליים, בשיעור של הנעה גלולה צואה מחושב הזמן שלוקח גלולה לעבור ס&quot;מ X של קטע המעי הגס. </li></ol> 3. בניית מפות Spatiotemporal <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסרטונים דיגיטלית רכשה פועל GIMM בודדים ניתן להמיר מפות spatiotemporal באמצעות תוכנת GIMM אישית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על הציר האופקי, השינויים בקוטר הגס הם זממו לאורך זמן על ידי המרת תמונה של המעי הגס בכל מסגרת וידאו צללית, ואת חישוב המרת בקוטר לכל אורך לתוך סולם אפור. התוצאה הסופית היא כי גלולה ותחומי הרפיה מופיעים שחור, בעוד אזורים של התכווצות להופיע לבן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המרחק נסע ידי גלולה דרך קטע המעי הגס מיוצג על הציר האנכי. </li></ol> 4. מפות Spatiotemporal נציג <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המוצגים כאן הם מפות spatiotemporal נציג מראה תנועתיות גלולה במגזרי הגס תחת תנאים ניסויים שונים. הציר (אנכי) y מייצג עמדה גלולה לאורך זמן, ואילו ציר (אופקי) x מייצג את המרחק גלולה התקדם דרך קטע המעי הגס. <img src="/files/ftp_upload/2435/2435fig1.jpg" alt="איור 1" /> </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במפת spatiotemporal מן המעי הגס שליטה (מטופל, רגיל), גלולה תהיה התקדמות לינארית בשיעור של 2 ~ מ&quot;מ / sec. לעומת זאת, הממשל של תרופות מסוימות או דלקת במעי הגס יכול לגרום תבניות תנועתיות שיבשו כגון תנועתיות נעצרה תנועתיות חסום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תוצאות מ GIMM יכול להיות גם, כפי שמוצג גרפים, שבה ציר y מייצג את המרחק במילימטרים נסע גלולה צואה ואת ציר x מייצג את הזמן בשניות. לדוגמה, מתן DAMGO (D-Ala2, N-Me-Phe4, גלאי-ol5),μ רצפטור אגוניסט אופיום, גורמת לירידה הנעה תנועתיות במעי הגס. </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>

ההפקה של הוידאו הזה מומן על ידי מחקר ופיתוח בקטמאונט ו, Inc, אשר מייצרת את המכשיר משמש במאמר זה.

עצב בתיווך הנעה תנועתיות במערכת העיכול תוארה לראשונה מעל לפני מאה שנה על ידי בייליס ו סטרלינג (בייליס ו סטרלינג, 1899). תצפית זו הובילה ייעוד של העצבים של המעי כמו מערכת העצבים enteric (ENS), חלוקה ברורה של מערכת העצבים האוטונומית (Langley, 1921). תנועה פריסטלטית במערכת העיכול neurogenic כולל מתיחה ו / או גירוי הרירית בנקודה מסוימת ואת ההתכווצויות בתיווך רפלקס לעיל, או בעל פה, את רמת הגירוי הרפיה בכיוון aboral. התוצאה היא דור חדש של הפרש לחצים המניע את התוכן luminal בתוך הפה לכיוון aboral. בתוך המעי הדק של מגוון מינים, במעי עכברוש גדול, גלים של התכווצויות peristaltic יכול להיות מופעל על ידי עירוי נוזלים לתוך לומן של חלקי המעי. במעי הגס שפן ניסיונות דיסטלי, כדורי צואה טבעיים או מלאכותיים יכול להיות מוכנס לתוך סוף פומי של המעי הגס ואת התקדמותם לאורך קטע של המעי הגס ניתן לפקח בקלות. לפיכך, המעי הגס שפן ניסיונות דיסטלי מספק assay פשוט ושימושי על חקירת הנעה תנועתיות במעי. תנועה פריסטלטית היא רפלקס עצביות מורכבות כולל מספר תרכובות neuroactive ואת הקולטנים. כתוצאה מכך, תרכובות המשפיעות עצבית ב ENS להשפיע על שער של תנועתיות הנעה. סרוטונין, שפורסמו בעיקר רירית המעי מתאי enterochromaffin, עוסקת בייזום של רפלקס peristaltic. שימוש החזיר דיסטלי גיניאה המעי הגס, Grider ועמיתיו הראו כי הנעה תנועתיות מוגברת על ידי הממשל intralumenal של 5-HT 4 אגוניסטים לקולטן (פוקס אורנשטיין, et al, 1998;.. Grider et al, 1998), ואילו באמבט של היישום של 5 HT-3 ו - 5-HT 4 אנטגוניסטים לקולטן ומצמצם את קצב הנעה (Kadowaki et al, 1996;. לינדן et al, 2003).. יתר על כן, עיכוב טרנספורטר הסרוטונין עם בררני ספיגה חוזרת של סרוטונין (SSRIs) מגביר תנועה פריסטלטית בריכוזים נמוכים, אך פוחתת תנועה פריסטלטית בריכוזים גבוהים יותר, כנראה עקב הפחתת רגישות של קולטני 5-HT (Kadowaki et al, 1996;.. ווייד ואח&#39;, 1996). מולקולות איתות אחרים שתורמים תנועתיות שפן ניסיונות הנעה כוללים אצטילכולין הפועל על קולטנים ניקוטינית, אשר המתווך העיקרי של איתות איטרניורונאליים במעיים. חסימת ההולכה הסינפטית עם אנטגוניסט לרצפטור ניאציניות hexamethonium פוחתת הנעה גלולה בריכוזים גבוהים, בעוד ריכוזי פחותה אינם משפיעים על שיעור של הנעה (Kadowaki et al. 1996). אופיאטים, ו אגוניסטים לקולטן אופיואידים, אשר כבר זמן רב ידוע על ההשפעות מעכבות על תנועתיות מערכת העיכול, ירידה הנעה גלולה במודל הנעה שפן ניסיונות תנועתיות (פוקס אורנשטיין, et al, 1998;.. Wood et al, 2009). מעניין, daikenchuto, הרפואה המסורתית צמחים יפני בשימוש קליני לטיפול, הקאות, כאבי בטן, ועל הפרעות תנועתיות, ומצמצם את קצב הנעה גלולה כאשר מנוהל עם נלוקסון היריב אופיואידים, וכאשר ניתנת לבד, התוצאה היא תנועה פריסטלטית הפוכה (Wood et al. 2009). ממצאים אלו ממחישים את השימושיות של המודל הנעה תנועתיות קביה להעריך את התרומה של מרכיבים שונים הקולטנים שלהם על דפוסי תנועתיות המעי הגס. מספר מחקרים הראו כי דלקת מוביל לשינויים המאפיינים החשמליים סינפטיים של נוירונים הגס (לינדן et al, 2003 א,.. לומאקס et al, 2005), וכי שינויים אלו יכולים להימשך שבועות לאחר החלמה מדלקת (Krauter . et al, 2007; לומאקס et al, 2007).. ההשפעה של קוליטיס-Induced שינויים neuroplastic על תנועתיות הנעה יכול להיחקר במעי הגס שפן ניסיונות דיסטלי באמצעות מערכת GIMM. במערכת זו יש מספר יתרונות על פני השיטה המסורתית של ניטור תנועתיות המעי הגס, אשר מעריך תנועתיות הנעה פשוט על ידי מדידת זמן גלולה צואה נוסע למרחק נתון. מחקרים קודמים של פלסטיות עצבית, דלקת הנגרמת במעי הגס הראו שיש ירידה למהירות של גלולה הנעה (לינדן et al, 2003 א,.. לינדן et al, 2005), אך החקירות האחרונות יותר באמצעות מערכת GIMM חשפו יותר שינויים מורכבים (Strong et al. 2010). לדוגמה, בשיעור של גלולה הנעה הוא ירד באזורים כיבים דיסטלי של המעי הגס דלקת, אך תנועתיות מואץ באזורים סמוכים, תופעה שלא היתה מוכרת קודם לכן לפי שיטת &quot;סטופר&quot;. מחקרים אחרים הראו כי dysmotility בשלב פעיל של דלקת ניתן לשחזר עם עיכוב COX-2 (לינדן et al., 2004), אך תנועתיות שינו כי נמשכת מעברהרזולוציה של דלקת הוא COX-2 רגישות (Krauter et al. 2007). יתרה מכך, מחקרים אלה מאוחר יותר, מפות spatiotemporal שנוצר על ידי מערכת GIMM גילה דפוס בשלבים של תנועתיות המעי הגס כי נצפתה שלאחר דלקת חיות תורם שיעורי ירידה של הנעה. לסיכום, החזיר דיסטלי גיניאה תנועתיות המעי הגס הנעה assay מייצג תפוקה גבוהה באמצעות מדידת ההשפעות של תרכובות הבדיקה במצבים פתולוגיים על תנועתיות המעי הגס, יתר על כן, מערכת GIMM מספק גישה פשוטה וישירה להעריך הנעה תנועתיות המעי הגס במבחנה. היא מאפשרת מדידה רציפה של גלולה הנעה, כמו גם את הדור של מפות spatiotemporal ללמוד דפוסי הפעילות הספונטנית. לעומת שיטות מסורתיות, זה יכול גם להניב תופעה מורכבת יותר כי ניתן ונרשמת ודרכי reanalyzed מרובות כקבצים דיגיטליים נשמרים במערכת נגישים בקלות.

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<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)

צג תנועתיות מערכת העיכול (GIMM; למחקר ופיתוח בקטמאונט ו; סנט אלבנס, VT) הוא במערכת במבחנה המנטרת תנועתיות הנעה בקטעים בודדים של המעי הגס שפן ניסיונות דיסטלי. מערכת שלמה כולל מחשב, מצלמת וידאו, אמבטיה איבר מוארים, אמבט מים peristaltic ומחוממת במחזור משאבות, ותוכנה GIMM מנהג להקליט ולנתח נתונים. לעומת שיטות מסורתיות של ניטור תנועה פריסטלטית הגס, מערכת GIMM מאפשר הערכה כמותית של תנועתיות רציפה. המעי הגס שפן ניסיונות דיסטלי טובל חימם פתרון, קרבס מחומצן, וכדוריות צואה הוכנס בסופו של דבר דרך הפה הם מונעים לאורך קטע של המעי הגס בשיעור של כ - 2 מ&quot;מ / sec. סרטים ההליך גלולה צואה לאורך קטע נלכדים, ואת תוכנת GIMM ניתן לעקוב אחר ההתקדמות של גלולה צואה. שיעורי תנועתיות הנעה ניתן להשיג עבור מגזר שלם או לאזור מסוים של עניין. בנוסף ניתוח של בולוס-Induced תבניות תנועתיות, מפות spatiotemporal ניתן לבנות קטעי וידאו שנתפסו כדי להעריך דפוסי פעילות ספונטנית מוטורית. יישומים של מערכת זו כוללת הערכה תרופתי של השפעות אגוניסטים לקולטן ואת היריבים על תנועתיות הנעה, כמו גם הערכה של שינויים הנובעים תנאי pathophysiological, כגון דלקת או מתח. החזיר דיסטלי ניסיונות הנעה תנועתיות המעי הגס assay, באמצעות מערכת GIMM, היא פשוטה ופשוט ללמוד, זה מספק שיטה אמינה לשחזור הערכת תנועתיות הנעה.

Watch this Scientific Journal Video about Gastrointestinal Motility Monitor GIMM at JoVE.com

Gastrointestinal Motility Monitor GIMM

הערכת תנועתיות המעי במעי הגס שפן ניסיונות דיסטלי עם צג תנועתיות מערכת העיכול (GIMM) היא גישה ישירה ופשוטה ללמוד להעריך כמותית הנעה תנועתיות במערכת העיכול.

צג תנועתיות מערכת העיכול (GIMM)

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

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Pharmacology

Biology

Unit 1

Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM)

Drugs Affecting Gastrointestinal Motility

SCIENTISTS IN ACTION

30.5K Views.  The University of Vermont. הערכת תנועתיות המעי במעי הגס שפן ניסיונות דיסטלי עם צג תנועתיות מערכת העיכול (GIMM) היא גישה ישירה ופשוטה ללמוד להעריך כמותית הנעה תנועתיות במערכת העיכול.

Video: Gastrointestinal Motility Monitor GIMM

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.

הערכת תנועתיות עצבי לתאי גזע באמצעות התקן הג&#39;ל מבוסס agarose Microfluidic

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

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.

שיטת vivo לשעבר להדמיה ברזולוציה גבוהה של תנועתיות צילה במכרסמי Airway epithelia

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.

הכנה, הדמיה, וכימות של מבחני תנועתיות Surface בקטריאלי

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.

מדידה של הזחל פעילות ב<em&gt; דרוזופילה</em&gt; צג פעילות

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.

מיפוי Spatiotemporal של תנועתיות ב<em&gt; Ex Vivo</em&gt; תכשירים מהמעיים

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.

רזולוציה גבוהה שיטה למעקב אחר הפעלת זירחון תלויה של 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.

ניצול רצפטורים-tagged pHluorin לפקח subcellular לוקליזציה וסחר

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.

חזותי מבנה צומת לימפה ולוקליזציה לסלולר באמצעות Ex-Vivo Confocal מיקרוסקופ

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.

מדידת תנועתיות היבול ומזון הפסבדרוזופילה

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.

שימוש במנתח שטף מטבולי של תאים בזמן אמת לניטור ביו-אנרגיה של אוסטאובלסט

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