보건 국립 연구소 (NIH), 조슈아 프레 이스 재단 근육질 영양 장애 협회 (MDA).

1. 실험에 설정 <ol><li> 동적 근육 제어 (DMC) 소프트웨어를로드합니다. </li><li> 생리의 장비 제조 업체의 지침에 따라 최대 전력. </li><li> DMC 소프트웨어를 실행 : </li></ol> 이것은 하드웨어가 DMC 소프트웨어를 실행하는 컴퓨터에 연결되어 있다고 가정하고, 시스템이 교정입니다. 소프트웨어는 수시로 개정 수 있으므로, 지침을 아래 우리가 사용하는 현재의 소프트웨어 버전과 관련된을 제공합니다. 소프트웨어가 열릴 때, 이미 실행 중입니다. 사용자가 처음 DMC에서 프로토콜을 (예, 사시 파상풍을 생산 1.5의 50 Hz에서에서 자극)를 쓸 수 있으며 프로토콜은 다음 이후 사용을 위해 저장할 수 있습니다. 및 (2) 편심 신장 부상 프로토콜 (1) 사시 수축 프로토콜 (예, 트위치 또는 파상풍) : 두 가지 표준 프로토콜을 사용합니다. 우리는 트위치에 대한 사시 수축 프로토콜로 시작합니다. 트위치을 최적화하려면, 모니터 출력 화면이 사용되며 전극이 이동으로 트위치 동안 생성된 토크는 볼 수 있습니다. 최대 트위치 응답이 달성되면, 데이터는 기본 화면 (선택 계속)을 반환하고 시작하고 완료를 선택하여 수집하고 있습니다. 파일은 팝업 창이 다른 이름으로 저장에서 저장됩니다. 같은 위치에 유지 전극으로, 파상풍 (50 Hz에서)은 다음 수집 및 저장됩니다. 모든 사시 수축이 완료되면 편심 신장 부상 프로토콜은로드하고 실행할 수 있습니다. , (10 수축)이 프로토콜에서 실행되는 주 화면에있는 실행 버튼 하나가 모든 상태를 실행 나타내기 위해 선택되어 수축이 일련의가 있기 때문에. 지금 시작을 선택하면, 모든 프로토콜은 윈도우 팝업 룬 파일이 저장할 수있는에 루트 파일 이름과 디렉토리에 대한 요구가 나타납니다. 그런 다음, 프로토콜 시리즈 테스트를 시작하고 편심 프로토콜을 시작하는 선택 완료. 파일이 선택한 디렉토리에 자동으로 저장됩니다. 2. 생리학 장비에서 동물을 포지셔닝 <ol><li> 동물 관리 및 사용위원회 (ACUC) 지침은 동물과 관련된 모든 절차를 따라야합니다. </li><li> 승인된 프로토콜에 따라 (예 : isoflurane 등) 흡입 마취를 사용하여 개를 마취. 동물이 깊은 anesthetized되어 있는지 확인하는 반사 깜박 확인하십시오. CO 2 모니터링, 펄스 oximetry와 온도는 밀접한 전체 절차를 수행하는 동안 모니터해야합니다. 우리는 일반적으로 흡입 마취에 대한 sevoflurane 뒤에 유도를 위해 propofol 사용합니다. </li><li> (즉, 큰 trochanter에 말초 2~3cm에 fibular 머리에서 사지 시작의 측면 자극 전극이 배치되는 위치 (무릎) 억압 측면 주위의 머리를 면도. </li><li> 대퇴골과 경골이 직각을 수 있도록 위치 골반 사지와 발목 부분의 경골과 지느러미 드러누움의 생리 테이블에 위치 개가 탁상에 평행이다. 오른쪽 또는 왼쪽으로 사지는 테스트를 수있다거나. </li><li> 페달을 강제로 개를 포를 장착하기 전에, 힘 페달이 회전을 명확하고 안전하다고 확보 확인합니다. 생리의 장비에 대한 절차 켜기 및 페달을 활성화를 따릅니다. 참고 : 사용자가 수동으로 이동하려고 할 때 힘을 페달은 &quot;딱딱한&quot;해야합니다. </li><li> 부드럽게 발을 페달에서 개 발 휴식, 측정하고 회전의 중심 축의 측면 숫자의 끝에 강아지의 앞발의 길이를 기록합니다. </li><li> 탄성 자기 준수 포장을 사용하여 발을 페달에서 앞발을 고정합니다. </li></ol> 3. 사시 트위치 토크 (tibiotarsa​​l 굴곡) <ol><li> 안전 점검에 따라, 24 게이지 자극 전극 자극 절연 장치 (수사반)에 살균 차폐 monopolar를 연결합니다. </li><li> 에 자극기를 설정 : 연속 펄스 출력 1 Hz에서 (초당 1 펄스)에서 </li><li> 소프트웨어 설정 : 사시 수축 프로토콜 (기본 화면을 선택 불러오기 프로토콜)를로드합니다. 실행 한 버튼은 시작 단추 옆에 표시해야합니다. 이 프로토콜은 한 번만 실행 보장합니다. </li><li> 장갑 낀 손으로, 알코올로 피부를 깨끗하게하고, 측면 근위 비골에 단지 말초 일반적인 peroneal 신경을 촉진하다. 신경의 영역을 표시 손가락으로 조심스럽게 피부 아래에있는 음극 (블랙) 전극을 삽입하고 골막에 단지 외부. 전극은 2cm 약​​ 깊이에서 피부의 표면에 평행하게 손을 제거되면 이동에서 전극을 방지하기 위해 충분한 배치해야합니다. </li><li> 피부, 병렬 및 음극 전극에 약간 말초에서 양극 (적색) 전극을 삽입합니다. 두 전극은 이제 fibular 머리에 단지 말초 일반적인 peroneal 신경 내부해야합니다. </li><li> stimula 활성화1 Hz에서에서 토르. 모니터에 트위치 응답을 관찰. 가장 큰 트위치 진폭이 가능 얻기 위해 전극 위치에 작은 조정을하십시오. 전극은 완전히 큰 트위치 응답을 찾기 위해 경골에 병렬 3-4 ½ cm의 단위로 제거하고 교체해야합니다. 이것은 절차의 중요한 구성 요소이며 가장 큰 응답을 찾기 위해 아주 조심스럽게 이동합니다. </li><li> 모니터 출력 화면 (선택 계속)를 종료하여 트위치 응답을 기록, 다음 시작을 선택하고 데이터를 수집 완료. 창이 팝업으로 저장에서 원하는 파일 이름으로 파일을 저장합니다. 자극기의 전원을 끕니다. </li></ol> 4. 사시 파상풍 토크 (tibiotarsa​​l 굴곡) <ol><li> 전극을 이동하지 않고, 1.5 초 50 Hz로 자극기 설정을 변경하고 외부 트리거 기능을 활성화합니다. 이것은 자극기는 소프트웨어에 의해 활성화될 수 있습니다. </li><li> 소프트웨어 설정 : 동일한 사시 수축 프로토콜 트위치에 대해서는 파상풍의 응답을 수집하는 데 사용됩니다. , 자극 전극이 이동되지 않은 시작 가정과 완료는 파상풍을 생산하기 위해 선택됩니다. 파상풍을 생산하기 위해 사시 프로토콜에서 자극기는 정확한 타이밍을 유지하기 위해 소프트웨어에 의해 실행됩니다. 창이 팝업으로 저장에서 파상풍 응답을 저장합니다. </li></ol> 5. 편심 프로토콜 <ol><li> 1 초 (100V) 50 Hz에서를하고, 외부 트리거 기능을 사용하는 방법은 다음과 같습니다 전극을 이동하지 않고,로 자극기 설정을 변경합니다. 이것은 자극기는 소프트웨어에 의해 활성화될 수 있습니다. </li><li> 소프트웨어 설정 : 편심 스트레치 부상 프로토콜 29도 (30도가 최대입니다) 회전 사보 전동기에 명령을로드합니다. 모든 실행을 선택합니다. 시작을 선택, 그들이 구원을하는에 파일의 편심 시리즈에 대한 루트 파일 이름과 폴더를 입력합니다. 프로토콜 시리즈 테스트를 시작 선택한 다음 프로토콜을 시작하는 완료. </li><li> 이 프로토콜에서는 자극기는 정확한 타이밍을 유지하기 위해 소프트웨어에 의해 실행되도록 설정됩니다. 각각의 편심 수축에 대한 응답이 화면에 나타나는대로, 그것은 자동으로 저장됩니다. </li><li> 4 분 휴식 기간 열 편심 수축의 각 집합을 따릅니다. </li><li> 30 편심 수축 (; 4 분 휴식 기간으로 구분하여 각 집합 열 수축 세 세트) 총를 수집합니다. </li></ol> 6. 사시 트위치 토크 (tibiotarsa​​l 확장) <ol><li> 위의 트위치 프로토콜을 반복하지만, 전극이 피부와 굴곡 프로토콜의 원래 전극 배치에 근위 수직 곳입니다. tibial 신경이 자극되는 gastrocnemious 근육 배를 이내 caudally 및 distally이 코스로. 자극 이점 및 참조 전극은 근육 꼬리 안에 깊은 배치되고 억압에 단지 근위. 배치의 대략적인 지점 (무릎) 억압에 의해 형성 90o 각도를 양분하는 길이야 선을 따라 수 있습니다. tibial 신경은 일반적인 peroneal 신경 (및 꼬리) 깊은 거짓말 때문에, 전극은 최적의 트위치의 잠재력을 이끌어내는 여러 지역에 배치해야합니다. 이 절차의 중요한 구성 요소입니다. 참고 : tibiotarsa​​l 트위치 및 tetany에 대한 토크 tracings가 tibiotarsa​​l 굴곡의 tracings에 상대적으로 반전 표시됩니다. </li></ol> 7. 사시 파상풍 토크 (tibiotarsa​​l 확장) <ol><li> 전극을 이동하지 않고, 1.5 초 50 Hz로 자극기 설정을 변경하고 외부 트리거 기능을 활성화합니다. 이것은 자극기는 소프트웨어에 의해 활성화될 수 있습니다. </li><li> 소프트웨어 설정 50 1.5 초에 대한 Hz에서와 외부 트리거 기능을 활성화합니다. 이것은 자극기는 소프트웨어에 의해 활성화될 수 있습니다. </li><li> 소프트웨어 설정 : 동일한 사시 수축 프로토콜 트위치에 대해서는 파상풍에 사용됩니다. , 자극 전극이 이동되지 않은 시작 가정과 완료는 파상풍을 생산하기 위해 선택됩니다. </li><li> 파상풍을 생산하기 위해 사시 프로토콜에서 자극기는 정확한 타이밍을 유지하기 위해 소프트웨어에 의해 실행됩니다. 팝업에서 파상풍의 응답 최대 파일 창을 저장를 저장합니다. </li></ol> 8. 데이터 분석 <ol><li> 동적 근육 분석 (DMA) 프로그램 (오로라 과학)은 토크와 트위치, 파상풍 및 편심 수축에서 수집한 시간적 정보를 얻는 데 사용됩니다. </li><li> DMA 프로그램을 실행 : 소프트웨어는 수시로 개정 수 있으므로, 지침에 우리가 사용하는 최신 버전의 소프트웨어와 관련된 아래에 제공됩니다. DMA 소프트웨어가 실행되고 있지 열면. 프로그램을 활성화하려면, 왼쪽 상단 모서리에있는 흰색 화살표 버튼을 선택합니다. DMA 소프트웨어 기능을 가지고 있습니다,하지만 우리 목적S, 단지 몇 관련된 기능을 설명합니다. 분석 파일을 로드할 : 새로고침 최근 데이터 파일 또는 새 데이터 파일은 DMA 프로그램이 시작될 때 창이 팝업. 새로운 선택, 다음 창이 선택 Labview에, 다음 창에서 해당 폴더와 파일을 선택, 열기를 선택합니다. 이 창을 제거하는 필터 플롯 제거를 선택합니다. 컷 - 오프 주파수 상자에 필터 주파수를 입력합니다. 최적의 필터 주파수 평가하는 구체적인 데이터를 바탕으로 결정하는 것입니다. 예를 들어, 우리는 사시 반응과 편심 응답 10 Hz에서 30 Hz에서 사용합니다. 사용 필터링된 데이터 버튼을 선택합니다. 선택 플롯 데이터에서 필터링 포스를 선택합니다. 디스플레이를 확장하고 파일을 통해 이동 맨 아래에있는 두 개의 슬라이드 막대를 사용하십시오. </li><li> 트위치 분석 (그림 1) : 3 커서가 있습니다 : 파일이로드되고 위의 단계를 모두 완료한 후, 커서의 위치를 설정 가정 (1) 블루, (2) 노란색 (3) 흰색. 사시 기라도 및 tetani 또는 기타 사시 수축 들어, 파란색 토크는 휴식 토크의 상승 시점에서 설정, 토크는 휴식 토크 (즉, 휴식 단계 이후)에 반환 어디에 노란색이 위치하며 화이트에 배치됩니다 노란색 커서 (필요하지 않음)의 권리. 커서 쉽게 마우스 우울하고 원하는 위치로 선택한 커서를 드래그하여 왼쪽 버튼으로 이동됩니다. 분석을 수행 : 커서가 위치하는 경우 마십시오 근육 분석을 선택한 후 검색 결과를 표시합니다. 분석 근육 데이터 결과 창이 팝업에서 변수의 숫자가 같은 최대 포스로 표시됩니다,베이스 라인 포스, ½ 휴식 시간 등의 데이터는 커서 1 (파란색)과 2 (노랑 사이에 자리잡고 토크 응답이 제공됩니다 ). 이러한 변수 또는 특정 변수의 모든 데이터 파일에 기록될 수 있지만, 그 과정은 여기에 설명되지 않습니다. 데이터 로그가 설정되지 않은 경우, 데이터는 수동으로 기록해야합니다. 기본 화면으로 돌아갑니다 창 닫기를 선택합니다. DMA를 닫습니다 종료 프로그램을 선택하고 새 파일의 분석을 시작하기 위해 흰색 화살표를 선택합니다. </li><li> Tetany 분석 (그림 2) : 트위치에 대해 위에서 설명한 동일한 단계를 반복합니다. </li><li> 편심 분석 (그림 3) 편심 분석 설정하는 자세한 절차가 필요하며 모든 3 커서를 사용합니다. 편심 토크 응답 (즉, 토크 tracings가 아래 방향으로 나타납니다) 부정적인 경우, 그것은 레퍼런스 에어리어에서 -1 (평방 cm) 상자 (토크 값이 변하지 않는)를 입력하여 거꾸로과 정상화 안 선택할 수있다; 버튼은 데이터 (이 경우, 거꾸로) 정규화되었습니다 나타내는 반대. 주파수 오프 원하는 컷 (예, 10 Hz에서)를 입력하고 지금은 필터링된 데이터가 분석에 사용됩니다 필터링된 데이터를 사용하여 단추를 반대하기 위해 필터없는 데이터를 사용하여 선택합니다. 위치 토크가 반환 흰색 커서, 편심 스트레치 토크는 사시도 고원 (아래 그림 참조)에서 상승을 시작하는 지점에서 위치에 노란색 커서를, 사시 토크가 쉬고 토크에서 상승을 시작하는 지점에서 파란색 커서를 위치 토크를 쉬고 있습니다. 근육 분석을 선택한 다음 결과를 표시합니다. 창이 팝업 분석 근육 데이터 결과, 당신은 사시 토크 데이터 커서 1 (파란색)과 2 (노랑) 사이의 데이터를 선택하거나, 편심 토크 데이터 커서 2 (노랑) 3 (흰색) 사이의 수 있습니다. 이러한 변수 또는 특정 변수의 모든 데이터 파일에 기록될 수 있지만, 그 과정은 여기에 설명되지 않습니다. 데이터 로그가 설정되지 않은 경우, 데이터는 수동으로 기록해야합니다. 기본 화면으로 돌아갑니다 창 닫기를 선택합니다. DMA를 닫습니다 종료 프로그램을 선택하고 새 파일의 분석을 시작하기 위해 흰색 화살표를 선택합니다. </li></ol> 9. 대표 결과 <ol><li> Tibial 신경 자극 (1 Hz에서) tibiotarsal 신근 근육의 활성 단일 기라도 (그림 1) : 토크를 트위치. 토크 (힘과 거리의 제품은) 사용자가 계산, Y 축가 &quot;강제&quot;를 나타냅니다. 우리는 (회전의 축에서 측면 숫자의 끝에) 앞발의 길이를 측정합니다. 이 길이는 토크 (NM)를 결정하는 데 사용 거리 (레버 암)입니다. </li><li> 사시 파상풍 토크 (tibiotarsa​​l 확장) : tibial 신경 자극은 tibiotarsa​​l 신근 근육 (50hz 펄스 1.5 초 기차) tetanized. 우리는 자극의 타이밍을 제어하고 토크 응답 (그림 2) 캡처하는 동적 근육 제어 컴퓨터 소프트웨어 (DMC, 오로라 과학 주식 회사)를 사용합니다. </li><li> 편심 프로토콜 : 편심 수축은 tibiotarsa​​l 박혀 실시했다. Percutaneous peroneal 신경 stimul에이션이 활성화 flexor 근육 (편심 수축, 그림 3)의 원인이 길어 공동 회전 다음 초기 사시 수축을 활성화 6. </li></ol><img src="/files/ftp_upload/2623/2623fig1.jpg" alt="그림 1" /> 그림 1. 파란색 (# 1), 노란색 (# 2)과 흰색 (# 3) 커서의 위치가 떨리는 분석. DMA 소프트웨어의 대표적인 화면 촬영은 건강한 13kg 견의 tibiotarsa​​l 확장 트위치에 대해 표시됩니다. 소프트웨어에 의해 수행 후속 분석, 데이터가 스프레드 시트, 그리고 강제 출력 (포스가 (G) 강제의 제품에 의해 계산됩니다 토크 (NM). 토크로 변환하고 수 있듯이 그림에 수출됩니다 레버 암 거리 (이 거리에 = 길이가 넘어 측면 자리에 회전 축에서 측정). <img src="/files/ftp_upload/2623/2623fig2.jpg" alt="그림 2" /> 그림 2. 파란색 (# 1), 노란색 (# 2)과 흰색 (# 3) 커서의 위치는 파상풍을 분석합니다. 그림 1 그림과 같이 DMA 소프트웨어의 촬영 대표 화면이 tibiotarsal 확장 tetany 같은 동물에 대한 표시됩니다. <img src="/files/ftp_upload/2623/2623fig3.jpg" alt="그림 3" /> 그림 3. 파란색 (# 1), 노란색 (# 2)과 흰색 (# 3) 커서의 위치가 편심 신장 부상 수축을 분석합니다. DMA 소프트웨어의 대표적인 화면 촬영은 건강한 13kg 견에서 하나의 편심 스트레칭 - 부상 수축을위한 표시됩니다. 초기 고원 (녹색 라인)은 수축의 사시 단계를 보여줍니다. 사시 단계는 녹색 라인의 급속한 최고의 그림과 같이 편심 (스트레치) 단계옵니다. 반복 편심 수축은 일반적으로 사시 토크의 꾸준한 감소가 발생.

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	<li>Childers, M. K., Okamura, C. S., Bogan, D. J., Bogan, J. R., Petroski, G. F., McDonald, K., Kornegay, 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=Eccentric+contraction+injury+in+dystrophic+canine+muscle.">Eccentric contraction injury in dystrophic canine muscle.</a> Arch Phys Med Rehabil. 83, 1572-1578 (2002).</li><li>Childers, M. K., Okamura, C. S., Bogan, D. J., Bogan, J. R., Sullivan, M. J., Kornegay, 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=Myofiber+injury+and+regeneration+in+a+canine+homologue+of+Duchenne+muscular+dystrophy.">Myofiber injury and regeneration in a canine homologue of Duchenne muscular dystrophy.</a> Am J Phys Med Rehabil. 80, 175-181 (2001).</li><li>MK, C. h. i. l. d. e. r. s., JT, S. t. a. l. e. y., JN, K. o. r. n. e. g. a. y., KS, M. c. 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이 프로토콜은, 분석하는 생체내 대형 동물 근육 기능을 평가 문서 및 치료 중재의 효능을 결정 또는 질병의 진행의 생물 학적 기능을 문서화하는 데 사용됩니다. 1-6 동물 위치, 사지 배치 및 전극 배치가 주요 변수가있다 크게 영향을 미치는 결과. 예비 연구에서 isoflurane 크게 힘을 측정 (Schueler RO, 코흐 H, 코네기 JN, 게시되지 않은 데이터, 1993)에 영향을 미치지 않았에 대한 폐포 농도 (MAC) 값을 의미합니다. 하드웨어 및 소프트웨어 상용 및 방법 잘 구축하고 있습니다. 7 1,2,8,4,9-11,6,12은 그것은이 프로토콜을 다음과 같은 경우 사용자가 얻고 위에서 설명한 소프트웨어와 장비를 사용하는 것이 좋습니다. 수정 : 제한 현재 사보 전동기의 약 23kg과 20cm의 발 길이의 몸 질량을 포함합니다. 토크 제한 토크 변환기 (모델 310LR)에 ~ 8 N - m 여기서 설명입니다. 이 값은 6 개월 이전에 정상적인 개를 초과 수 있습니다. 현재 프로토콜에 가능 수정 소프트웨어를 업데이 트 포함하고 변환기의 토크 범위를 증가. 오로라 과학적 현재 프로토콜에 사용되는 stereotactic 프레임에 대한 대체 수있는 큰 동물의 사지 위치 장치를 생산하고 있습니다. 이 방법은 비 - 인간 영장류를 포함한 다른 동물 모델에 성공적으로 적용되었습니다.

<table border="1"><tbody><tr><th> 시약의 이름 </th><th> 회사 </th><th> 카탈로그 번호 </th><th> 댓글 (옵션) </th></tr><tr><td> 자극 전극 </td><td> Teca 호텔 </td><td> 25mmx26G </td><td> 일회용 멸균 monopolar 바늘 전극 </td></tr><tr><td> 자극기 </td><td> 잔디 </td><td> S88X </td><td></td></tr><tr><td> 자극 격리 장치 </td><td> 잔디 </td><td> 시우 C </td><td></td></tr><tr><td> 근육 레버 시스템 </td><td> 오로라 과학 </td><td> 310C - LR </td><td> Footplate 옵션 </td></tr><tr><td> 신호 인터페이스 </td><td> 오로라 과학 </td><td> 시리즈 604A </td><td></td></tr><tr><td> 동적 근육 제어 및 분석 소프트웨어 </td><td> 오로라 과학 </td><td> 오로라 과학 </td><td></td></tr><tr><td> PC / 모니터 </td><td> 오로라 과학 </td><td> Windows XP 컴퓨터 </td><td></td></tr><tr><td> 림브 위치 장치 </td><td> 오로라 과학 </td><td> NA </td><td> stereotactic 프레임에 대한 대체 수 </td></tr><tr><td> 테이블 </td><td> 스타 세관, LLC </td><td> NA </td><td> 사용자 정의 만든 테이블 </td></tr><tr><td> 페달에 발 첨부위한 유연한 랩 </td><td> 앤도버 </td><td> PetFlex (5cmx2m) </td><td> 시간이나 두 활용할 수 있습니다 </td></tr></tbody></table>

in vivo canine muscle function assay

우리는 송곳니 골반 사지 근육의 강도와 반복 편심 수축으로 근육 응답을 측정하기 위해 최소한 - 침략과 재현할 방법을 설명합니다. anesthetized 개 골반 사지는 대퇴골에 직각으로 경골을 정렬하기 위해 stereotactic 프레임에 고정합니다. 접착제 포장이 토크를 측정하는 사​​보 전동기의 축에에 장착된 페달에 앞발을 접사. Percutaneous 신경 자극은 사시 토크를 생성하기 위해 페달을 반대하거나 추진 (확장) 또는 당기 (플렉스)로 넘어 골반 사지 근육을 활성화한다. Percutaneous tibial 신경 자극은 tibiotarsa​​l 신근 근육을 활성화한다. 반복 편심 (길어) 수축은 percutaneous peroneal 신경 자극에 의​​해 tibiotarsa​​l flexor 근육에서 유발됩니다. 편심 프로토콜은 사보 전동기에 의해 부과된 강제 스트레치 다음 초기 사시 수축으로 구성되어 있습니다. 그것이 계약, 예를 들어, 편심 수축을하면서 회전 효과적으로 근육을 길게. 자극 동안 flexor 근육은 800 밀리초 사시 200 밀리초 편심 수축을 받게됩니다. 이 절차는 매 5 초 반복됩니다. 피로 방지를 위해, 4 분 나머지는 수행 30 수축의 총 매 10 수축을 따릅니다.

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In Vivo Canine Muscle Function Assay

우리는 송곳니 hindlimb의 근육 강도와 반복 편심 수축으로 근육 응답을 측정하기 위해 최소한 - 침략과 고통없이 방법을 설명합니다.

VIVO 개 근육 기능 분석에

We describe a minimally-invasive and reproducible method to measure canine pelvic limb muscle strength and muscle response to repeated eccentric 
...

Research

JoVE Journal

Medicine

In Vivo Canine Muscle Function Assay

16.7K 조회수.  Wake Forest University. 우리는 송곳니 hindlimb의 근육 강도와 반복 편심 수축으로 근육 응답을 측정하기 위해 최소한 - 침략과 고통없이 방법을 설명합니다.

비디오: In Vivo Canine Muscle Function Assay

An in vivo Assay to Test Blood Vessel Permeability

This method is based on the intravenous injection of Evans Blue in mice as the test animal model. Evans blue is a dye that binds albumin. Under physiologic conditions the endothelium is impermeable to albumin, so Evans blue bound albumin remains restricted within blood vessels. In pathologic conditions that promote increased vascular permeability endothelial cells partially lose their close contacts and the endothelium becomes permeable to small proteins such as albumin. This condition allows for extravasation of Evans Blue in tissues. A healthy endothelium prevents extravasation of the dye in the neighboring vascularized tissues. Organs with increased permeability will show significantly increased blue coloration compared to organs with intact endothelium. The level of vascular permeability can be assessed by simple visualization or by quantitative measurement of the dye incorporated per milligram of tissue of control versus experimental animal/tissue. Two powerful aspects of this assay are its simplicity and quantitative characteristics. Evans Blue dye can be extracted from tissues by incubating a specific amount of tissue in formamide. Evans Blue absorbance maximum is at 620 nm and absorbance minimum is at 740 nm. By using a standard curve for Evans Blue, optical density measurements can be converted into milligram dye captured per milligram of tissue. Statistical analysis should be used to assess significant differences in vascular permeability.

An in vivo Assay to Test Blood Vessel Permeability

We are presenting an in vivo assay to test blood vessel permeability. This assay is based on intravenous injection of a dye and subsequent visualization of its diffusion into interstitial spaces.

<em&gt; 생체 내</em혈관 투과율을 테스트하려면&gt; 분석

This method is based on the intravenous injection of Evans Blue in mice as the test animal model. Evans blue is a dye that binds albumin. Under ...

연구

의학

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

In vivo 19F MRI allows quantitative cell tracking without the use of ionizing radiation. It is a noninvasive technique that can be applied to humans. Here, we describe a general protocol for cell labeling, imaging, and image processing. The technique is applicable to various cell types and animal models, although here we focus on a typical mouse model for tracking murine immune cells. The most important issues for cell labeling are described, as these are relevant to all models. Similarly, key imaging parameters are listed, although the details will vary depending on the MRI system and the individual setup. Finally, we include an image processing protocol for quantification. Variations for this, and other parts of the protocol, are assessed in the Discussion section. Based on the detailed procedure described here, the user will need to adapt the protocol for each specific cell type, cell label, animal model, and imaging setup. Note that the protocol can also be adapted for human use, as long as clinical restrictions are met.

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

We describe a general protocol for in vivo cell tracking using MRI in a mouse model with ex vivo labeled cells. A typical protocol for cell labeling, image acquisition processing and quantification is included.

세포 추적을위한 생체 19 F MRI에서

In vivo 19F MRI allows quantitative cell tracking without the use of ionizing radiation. It is a noninvasive technique that can be applied to humans. ...

High-throughput Flow Cytometry Cell-based Assay to Detect Antibodies to N-Methyl-D-aspartate Receptor or Dopamine-2 Receptor in Human Serum

Over the recent years, antibodies against surface and conformational proteins involved in neurotransmission have been detected in autoimmune CNS diseases in children and adults. These antibodies have been used to guide diagnosis and treatment. Cell-based assays have improved the detection of antibodies in patient serum. They are based on the surface expression of brain antigens on eukaryotic cells, which are then incubated with diluted patient sera followed by fluorochrome-conjugated secondary antibodies. After washing, secondary antibody binding is then analyzed by flow cytometry. Our group has developed a high-throughput flow cytometry live cell-based assay to reliably detect antibodies against specific neurotransmitter receptors. This flow cytometry method is straight forward, quantitative, efficient, and the use of a high-throughput sampler system allows for large patient cohorts to be easily assayed in a short space of time. Additionally, this cell-based assay can be easily adapted to detect antibodies to many different antigenic targets, both from the central nervous system and periphery. Discovering additional novel antibody biomarkers will enable prompt and accurate diagnosis and improve treatment of immune-mediated disorders.

Over the recent years, live cell-based assays have been used successfully to detect antibodies against surface and conformational antigens. Here, we describe a method using high-throughput flow cytometry enabling the analysis of large cohorts of patients. Detection of novel antibodies will improve diagnosis and treatment of immune-mediated disorders.

인간 혈청에있는 N-메틸-D-아스파 라진 산염 수용체 또는 도파민 2 수용체에 대한 항체를 검출하는 높은 처리량 유동 세포 계측법 세포 기반 분석

Over the recent years, antibodies against surface and conformational proteins involved in neurotransmission have been detected in autoimmune CNS diseases ...

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, the RV is significantly affected in pulmonary diseases such as pulmonary artery hypertension (PAH). In addition, the RV is remarkably sensitive to cardiac pathologies, including left ventricular (LV) dysfunction, valvular disease or RV infarction4. To understand the role of RV in the pathogenesis of cardiac diseases, a reliable and noninvasive method to access the RV structurally and functionally is essential.
A noninvasive trans-thoracic echocardiography (TTE) based methodology was established and validated for monitoring dynamic changes in RV structure and function in adult mice. To impose RV stress, we employed a surgical model of pulmonary artery constriction (PAC) and measured the RV response over a 7-day period using a high-frequency ultrasound microimaging system. Sham operated mice were used as controls. Images were acquired in lightly anesthetized mice at baseline (before surgery), day 0 (immediately post-surgery), day 3, and day 7 (post-surgery). Data was analyzed offline using software.
Several acoustic windows (B, M, and Color Doppler modes), which can be consistently obtained in mice, allowed for reliable and reproducible measurement of RV structure (including RV wall thickness, end-diastolic&#160;and end-systolic dimensions), and function (fractional area change, fractional shortening, PA peak velocity, and peak pressure gradient) in normal mice and following PAC.
Using this method, the pressure-gradient resulting from PAC was accurately measured in real-time using Color Doppler mode and was comparable to direct pressure measurements performed with a Millar high-fidelity microtip catheter. Taken together, these data demonstrate that RV measurements obtained from various complimentary views using echocardiography are reliable, reproducible and can provide insights regarding RV structure and function. This method will enable a better understanding of the role of RV cardiac dysfunction.

Right ventricle (RV) dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease, yet limited methodologies are available for its evaluation. Recent advances in ultrasound imaging provide a noninvasive and accurate option for longitudinal RV study. Herein, we detail a step-by-step echocardiographic method using a murine model of RV pressure overload.

경 흉부 심 초음파에 의한 폐동맥 수축의 마우스 모델에서 마우스 오른쪽 심실 구조 및 기능의 평가

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, ...

Early Detection of Drug-Induced Renal Hemodynamic Dysfunction Using Sonographic Technology in Rats

The kidney normally functions to maintain hemodynamic homeostasis and is a major site of damage caused by drug toxicity. Drug-induced nephrotoxicity is estimated to contribute to 19- 25% of all clinical cases of acute kidney injury (AKI) in critically ill patients. AKI detection has historically relied on metrics such as serum creatinine (sCr) or blood urea nitrogen (BUN) which are demonstrably inadequate in full assessment of nephrotoxicity in the early phase of renal dysfunction. Currently, there is no robust diagnostic method to accurately detect hemodynamic alteration in the early phase of AKI while such alterations might actually precede the rise in serum biomarker levels. Such early detection can help clinicians make an accurate diagnosis and help in in decision making for therapeutic strategy. Rats were treated with Cisplatin to induce AKI. Nephrotoxicity was assessed for six days using high-frequency sonography, sCr measurement and upon histopathology of kidney. Hemodynamic evaluation using 2D and Color-Doppler images were used to serially study nephrotoxicity in rats, using the sonography. Our data showed successful drug-induced kidney injury in adult rats by histological examination. Color-Doppler based sonographic assessment of AKI indicated that resistive-index (RI) and pulsatile-index (PI) were increased in the treatment group; and peak-systolic velocity (mm/s), end-diastolic velocity (mm/s) and velocity-time integral (VTI, mm) were decreased in renal arteries in the same group. Importantly, these hemodynamic changes evaluated by sonography preceded the rise of sCr levels. Sonography-based indices such as RI or PI can thus be useful predictive markers of declining renal function in rodents. From our sonography-based observations in the kidneys of rats that underwent AKI, we showed that these noninvasive hemodynamic measurements may consider as an accurate, sensitive and robust method in detecting early stage kidney dysfunction. This study also underscores the importance of ethical issues associated with animal use in research.

Early stage hemodynamic dysfunction is critical to the development of kidney disease. Yet, detection methodologies are limited. Recent advances in sonography provide a noninvasive, accurate option for early detection of kidney injury. This study outlines a step-by-step, sonographic methodology for detecting kidney dysfunction using a drug-induced nephrotoxicity rat model.

쥐에서 초음파 기술을 사용하여 약물 유발 신장 혈역학 적 부전의 조기 발견

The kidney normally functions to maintain hemodynamic homeostasis and is a major site of damage caused by drug toxicity. Drug-induced nephrotoxicity is ...

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow reserve (CFR) in humans. Reduced CFR is accompanied by marked intramyocardial and pericoronary fibrosis and is used as an indication of the severity of dysfunction. This study explores, step-by-step, the real-time changes measured in the coronary flow velocity, CFR and systolic to diastolic peak velocity (S/D) ratio in the setting of an aortic banding model in mice. By using a Doppler transthoracic imaging technique that yields reproducible and reliable data, the method assesses changes in flow in the septal coronary artery (SCA), for a period of over two weeks in mice, that previously either underwent aortic banding or thoracotomy. 
During imaging, hyperemia in all mice was induced by isoflurane, an anesthetic that increased coronary flow velocity when compared with resting flow. All images were acquired by a single imager. Two ratios, (1) CFR, the ratio between hyperemic and baseline flow velocities, and (2) systolic (S) to diastolic (D) flow were determined, using a proprietary software and by two independent observers. Importantly, the observed changes in coronary flow preceded LV dysfunction as evidenced by normal LV mass and fractional shortening (FS). 
The method was benchmarked against the current gold standard of coronary assessment, histopathology. The latter technique showed clear pathologic changes in the coronary artery in the form of peri-coronary fibrosis that correlated to the flow changes as assessed by echocardiography. 
The study underscores the value of using a non-invasive technique to monitor coronary circulation in mouse hearts. The method minimizes redundant use of research animals and demonstrates that advanced ultrasound-based indices, such as CFR and S/D ratios, can serve as viable diagnostic tools in a variety of investigational protocols including drug studies and the study of genetically modified strains.

Coronary flow reserve (CFR) is useful for assessment of myocardial oxygen demand and evaluation of cardiovascular risk. This study establishes a step-by-step transthoracic Doppler echocardiographic (TTDE) method for longitudinal monitoring of the changes in CFR, as measured from coronary artery in mice, under the experimental pressure overload of aortic banding.

마우스의 압력 과부하 모델을 사용하여 관상 동맥 흐름 및 관상 동맥 흐름 준비 제도 이사회의 초음파를 바탕으로 평가

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow ...

Depletion of Mouse Cells from Human Tumor Xenografts Significantly Improves Downstream Analysis of Target Cells

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic patient tumors in different assays1. Human tumor xenografts represent the gold standard with respect to tumor biology, drug discovery, and metastasis research 2-4. Tumor xenografts can be derived from different types of material like tumor cell lines, tumor tissue from primary patient tumors4 or serially transplanted tumors. When propagated in vivo, xenografted tissue is infiltrated and vascularized by cells of mouse origin. Multiple factors such as the tumor entity, the origin of xenografted material, growth rate and region of transplantation influence the composition and the amount of mouse cells present in tumor xenografts. However, even when these factors are kept constant, the degree of mouse cell contamination is highly variable.
Contaminating mouse cells significantly impair downstream analyses of human tumor xenografts. As mouse fibroblasts show high plating efficacies and proliferation rates, they tend to overgrow cultures of human tumor cells, especially slowly proliferating subpopulations. Mouse cell derived DNA, mRNA, and protein components can bias downstream gene expression analysis, next-generation sequencing, as well as proteome analysis 5. To overcome these limitations, we have developed a fast and easy method to isolate untouched human tumor cells from xenografted tumor tissue. This procedure is based on the comprehensive depletion of cells of mouse origin by combining automated tissue dissociation with the benchtop tissue dissociator and magnetic cell sorting. Here, we demonstrate that human target cells can be can be obtained with purities higher than 96% within less than 20 min independent of the tumor type.

Human tumor xenografts are vascularized and infiltrated by cells of mouse origin during the growth phase in vivo. To circumvent the bias caused by these contaminating cells during downstream analysis, we developed a method allowing for comprehensive depletion of all mouse cells by magnetic cell sorting.

인간 종양 이종 이식에서 마우스 세포의 고갈은 크게 대상 세포의 다운 스트림 분석을 향상

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic ...

Phosphorus-31 Magnetic Resonance Spectroscopy: A Tool for Measuring In Vivo Mitochondrial Oxidative Phosphorylation Capacity in Human Skeletal Muscle

Skeletal muscle mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) capacity, which is critically important in health and disease, can be measured in vivo and noninvasively in humans via phosphorus-31 magnetic resonance spectroscopy (31PMRS). However, the approach has not been widely adopted in translational and clinical research, with variations in methodology and limited guidance from the literature. Increased optimization, standardization, and dissemination of methods for in vivo 31PMRS would facilitate the development of targeted therapies to improve OXPHOS capacity and could ultimately favorably impact cardiovascular health. 31PMRS produces a noninvasive, in vivo measure of OXPHOS capacity in human skeletal muscle, as opposed to alternative measures obtained from explanted and potentially altered mitochondria via muscle biopsy. It relies upon only modest additional instrumentation beyond what is already in place on magnetic resonance scanners available for clinical and translational research at most institutions. In this work, we outline a method to measure in vivo skeletal muscle OXPHOS. The technique is demonstrated using a 1.5 Tesla whole-body MR scanner equipped with the suitable hardware and software for 31PMRS, and we explain a simple and robust protocol for in-magnet resistive exercise to rapidly fatigue the quadriceps muscle. Reproducibility and feasibility are demonstrated in volunteers as well as subjects over a wide range of functional capacities.

Phosphorus-31 Magnetic Resonance Spectroscopy: A Tool for Measuring In Vivo Mitochondrial Oxidative Phosphorylation Capacity in Human Skeletal Muscle

This work demonstrates the feasibility of an in vivo phosphorus-31 magnetic resonance spectroscopy (31PMRS) technique to quantify mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) capacity in human skeletal muscle.

인-31 자기 공명 분광학 : 측정을위한 도구<em&gt; 생체</em인간의 골격 근육에&gt; 미토콘드리아 산화 적 인산화 능력

Skeletal muscle mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) capacity, which is critically important in health and disease, can be measured in vivo ...

In Vivo Evaluation of the Mechanical and Viscoelastic Properties of the Rat Tongue

The tongue is a highly innervated and vascularized muscle hydrostat on the floor of the mouth of most vertebrates. Its primary functions include supporting mastication and deglutition, as well as taste-sensing and phonetics. Accordingly, the strength and volume of the tongue can impact the ability of vertebrates to accomplish basic activities such as feeding, communicating, and breathing. Human patients with sleep apnea have enlarged tongues, characterized by reduced muscle tone and increased intramuscular fat that can be visualized and quantified by magnetic resonance imaging (MRI). The abilities to measure force generation and viscoelastic properties of the tongue constitute important tools for obtaining functional information to correlate with imaging data. Here, we present techniques for measuring tongue force production in anesthetized Zucker rats via electrical stimulation of the hypoglossal nerves and for determining the viscoelastic properties of the tongue by applying passive Lissajous force/deformation curves.

In Vivo Evaluation of the Mechanical and Viscoelastic Properties of the Rat Tongue

We describe a surgical procedure in an anesthetized rat model for determining the muscle tone and viscoelastic properties of the tongue. The procedure involves specific stimulation of the hypoglossal nerves and application of passive Lissajous force/deformation curves to the muscle.

혀의 기계적 및 점탄성 특성에 대한 생체 내 평가

The tongue is a highly innervated and vascularized muscle hydrostat on the floor of the mouth of most vertebrates. Its primary functions include ...

Skeletal Muscle Neurovascular Coupling, Oxidative Capacity, and Microvascular Function with 'One Stop Shop' Near-infrared Spectroscopy

Exercise represents a major hemodynamic stress that demands a highly coordinated neurovascular response in order to match oxygen delivery to metabolic demand. Reactive hyperemia (in response to a brief period of tissue ischemia) is an independent predictor of cardiovascular events and provides important insight into vascular health and vasodilatory capacity. Skeletal muscle oxidative capacity is equally important in health and disease, as it determines the energy supply for myocellular processes. Here, we describe a simple, non-invasive approach using near-infrared spectroscopy to assess each of these major clinical endpoints (reactive hyperemia, neurovascular coupling, and muscle oxidative capacity) during a single clinic or laboratory visit. Unlike Doppler ultrasound, magnetic resonance images/spectroscopy, or invasive catheter-based flow measurements or muscle biopsies, our approach is less operator-dependent, low-cost, and completely non-invasive. Representative data from our lab taken together with summary data from previously published literature illustrate the utility of each of these end-points. Once this technique is mastered, application to clinical populations will provide important mechanistic insight into exercise intolerance and cardiovascular dysfunction.

Skeletal Muscle Neurovascular Coupling, Oxidative Capacity, and Microvascular Function with &#039;One Stop Shop&#039; Near-infrared Spectroscopy

Here, we describe a simple, non-invasive approach using near-infrared spectroscopy to assess reactive hyperemia, neurovascular coupling and skeletal muscle oxidative capacity in a single clinic or laboratory visit.

골격 근육 혈관 결합, 산화 용량 및 Microvascular 함수 '원스톱 쇼핑' 근처-적외선 분광학

Exercise represents a major hemodynamic stress that demands a highly coordinated neurovascular response in order to match oxygen delivery to metabolic ...