Name: fabrication and implantation of miniature dual-element strain gages for measuring in vivo gastrointestinal contractions in rodents.
Uploaded: 2014-09-18T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 29 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fabrication and Implantation of Miniature Dual-element Strain Gages for Measuring In Vivo Gastrointestinal Contractions in Rodents. at JoVE.com

연구 자금은 신경 질환 및 뇌졸중 (NS049177 및 NS087834)의 국립 연구소를 통해 수신되었습니다. 저자는 후반 박사 폴베이스와 스트레인 게이지의 원래 디자인에 대한 그의 동료의 지적 기여를 인정하고자하는; 2010 년뿐만 아니라 그녀의 통찰력있는 대응을위한 생산 중단까지 스트레인 게이지의 제조 및 마케팅을위한 캐롤 Tollefsrud.

모든 절차는 건강 지침의 국립 연구소를 다음과 의학의 펜 스테이트 허쉬 대학에서 기관 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다. 쥐가 일반적인 동식물 사육장 관행을 사용하여 보관 하였다. 참고 :이 프로토콜은 남성의 Wistar 쥐 ≥8 세의 주와 처음 175 무게 사용 - 200 g의. 스트레인 게이지의 제조 공정 용 1 절차 <ol><li> 대부분의 툴링과 성분은 원래 또는 후속 회사에서 사용 가능한 상태로 유지하고, 표 1에 요약되어있다. </li><li> 제조 및이 단일 요소 스트레인 게이지의 본딩 <ol><li> 조심스럽게 청소 뒤몽 # 5 집게로 스트레인 게이지 요소 (EA-06-031-350)를 처리합니다. 요소의 불필요한 이동을 제한하기 위해, 오염이나 과도한 유착의 위험없이 작업 표면에 요소를 확보하기 위해이 위를 향하도록 접착면에 작은 종이, 청소, 자체 접착 부분을 사용합니다. </li><li> 결합이 단일 스트레인 게이지요소 백투백, 이중 요소를 형성한다. 이소 프로필 알코올로 각 요소 필름의 뒷면을 청소하고 증발 건조 허용 (가제 건조를 자주 제거하기 어려운 섬유 오염 물질을 소개합니다). 실체의지도하에 (1 - 3 배), 및 깨끗한 아티스트 브러쉬 (10-0 낙 두발)를 사용하여, 하나의 소자의 배면에 에폭시 페놀 수지 접착제의 박막을 적용하고 즉시 접촉 다시 두 번째 요소의 대향 배치 와 포일 그리드 (그림 1A)를 맞 춥니 다. </li><li> 완전히 에폭시을 치료하기 위해 60 ° C 오븐 O / N - (50)의 결합 요소를 배치합니다. 참고 : 초과 에폭시 요소에 침투 할 수 있으며 압력이 그리드 정렬 불량의 원인이되므로 결합 요소를 고정하지 마십시오. 이 부분 에폭시 혼합 후 만 육주의 사용 가능한 냉장 수명이있다. 본드 한번에 요소의 충분한 공급을 치료 및 나중에 사용하기 위해 깨끗하고 먼지없는 환경에 보관. </li></ol></li><li> 크기 조정 및 배선이중 요소 스트레인 게이지 <ol><li> # 11 메스 또는 단일 에지 면도날 3 × 3mm의 최종 크기로 결합 된 이중 요소를 낸다. 지연 안전하게 소자 (도 1a)를 처리하기위한 영역을 갖기 위해 이번에 이중 요소의 최상위 부분을 트리밍. </li><li> 각 요소가 결합 가능한 3 구에서 제조 된 네 도선을 필요로 테프론 (P / N 336-FTE) 절연 전선. 세 구성 와이어로 3 상 전선의 한 30cm 꼰 가닥을 분해. </li><li> 세 도선의 두번째 30cm 길이에 포함 된 같은 색 와이어와 결과 단일 전선의 한 쌍, 네 와이어 케이블을 확인하십시오. 다음 단계에서, 이들 컬러 매칭 와이어 최종 스트레인 게이지 (도 1b)에 대한 공통 배선을 형성하는 말단에 결합 될 것이다. </li><li> 열 와이어 스트리퍼 각 와이어의 양쪽 끝에서 테프론 절연 약 1mm를 제거합니다. 활성 로진 졸을 사용플럭스 저온 땜납을 디링 (융점 183 ℃) 와이어 납땜 연필로 끝나는 주석. </li><li> 다음 단계를 들어 microsoldering 팁은 소자 (도 1C)의 막 층에 열 손상을 방지하기 위해 더 많은 이산 솔더 조인트를 형성하기 위해 필요하다. 작은 microsoldering 팁을 제조하기 위해, 구리 와이어는 표준 인두 팁의 길이를 넘어 연장되도록, 한번 표준 납땜 팁 주위에 동선 (~ 0.25 mm 직경)의 작은 조각을 포장. </li><li> 플럭스 청소 브러시 10-0 땜납 하나의 리드와 땜납 패드 (도 1D)으로 쌍을 이루는 공통 리드 중 하나와 결합 된 듀얼 엘리먼트의 일측 단에 솔더 패드. 잔류 자속 수지 용매에 담근 깨끗한 브러시로 나중에 제거 할 수 있습니다. </li><li> 나머지 공통 배선 리드는 원래 공통 리드 대향 패드에 납땜되도록, 반대측 과정을 반복한다. </li></ol></li><li> 테스트차 이중 요소 스트레인 게이지를 epoxying <ol><li> 와이어 리드의 자유 단에 솔더 금 소켓 커넥터 (/ 0 E363). 이 시점에서, 이중 요소 어셈블리의 무결성을 테스트하는 기록 앰프 (후술)에 스트레인 게이지를 연결한다. </li><li> 좋은 품질의 볼트 옴 미터로 저항을 측정합니다. 요소는 약 350 Ω의 저항을 등록합니다. 신선한 솔더이 시점에서 Resolder 불충분 연결. </li><li> 솔더 컨넥션 및 이중 요소 조립체가 양호하다고 판단되는 경우, 나머지 요소 막 잘라내. </li><li> 두 부분의 실리콘 고무, 에폭시 수지 (P / N E211)의 얇은 층으로 요소 솔더 패드에 솔더 조인트 절연 시키. 30 분 전에 응용 프로그램 (그림 1E) - 최상의 결과를 위해 일부 (20)의 수지를 경화. </li></ol></li><li> 실리콘의 이중 요소 스트레인 게이지를 캡슐화 <ol><li> 15mm 2와 C에 0.5 mm 두께의 실리콘 시트 (P / N 20-20)의 세 가지를 잘라증류수 실리콘 희박. 실리콘 캡슐 (도 1F)을 변형하지 않고 최종 이중 요소 조립체를 수용하기 위해 U-형상으로 실리콘 시트의 한 조각을 잘라. </li><li> 클리어 코트 실리콘 접착제와 노치없는 실리콘 시트의 내면. </li><li> 부드럽게 초과 실리콘을 누를뿐만 아니라 기포를 안쪽에서 바깥쪽으로, 그리고 노치 정렬 외측 시트 내에 이중 소자 어셈블리를 샌드위치. 조심스럽게 균일 한 두께를 보장하기 위해 24 시간 동안 아무런 변형이 발생하지 것을 금속 막대 주식의 두 블록 사이의 캡슐화 된 어셈블리를 고정. </li><li> 여분의 실리콘 조립 및 치료의 경계를 따라 유지하도록 허용합니다. 시트 실리콘이 원하는 최종 크기 (; 그림 1G 일반적으로 6mm X 8mm)에 손질 할 때이 초과는 제거됩니다. </li></ol></li><li> 와이어 커넥터 및 교정 완료 <ol><li> 솔더 접합 보강개별 터미널 와이어 금 소켓 커넥터의 3mm (8 인치) 튜브를 축소 및 플라스틱 전극 받침대 (MS363, 그림 1H) 내에서 정렬로 연결됩니다. 실험 (그림 1I) 동안 단선을 방지하기 위해 튜브를 축소 0.125와 0.25 인치 직경의 전극 받침대 및 전선을 고정합니다. </li><li> 스트레인 게이지 신호는 높은 게인 브리지 앰프 (P / N AMP-01-SG)를 통해 처리됩니다. 대좌 전극과 일치하도록 - (SL / 6 363) 정합 플러그 케이블을 사용하여 증폭기에 스트레인 게이지를 연결한다. 나사 캡은 실험 기간 동안 중단 신호를 유지하기 위해 추가 보안을 제공한다. </li><li> 제조업체의 지침에 따라 전용 스트레인 게이지로 앰프의 다리, 균형 및 게인 설정을 조정합니다. 와이어 클램프로 수평 강성 종료하고 원래 Pascaud 및 동료에 의해 설명 된 반대편 1g 정하중을 배치하여 위치 보정 스트레인 게이지의 단부 접사2, 16, 17. </li></ol></li></ol> 스트레인 게이지의 급성 주입을위한 2 외과 적 치료 <ol><li> 동물 관리 및 준비 : <ol><li> 음식 (물이 임의로 제공 될 수있다) 수술 주입 전날 밤에 실험 동물을 박탈. </li><li> 동물을 깊게 마취. Thiobutabarbital (100-150 ㎎ / ㎏, 쥐에 대한 IP)은 터미널 바람직하다 스트레인 게이지 주입과 실험으로 인해 쥐 10에서 지속적으로 마취 효과와 위의 반사 신경의 최소한의 변경으로 (즉, 비 생존.). 발 핀치 반사의 부재에 대한 테스트는 마취의 깊이를 결정합니다. </li><li> 수술 도구 살균 절개 사이트를 면도, 수의사 눈 연고를 적용하고 모든 수술 영역을 소독 포함 IACUC 지침을 실험 설계에 의해 결정 및 승인 무균 수술에 대한 쥐를 준비 참고 :. 스트레인 게이지가 만성 사용되도록하는 경우, 소독단 에틸렌 옥사이드 (가스)와 멸균 스트레인 게이지. 열 또는 화학적 멸균 기법의 사용은 스트레인 게이지를 손상시킬 수있다. </li></ol></li><li> 터미널 실험 기관 삽관 : <ol><li> 긴 기간, 단말기의 경우, 실험은기도 확보를 유지할 기관 튜브를 삽관 쥐. 흉골 노치 하악의 열등한 국경에서 목의 복부 측면에 2cm의 정중선을 절개 - 일을합니다. </li><li> 기관을 노출하는 중간 선에 무딘 절개를 사용하여 기본 스트랩 근육을 분리합니다. 기본 식도에서기도 하시고, 합자를 형성하기 위해기도와 식도 사이 3-0 ethilon 봉합의 루프를 배치합니다. </li><li> 갑상선 단지 말초기도의 연골 반지의 둘 사이의 막에 작은 절개를하여 전방기도를 엽니 다. 기관에 폴리에틸렌 튜브 (P는 / N PE-270), 길이 5mm (그리고 일 단부에 모따)의 작은 조각을 삽입및 합자와 함께 제자리에 고정합니다. </li><li> 다시 제자리에 스트랩 근육을 넣고 3-0 ethilon으로 위에있는 피부를 봉합. </li></ol></li><li> 위장 표면에 스트레인 게이지 계측 : <ol><li> 수술 전에 # 14 테이퍼 포인트 3/8 원 바늘을 사용하여 5의 4-0 센티미터 길이, 이하, 살균 실크 봉합사 - 4 스트레인 게이지의 네 모서리 쓰레드. 실크 봉합사는 높은 수준의 유연성을 제공하고, 스트레인 게이지 소자를 캡슐화하는 실리콘이 손상되기 쉽다. 참고 : 실크 스레드가 아닌 생존 수술과 각막 상피​​에서 박테리아의 심지가 위험하지 않습니다 내부 응용 프로그램에 대한 허용됩니다. 생존 수술을 필요로하는 어플리케이션에서, prolene을 봉합사 실크 봉합사 편조 직물 섬유에 내재 감염의 위험을 감소시키기 위해 필요하다. </li><li> 정중선을 따라 복부의 피부를 절개하여 개복 수술을 수행합니다. 절 따라 직근 abdominus 근육연결 줄씩 알바 (무혈성)는 출혈을 방지합니다. 그런 다음 기본 복부 내장을을 lacerating 방지하기 위해 정수리 복막에 매우 피상적​​ 인 중간 선 절개를합니다. </li><li> 식염수를 적신면 팁 어플리케이터의 도움으로 배를 Exteriorize. 조심스럽게 복부 절개의 꼬리 끝에 식염수 적신 거즈 패드를 배치하여 위치에 배를 유지합니다. </li><li> 원형의 부드러운 근육 섬유와 병렬로 캡슐화 된 스트레인 게이지의 눈금을 맞 춥니 다. 이전 스레드 봉합 (단계 2.3.1)를 사용하여, # 14 테이퍼 포인트 3/8 원 바늘을 이용하여 위암 코퍼스 복부 장막 표면 게이지의 모서리를 연결. 조직 손상 및 출혈 가능성을 최소화하기 위해, 절단 칼날 바늘을 사용하지 않고, 위의 표면 상에 모든 표재성 혈관을 관통하지 않는다. </li><li> 안저 / 코퍼스 경계 근처 위장의 큰 곡률을 따라 게이지의 봉합 패턴을 시작하고 진행다음 안저 따라 / 코퍼스는 소만으로 바운더리. 스트레인 게이지를 기초 장막은 느슨 함이나 과도한 최상의 결과를 얻기 위해 연신 없어야한다. </li><li> 조심스럽게 식염수를 적신면 팁 어플리케이터를 사용하여 해부학 적 위치로 배를 반환합니다. </li><li> 급성 모델에서, 스트레인 게이지가 복부 절개 폐쇄 전에 정중선 절개의 꼬리 끝에서 리드 exteriorize. 동물 또는 터미널 와이어 커넥터 조작시 스트레인 릴리프를 제공하기 위해 동물 (예를 들면., 뒷발)에 무료로 와이어를 고정합니다. 3-0 나일론 봉합사와 별도로 직근 abdominus 근육 및 복부 피부를 닫습니다. 만성 모델에서, 쥐의 등 쪽을 따라 피하 리드를 확보하고 두개골 18 위를 exteriorize. </li><li> 수술 계측 후, 상체를 머리를 지원하고 상승 고정대에 동물을 배치합니다. 후자는 다시 단계를 감소 시키는데 도움녹화 중 spiration 유물. 직장 온도를 모니터링하고 피드백 제어 가열 패드를 사용하여 37 ± 1 ° C로 유지한다. </li><li> thiobutabarbital 마취를 이용하여 터미널 실험의 결론에서, 동물은 안락사에 대한 미국 수의학 협회 (AVMA) 가이드 라인에 부합하는 방식으로 안락사해야합니다. </li></ol></li><li> 위의 운동성 녹음 : <ol><li> 모든 시판 DC 브리지 증폭기 스트레인 게이지 신호를 증폭. </li><li> 임의의 상업적으로 입수 한 데이터 수집 시스템의 차트 레코더 기능을 이용하여 컴퓨터의 DC 출력 신호를 기록한다. 참고 : 앰프 출력의 하드 카피는 거짓말 탐지기 차트 레코더를 통해 생성 할 수 있습니다. </li></ol></li></ol> 위 수축의 3 대표자 측정 뇌간 자극에 따라 <ol><li> 뇌간과 넷째 뇌실의 노출 <ol><li> 수술 계측 및 placem 후목의 기본 방향으로 후두골에서 2cm 중간 선 피부 절개 - 고정대에서 Thiobutabarbital - 마취 동물의 엔트는 1.5을합니다. </li><li> 중간 선을 따라 기본 목 근육의 양측 근육 배를 연결하는 결합 조직을 분리 (표면에서 깊이에 근육은 상안검 거근 AURIS의 longus 두개골 부분, 눈꺼풀 올림 근 AURIS의 longus의 꼬리 부분과 활 경근 두개골 부분이다). </li><li> 중간 선이 명확하게 정의 노출되면 후두골에서 눈꺼풀 올림 근 AURIS의 longus를 분리합니다. </li><li> 조심스럽게 기본 경막에서 활 경근 근육을 분리 무딘 절개를 사용하여 두개골의 꼬리 영역을 노출합니다. </li><li> 조심스럽게 뒤통수 과두에 양측으로 연장되는 난원 매그넘 따라 경막을 분리하기 위해 새로운 25 G 바늘을 사용합니다. </li><li> 넷째 뇌실 위에 놓인 피아과 지주막 수막을 제거하고 뇌간을 노출 # 5 뒤몽의 집게를 사용합니다. </li></ol></li><li> 관리 넷째 뇌실의 갑상선 자극 호르몬 분비 호르몬 또는 정맥 나트륨 니트 로프 루시드 <ol><li> 체중 50 TRH μM의 최종 농도에 도달하는 멸균 생리 식염수에 갑상선 자극 호르몬 분비 호르몬 (TRH)을 녹인다. </li><li> 체중 150 μM의 SNP의 최종 농도에 도달하는 멸균 식염수 중의 나트륨 니트 로프 루시드 (SNP)을 녹인다. </li><li> 10 μL 주사기를 사용하여, 위 수축의 기록을 용이하게하기 위해 뇌간 넷째 뇌실의 등쪽 표면에 (최종 투여 량은 100 pmol의 동일) TRH의 2 μl를 관리 할 수​​ 있습니다. </li><li> 멸균 주사기와 27 G 바늘을 사용하여, 위 휴식의 기록을 용이하게하기 위해 꼬리 정맥을 통해 SNP의 150 μmol의 / kg을 관리 할 수​​ 있습니다. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Szarka, L. A., Camilleri, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+measurement+of+gastric+motility.">Methods for measurement of gastric motility.</a> Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 296 (3), G461-G475 (2009).</li><li>Pascaud XB, F. A. U., Genton, M. J., Bass, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+miniature+transducer+for+recording+intestinal+motility+in+unrestrained+chronic+rats.">A miniature transducer for recording intestinal motility in unrestrained chronic rats.</a> Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. Gastrointest. Physiol. 4 (5), 532-538 (1978).</li><li>Gourcerol, G., Adelson, D. W., Million, M., Wang, L., Tache, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+gastric+motility+by+brain-gut+peptides+using+a+novel+non-invasive+miniaturized+pressure+transducer+method+in+anesthetized+rodents.">Modulation of gastric motility by brain-gut peptides using a novel non-invasive miniaturized pressure transducer method in anesthetized rodents.</a> Peptides. 32 (4), 737-746 (2011).</li><li>Am&#233;rico, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validation+of+ACB+in+vitro+and+in+vivo+as+a+biomagnetic+method+for+measuring+stomach+contraction.">Validation of ACB in vitro and in vivo as a biomagnetic method for measuring stomach contraction.</a> Neurogastroenterol. Motil. 22 (12), 1340-1374 (2010).</li><li>Fujitsuka, N., Asakawa, A., Amitani, H., Fujimiya, M., Inui, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+Eighteen+-+Ghrelin+and+Gastrointestinal+Movement.">Chapter Eighteen - Ghrelin and Gastrointestinal Movement.</a> Ghrelin and Gastrointestinal Movement. , 289-301 (2012).</li><li>Monroe, M. J., Hornby, P. J., Partosoedarso, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Central+vagal+stimulation+evokes+gastric+volume+changes+in+mice:+a+novel+technique+using+a+miniaturized+barostat.">Central vagal stimulation evokes gastric volume changes in mice: a novel technique using a miniaturized barostat.</a> Neurogastroenterol. Motil. 16 (1), 5-11 (2004).</li><li>Herman, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+noradrenergic+transmission+at+the+dorsal+motor+nucleus+of+the+vagus+involved+in+reflex+control+of+fundus+tone.">Characterization of noradrenergic transmission at the dorsal motor nucleus of the vagus involved in reflex control of fundus tone.</a> Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 294 (3), 720-729 (2008).</li><li>Gondim, F. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complete+cervical+or+thoracic+spinal+cord+transections+delay+gastric+emptying+and+gastrointestinal+transit+of+liquid+in+awake+rats.">Complete cervical or thoracic spinal cord transections delay gastric emptying and gastrointestinal transit of liquid in awake rats.</a> Spinal Cord. 37 (11), 793-799 (1999).</li><li>Van Bree, S. H. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systemic+inflammation+with+enhanced+brain+activation+contributes+to+more+severe+delay+in+postoperative+ileus.">Systemic inflammation with enhanced brain activation contributes to more severe delay in postoperative ileus.</a> Neurogastroenterol. Motil. 25 (8), 540-549 (2013).</li><li>Qualls-Creekmore, E., Tong, M., Holmes, 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=Gastric+emptying+of+enterally+administered+liquid+meal+in+conscious+rats+and+during+sustained+anaesthesia.">Gastric emptying of enterally administered liquid meal in conscious rats and during sustained anaesthesia.</a> Neurogastroenterol. Motil. 22 (2), 181-185 (2010).</li><li>Qualls-Creekmore, E., Tong, M., Holmes, 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=Time-course+of+recovery+of+gastric+emptying+and+motility+in+rats+with+experimental+spinal+cord+injury.">Time-course of recovery of gastric emptying and motility in rats with experimental spinal cord injury.</a> Neurogastroenterol. Motil. 22 (1), 62 (2010).</li><li>Choi, K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+gastric+emptying+in+nonobese+diabetic+mice.">Determination of gastric emptying in nonobese diabetic mice.</a> Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 293 (5), G1039-G1045 (2007).</li><li>Adelson, D. W., Million, M., Kanamoto, K., Palanca, T., Tache, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coordinated+gastric+and+sphincter+motility+evoked+by+intravenous+CCK-8+as+monitored+by+ultrasonomicrometry+in+rats.">Coordinated gastric and sphincter motility evoked by intravenous CCK-8 as monitored by ultrasonomicrometry in rats.</a> Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 286 (2), G321-G332 (2004).</li><li>Xue, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+modulation+of+serotonergic,+cholinergic,+and+nitrergic+pathways+on+murine+fundic+size+and+compliance+measured+by+ultrasonomicrometry.">Effect of modulation of serotonergic, cholinergic, and nitrergic pathways on murine fundic size and compliance measured by ultrasonomicrometry.</a> Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 290 (1), G74-G82 (2005).</li><li>Bass, P., Wiley, 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=Contractile+force+transducer+for+recording+muscle+activity+in+unanesthetized+animals.">Contractile force transducer for recording muscle activity in unanesthetized animals.</a> J. Appl. Physiol. 32 (4), 567-570 (1972).</li><li>Holmes, G. M., Browning, K. N., Tong, M., Qualls-Creekmore, E., Travagli, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vagally+mediated+effects+of+glucagon-like+peptide+1:+in+vitro+and+in+vivo+gastric+actions.">Vagally mediated effects of glucagon-like peptide 1: in vitro and in vivo gastric actions.</a> J. Physiol. 587 (19), 4749-4759 (2009).</li><li>Tong, M., Qualls-Creekmore, E., Browning, K. N., Travagli, R. A., Holmes, 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=Experimental+spinal+cord+injury+in+rats+diminishes+vagally-mediated+gastric+responses+to+cholecystokinin-8s.">Experimental spinal cord injury in rats diminishes vagally-mediated gastric responses to cholecystokinin-8s.</a> Neurogastroenterol. Motil. 23 (2), e69-e79 (2011).</li><li>Miyano, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+the+vagus+nerve+in+the+migrating+motor+complex+and+ghrelin-+and+motilin-induced+gastric+contraction+in+suncus.">The role of the vagus nerve in the migrating motor complex and ghrelin- and motilin-induced gastric contraction in suncus.</a> PLoS ONE. 8 (5), e64777 (2013).</li><li>Holmes, G. M., Rogers, R. C., Bresnahan, J. C., Beattie, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thyrotropin-releasing+hormone+(TRH)+and+CNS+regulation+of+anorectal+motility+in+the+rat.">Thyrotropin-releasing hormone (TRH) and CNS regulation of anorectal motility in the rat.</a> J Auton. Nerv. Syst. 56, 8-14 (1995).</li><li>Ormsbee, H. S., Bass, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gastroduodenal+motor+gradients+in+the+dog+after+pyloroplasty.">Gastroduodenal motor gradients in the dog after pyloroplasty.</a> Am. J. Physiol. 230, 389-397 (1976).</li><li>Fukuda, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+gastric+motor+activity+after+abdominal+surgery+in+rats.">Impaired gastric motor activity after abdominal surgery in rats.</a> Neurogastroenterol. Motil. 17 (2), 245-250 (2005).</li><li>Browning, K. N., Babic, T., Holmes, G. M., Swartz, E., Travagli, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+critical+re-evaluation+of+the+specificity+of+action+of+perivagal+capsaicin.">A critical re-evaluation of the specificity of action of perivagal capsaicin.</a> J. Physiol. 591 (6), 1563-1580 (2013).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests. The suppliers listed in this manuscript are provided for reference only.

여기에 제시된 절차는 개별 실험실 포함한 생물학적 응용을위한 중요한 소형 스트레인 게이지를 제조 할 수 있지만, 작은 실험실 동물에서 위장관 운동성에 한정되지. 이러한 스트레인 게이지의 상업적 생산을 중단 한 이후, 위장 기능을 연구 실험실 실험이 가능 애플리케이션의 전체 범위를 허용 할 수없는 다른 기술로 제한된다. 이 보고서는 앞서 설명한 기술 (15)의 업데이트에 대한 자...

실험 조건의 수에 걸쳐 생체 위장 (GI) 운동성 레코드 영양소 항상성에 필요한 기본 정상 및 병태 생리 학적 과정을 이해하기위한 강력한 도구 남아 실험 연구. 전통적으로, 수많은 실험 방법론 직접 GI 수축 레이트 2-5, 관내 압력이 6, 7, 또는 비 흡수성 마커 (8)의 GI 통과 9의 변화를 정량화하기 위해 사용 된 임상 1에서 발견 된 것과 유사성 일부 또는 안정 동위 원소 10-12. 이러한 기술의 각각은 이전에 문헌에 언급 된 고유의 장점과 단점을 갖는다. 흡수성 마커 위장관 회복 실험 애니를 안락사 필요 예를 들어, 압력 변화를 정량화하기 위해 풍선의 내압 유틸리티는 풍선 재료의 고유의 컴플라이언스 때문에 문제시되었다단일 데이터 포인트에 대한 리터. 최근 소형화 동맥압 카테터의인가 및 검증은 쥐 3 위 수축력을 모니터링하기위한 비 - 수술 방법을 제공하는 것으로보고되었다. orogastrically 배치 압력 변환기 효과적으로 침습 수술을 피함으로써 위장 기능에 교란 변수를 제거하지만, 이러한 접근법은 마취 제제에만 적합하다. 또한, 시각적 인 지침의 부족은 위장의 특정 지역 내에서 트랜스 듀서의 일관성있는 배치를 허용하지 않습니다. 따라서,이 응용 프로그램은 십이지장 내에서 단단한 센서 와이어와 결합 시각화 이후 위장이나 대장, 제한 또는 회장은 옵션이 없습니다. 마찬가지로,의 생체 교류 biosusceptometry (ACB) 기술은 GI 수축 분석 4 확인되었습니다. ACB 기술은 비 침습적 인 AP를 제공하지만위장관의 수축을 측정하기위한 접근 방법, ACB는 점에서 유사한 제한 GI 트랙트의 특정 영역의 정확한 기록을 허가하지 않는 자기 검출 섭취 매체의 사용에서 겪고있다. 이러한 제한은 자성 마커 이식 수술을 통해 극복 될 수있다. 그럼에도 불구하고, ACB 기술은 동물이 데이터 수집을 위해 마취를하는 것이 필요로한다. Ultrasonomicrometry 몇몇 GI에 이용 된 공간적 작은 크기를 활용하기 위해 13, 14을 연구하고, 압전 크리스탈 송신기 / 수신기의 시간적 이점. 위장 평활근 수축 파도 고주파 이벤트 아니며 약 3의 비율로 발생 - / 분 5 사이클. 따라서 sonomicrometry의 시간적 장점은 비용을 정당화 할 필요가있을 수 있습니다. 직선 운동 sonomicrometry 정확하게 측정하면서 또한, 제한은 정확한 데이터 위장관 관한 제시되었다결정 (14)의 불충분 한 수의 주입으로 인해 발생할 수있는 해석. 베이스와 동료 2, (15)의 오리지널 디자인에 기초하여이 시각 프로토콜은보다 완전 단계별 제조 및 소형의 실험 애플리케이션 전체 GI 따라 평활근 수축을 기록하기위한 고감도 및 유연성을 갖고 이중 소자 스트레인 게이지를 문서화 기관. 스트레인 게이지 소자 사이즈 요소를 캡슐화 실리콘 시트시 대부분 의존 완성 스트레인 게이지의 감도와 크기 때문에 모든 짐승 응용에 적합하다. 이러한 스트레인 게이지 용이하여 평활근 수축을 정량화 한 기술을 제공하는 마취 자유롭게 행동 실험 동물 모델에서, 급성 및 만성 애플리케이션에 적합하다.

<table><tbody><tr><td>Strain gage element</td><td>Micro-Measurements (Vishay Product Group)</td><td>EA-06-031-350</td><td>&amp;nbsp;Linear pattern, foil, stress analysis strain gage (2 required)&lt;br/&gt; &lt;a href=&quot;http://www.vishaypg.com/micro-measurements/&quot;&gt;www.vishaypg.com/micro-measurements/&lt;/a&gt;&lt;br/&gt; or&lt;br/&gt; &lt;a href=&quot;http://www.vishaypg.com/docs/11070/031ce.pdf&quot;&gt;http://www.vishaypg.com/docs/11070/031ce.pdf&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Epoxy-phenolic adhesive</td><td>M-bond 610</td><td>General purpose adhesive for bonding strain gage elements</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.vishaypg.com/docs/11024/wirecable.pdf&quot;&gt;http://www.vishaypg.com/docs/11024/wirecable.pdf&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>3 conductor insulated wire</td><td>336-FTE</td><td>Fine gage, flexible general purpose wire</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.vishaypg.com/docs/11024/wirecable.pdf&quot;&gt;http://www.vishaypg.com/docs/11024/wirecable.pdf&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Flux and rosin solvent kit</td><td>FAR-2 M-Flux AR kit</td><td>Liquid solder flux</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.vishaypg.com/docs/11023/soldacce.pdf&quot;&gt;http://www.vishaypg.com/docs/11023/soldacce.pdf&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Solder</td><td>361A-20R-25</td><td>Optimized and recommended for strain gage applications</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.vishaypg.com/docs/11023/soldacce.pdf&quot;&gt;http://www.vishaypg.com/docs/11023/soldacce.pdf&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Gold socket connector</td><td>PlasticsOne</td><td>E363/0</td><td>Socket contact for electrode pedestal&lt;br/&gt; &lt;a href=&quot;http://www.plastics1.com/PCR/Catalog/Item.php?item=407&quot;&gt;http://www.plastics1.com/PCR/Catalog/Item.php?item=407&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Electrode pedestal</td><td>MS363</td><td>Secure platform for wire contacts</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.plastics1.com/PCR/Catalog/Item.php?item=499&quot;&gt;http://www.plastics1.com/PCR/Catalog/Item.php?item=499&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>6-wire cable</td><td>363 PLUG W/VINYL SL/6</td><td>Pre-fabricated vinyl-coated cable (in customized lengths) with plug adaptor to match electrode pedestal and tinned solder lugs on terminal end</td><td></td></tr><tr><td>Silicone rubber casting compound</td><td>EIS electrical products</td><td>Elan Tron E211</td><td>Potting medium for gage/wire solder joints&lt;br/&gt; &lt;a href=&quot;http://www.eis-inc.com/&quot;&gt;http://www.eis-inc.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>HOTweezers</td><td>Meisei Corporation</td><td>Model 4B</td><td>Wire insulation strippers&lt;br/&gt; &lt;a href=&quot;http://www.impexron.us/&quot;&gt;http://www.impexron.us&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Soldering station</td><td>Weller (Apex Tool Group)</td><td>WES 51</td><td>High quality soldering equipment&lt;br/&gt; &lt;a href=&quot;http://www.apexhandtools.com/weller/index.cfm&quot;&gt;http://www.apexhandtools.com/weller/index.cfm&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Available through http://www.eis-inc.com or http://www.amazon.com</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Silicone sheet</td><td>Trelleborg Sealing Solutions Northborough-Life Sciences</td><td>Pharmelast 20-20</td><td>Encapsulating strain gage elements&lt;br/&gt; 10 B Forbes Road Northborough, MA 01532 (800) 634-2000</td></tr><tr><td>Amplifier</td><td>Experimetria Ltd</td><td>AMP-01-SG</td><td>&lt;br/&gt; &lt;a href=&quot;http://experimetria.com/Biological_amplifiers.php&quot;&gt;http://experimetria.com/Biological_amplifiers.php&lt;/a&gt;</td></tr></tbody></table>

fabrication and implantation of miniature dual-element strain gages for measuring in vivo gastrointestinal contractions in rodents.

Gastrointestinal dysfunction remains a major cause of morbidity and mortality. Indeed, gastrointestinal (GI) motility in health and disease remains an area of productive research with over 1,400 published animal studies in just the last 5 years. Numerous techniques have been developed for quantifying smooth muscle activity of the stomach, small intestine, and colon. In vitro and ex vivo techniques offer powerful tools for mechanistic studies of GI function, but outside the context of the integrated systems inherent to an intact organism. Typically, measuring in vivo smooth muscle contractions of the stomach has involved an anesthetized preparation coupled with the introduction of a surgically placed pressure sensor, a static pressure load such as a mildly inflated balloon or by distending the stomach with fluid under barostatically-controlled feedback. Yet many of these approaches present unique disadvantages regarding both the interpretation of results as well as applicability for in vivo use in conscious experimental animal models. The use of dual element strain gages that have been affixed to the serosal surface of the GI tract has offered numerous experimental advantages, which may continue to outweigh the disadvantages. Since these gages are not commercially available, this video presentation provides a detailed, step-by-step guide to the fabrication of the current design of these gages. The strain gage described in this protocol is a design for recording gastric motility in rats. This design has been modified for recording smooth muscle activity along the entire GI tract and requires only subtle variation in the overall fabrication. Representative data from the entire GI tract are included as well as discussion of analysis methods, data interpretation and presentation.

Thiobutabarbital - 마취 된 쥐에서 대표 데이터는 그림 2에 나타내었다. 상단 트레이스는 갑상선 자극 호르몬 분비 호르몬의 뇌간 관리 (TRH, 100 pmol의), 알려진 운동성을 향상시키는 펩타이드 3, 19시 쥐의 위 코퍼스 수축을 나타냅니다. 그것은 phasic 위암 평활근 활동의 증가에 앞서 기준선 수축을 나타낸다. 참고 : 위 수축 이러한 피크의 분석 Ormsby와베이스 (20)에 의해 고안 ?...

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication and Implantation of Miniature Dual-element Strain Gages for Measuring In Vivo Gastrointestinal Contractions in Rodents. at JoVE.com

Fabrication and Implantation of Miniature Dual-element Strain Gages for Measuring In Vivo Gastrointestinal Contractions in Rodents.

The in vivo measurement of smooth muscle contractions along the gastrointestinal tract of laboratory animals remains a powerful, though underutilized, technique. Flexible, dual element strain gages are not commercially available and require fabrication. This protocol describes the construction of reliable, inexpensive strain gages for acute or chronic implantation in rodents.

측정을위한 소형 이중 요소 스트레인 게이지의 제조 및 주입<em&gt; 생체</em&gt; 설치류에서 위장 수축.

Gastrointestinal dysfunction remains a major cause of morbidity and mortality. Indeed, gastrointestinal (GI) motility in health and disease remains an ...

fabrication-implantation-miniature-dual-element-strain-gages-for

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Fabrication and Implantation of Miniature Dual-element Strain Gages for Measuring In Vivo Gastrointestinal Contractions in Rodents.

10.3K 조회수.  Penn State University College of Medicine. The in vivo measurement of smooth muscle contractions along the gastrointestinal tract of laboratory animals remains a powerful, though underutilized, technique. Flexible, dual element strain gages are not commercially available and require fabrication. This protocol describes the construction of reliable, inexpensive strain gages for acute or chronic implantation in rodents.

비디오: Fabrication and Implantation of Miniature Dual-element Strain Gages for Measuring In Vivo Gastrointestinal Contractions in Rodents.

Physiological Experimentation with the Crayfish Hindgut: A Student Laboratory Exercise

The purpose of the report is to describe dissection techniques for preparing the crayfish hindgut and to demonstrate how to make physiological recordings with a force transducer to monitor the strength of contraction. In addition, we demonstrate how to visually monitor peristaltic activity, which can be used as a bioassay for various peptides, biogenic amines and neurotransmitters. This preparation is amenable to student laboratories in physiology and for demonstrating pharmacological concepts to students. This preparation has been in use for over 100 years, and it still offers much as a model for investigating the generation and regulation of peristaltic rhythms and for describing the mechanisms underlying their modulation. The pharmacological assays and receptor sub-typing that were started over 50 years ago on the hindgut still contribute to research today. This robust preparation is well suited to training students in physiology and pharmacology.

In this report we demonstrate techniques that can be used to investigate the biology of the crayfish hindgut. We show how to dissect a crayfish abdomen and study the associated anatomy, physiology and modulation of activity. The peristaltic activity and strength of contractions are measured using a force transducer.

크레이 피쉬 Hindgut와 생리 실험 : 학생 실험실 연습

The purpose of the report is to describe dissection techniques for preparing the crayfish hindgut and to demonstrate how to make physiological recordings ...

연구

신경과학

Functional Assessment of Intestinal Motility and Gut Wall Inflammation in Rodents: Analyses in a Standardized Model of Intestinal Manipulation

Inflammation of the gastrointestinal tract is a common reason for a variety of human diseases. Animal research models are critical in investigating the complex cellular and molecular of intestinal pathology. Although the tunica mucosa is often the organ of interest in many inflammatory diseases, recent works demonstrated that the muscularis externa (ME) is also a highly immunocompetent organ that harbours a dense network of resident immunocytes.1,2 These works were performed within the standardized model of intestinal manipulation (IM) that leads to inflammation of the bowel wall, mainly limited to the ME. Clinically this inflammation leads to prolonged intestinal dysmotility, known as postoperative ileus (POI) which is a frequent and unavoidable complication after abdominal surgery.3 The inflammation is characterized by liberation of proinflammatory mediators such as IL-64 or IL-1&beta; or inhibitory neurotransmitters like nitric oxide (NO).5 Subsequently, tremendous numbers of immunocytes extravasate into the ME, dominated by polymorphonuclear neutrophils (PMN) and monocytes and finally maintain POI.2 Lasting for days, this intestinal paralysis leads to an increased risk of aspiration, bacterial translocation and infectious complications up to sepsis and multi organ failure and causes a high economic burden.6
In this manuscript we demonstrate the standardized model of IM and in vivo assessment of gastrointestinal transit (GIT) and colonic transit. Furthermore we demonstrate a method for separation of the ME from the tunica mucosa followed by immunological analysis, which is crucial to distinguish between the inflammatory responses in these both highly immunoactive bowel wall compartments. All analyses are easily transferable to any other research models, affecting gastrointestinal function.

Postoperative ileus (POI) is a complication of abdominal surgery leading to increased morbidity and a prolonged hospital stay. Because prophylactic or therapeutic strategies are lacking intensified research is necessary. Therefore we established a standardized and feasible mouse model to investigate the pathophysiology of POI and to study potential therapeutic options.

장 조작의 표준화 된 모델의 분석 : 쥐의 장 운동성 및 내장 벽의 염증의 기능 평가

Inflammation of the gastrointestinal tract is a common reason for a variety of human diseases. Animal research models are critical in investigating the ...

의학

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. Despite the discovery of key regulators of uterine contractility, this process is still not fully understood. Transgenic mice provide an ideal model in which to study parturition. Previously, the only method to study uterine contractility in the mouse was ex vivo isometric tension recordings, which are suboptimal for several reasons. The uterus must be removed from its physiological environment, a limited time course of investigation is possible, and the mice must be sacrificed. The recent development of radiometric telemetry has allowed for longitudinal, real-time measurements of in vivo intrauterine pressure in mice. Here, the implantation of an intrauterine telemeter to measure pressure changes in the mouse uterus from mid-pregnancy until delivery is described. By comparing differences in pressures between wild type and transgenic mice, the physiological impact of a gene of interest can be elucidated. This technique should expedite the development of therapeutics used to treat myometrial disorders during pregnancy, including preterm labor.

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

This manuscript provides a protocol for implanting telemeters in the mouse for the purpose of measuring intrauterine pressures during pregnancy.

자궁 원격 측정은 마우스 수축 압력을 측정하는<em&gt; 생체</em

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. ...

Wireless Intramuscular EMG System for Locomotion Studies in Stroke Model Rats

A Real-Time Wearable Electromyography Measurement System for Small Animals

The intramuscular electromyography (EMG) measurement method for experimental animals has been implemented in various ways. Among these methods, tethering cables to external measurement devices can restrict the movement of experimental animals, while implantable devices may cause unwanted side effects due to the constant presence of a device with considerable size and weight. To address these issues, we propose a low-cost, wireless, detachable EMG measurement system and experimental procedure. This article focuses on the surgical installation of intramuscular wire electrodes with small connectors and the development of the wireless system. Notably, in this system, only the wire electrodes are inserted into the animal's body. Using this system, EMG measurements can be easily performed by attaching the circuit system to a connector installed on the animal's back, with real-time monitoring achievable on a laptop. The proposed method is explained in a detailed, step-by-step manner, followed by a demonstration involving the insertion of intramuscular electrodes into the hindlimbs of a rat. A treadmill experiment is conducted for a locomotion study, and the resulting electrophysiological signals are subsequently obtained and analyzed.

A protocol is presented for the installation and preparation of intramuscular electrodes, along with an animal-mountable, miniaturized measurement device for electromyography (EMG) analysis in locomotion studies. This system enables the wireless transmission of real-time EMG data for investigating locomotion recovery in stroke model rats.

The intramuscular electromyography (EMG) measurement method for experimental animals has been implemented in various ways. Among these methods, tethering ...

공학

Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM)

The Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM; Catamount Research and Development; St. Albans, VT) is an in vitro system that monitors propulsive motility in isolated segments of guinea pig distal colon. The complete system consists of a computer, video camera, illuminated organ bath, peristaltic and heated water bath circulating pumps, and custom GIMM software to record and analyze data. Compared with traditional methods of monitoring colonic peristalsis, the GIMM system allows for continuous, quantitative evaluation of motility. The guinea pig distal colon is bathed in warmed, oxygenated Krebs solution, and fecal pellets inserted in the oral end are propelled along the segment of colon at a rate of about 2 mm/sec. Movies of the fecal pellet proceeding along the segment are captured, and the GIMM software can be used track the progress of the fecal pellet. Rates of propulsive motility can be obtained for the entire segment or for any particular region of interest. In addition to analysis of bolus-induced motility patterns, spatiotemporal maps can be constructed from captured video segments to assess spontaneous motor activity patterns. Applications of this system include pharmacological evaluation of the effects of receptor agonists and antagonists on propulsive motility, as well as assessment of changes that result from pathophysiological conditions, such as inflammation or stress. The guinea pig distal colon propulsive motility assay, using the GIMM system, is straightforward and simple to learn, and it provides a reliable and reproducible method of assessing propulsive motility.

Gastrointestinal Motility Monitor GIMM

Evaluation of colonic motility in the guinea pig distal colon with the Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM) is a straightforward and simple to learn approach to quantitatively evaluate propulsive motility in the gastrointestinal tract.

위장 운동성 모니터 (GIMM)

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

생물학

Using a Microfluidics Device for Mechanical Stimulation and High Resolution Imaging of C. elegans

One central goal of mechanobiology is to understand the reciprocal effect of mechanical stress on proteins and cells. Despite its importance, the influence of mechanical stress on cellular function is still poorly understood. In part, this knowledge gap exists because few tools enable simultaneous deformation of tissue and cells, imaging of cellular activity in live animals, and efficient restriction of motility in otherwise highly mobile model organisms, such as the nematode Caenorhabditis elegans. The small size of C. elegans makes them an excellent match to microfluidics-based research devices, and solutions for immobilization have been presented using microfluidic devices. Although these devices allow for high-resolution imaging, the animal is fully encased in polydimethylsiloxane (PDMS) and glass, limiting physical access for delivery of mechanical force or electrophysiological recordings. Recently, we created a device that integrates pneumatic actuators with a trapping design that is compatible with high-resolution fluorescence microscopy. The actuation channel is separated from the worm-trapping channel by a thin PDMS diaphragm. This diaphragm is deflected into the side of a worm by applying pressure from an external source. The device can target individual mechanosensitive neurons. The activation of these neurons is imaged at high-resolution with genetically-encoded calcium indicators. This article presents the general method using C. elegans strains expressing calcium-sensitive activity indicator (GCaMP6s) in their touch receptor neurons (TRNs). The method, however, is not limited to TRNs nor to calcium sensors as a probe, but can be expanded to other mechanically-sensitive cells or sensors.

Using a Microfluidics Device for Mechanical Stimulation and High Resolution Imaging of C. elegans

New tools for mechanobiology research are needed to understand how mechanical stress activates biochemical pathways and elicits biological responses. Here, we showcase a new method for selective mechanical stimulation of immobilized animals with a microfluidic trap allowing high-resolution imaging of cellular responses.

기계적 자극 및 높은 해상도 C. 선 충 의 이미징에 대 한 마이크로 장치를 사용 하 여

One central goal of mechanobiology is to understand the reciprocal effect of mechanical stress on proteins and cells. Despite its importance, the ...

Studying Murine Small Bowel Mechanosensing of Luminal Particulates

Gastrointestinal (GI) motility is critical for normal digestion and absorption. In the small bowel, which absorbs nutrients, motility optimizes digestion and absorption. For this reason, some of the motility patterns in the small bowel include segmentation for mixing of luminal contents and peristalsis for their propulsion. Physical properties of luminal contents modulate the patterns of small bowel motility. The mechanical stimulation of GI mechanosensory circuits by transiting luminal contents and underlying gut motility initiate and modulate complex GI motor patterns. Yet, the mechanosensory mechanisms that drive this process remain poorly understood. This is primarily due to a lack of tools to dissect how the small bowel handles materials of different physical properties. To study how the small bowel handles particulates of varying sizes, we have modified an established in vivo method to determine small bowel transit. We gavage live mice with fluorescent liquid or tiny fluorescent beads. After 30 minutes, we dissect out the bowels to image the distribution of fluorescent contents across the entirety of the GI tract. In addition to high-resolution measurements of the geometric center, we use variable size binning and spectral analysis to determine how different materials affect small bowel transit. We have explored how a recently discovered "gut touch" mechanism affects small bowel motility using this approach.

To study how the small bowel handles particulates of varying sizes, we have modified an established in vivo method to determine small bowel transit.

내강 미립자의 쥐 소장 기계 감지 연구

Gastrointestinal (GI) motility is critical for normal digestion and absorption. In the small bowel, which absorbs nutrients, motility optimizes digestion ...

<meta charset="utf8"></head><body>생쥐의 경두개 칼슘 이미징을 통한 장-뇌 상호 작용 연구

Real-time Analysis of Gut-brain Neural Communication: Cortex wide Calcium Dynamics in Response to Intestinal Glucose Stimulation

Communication between the gastrointestinal tract and the brain after nutrient absorption plays an essential role in food preference, metabolism, and feeding behaviors. Particularly concerning specific nutrients, many studies have elucidated that the assimilation of glucose within gut epithelial cells instigates the activation of many signaling molecules. Hormones such as glucagon-like peptide-1 are renowned as quintessential signaling mediators. Since hormones predominantly influence the brain through circulatory pathways, they slowly modulate brain activity.
However, recent studies have shown two expeditious gut-brain pathways facilitated by the autonomic nervous system. One operates via the spinal afferent neural pathway, while the vagus nerve mediates the other. Consequently, brain responses following glucose assimilation in the gastrointestinal tract are complicated. Moreover, as intestinal stimulation finally induces diverse cortical activities, including sensory, nociceptive, reward, and motor responses, it is necessary to employ methodologies that facilitate the visualization of localized brain circuits and pan-cortical activities to comprehend gut-brain neural transmission fully. Some studies have indicated precipitous alterations in calcium ion (Ca2+) concentrations within the hypothalamus and ventral tegmental area independently through different pathways after intestinal stimulation. However, whether there are changes in cerebral cortex activity has not been known.
To observe cerebral cortex activity after intragastric glucose injection, we developed an imaging technique for real-time visualization of cortex wide Ca2+ dynamics through a fully intact skull, using transgenic mice expressing genetically encoded Ca2+ indicators. This study presents a comprehensive protocol for a technique designed to monitor intestinal stimulation-induced transcranial cortex wide Ca2+ imaging following intragastric glucose injection via an implanted catheter. The preliminary data suggest that administering glucose solution into the gut activates the frontal cortex, which remains unresponsive to water administration.

<meta charset="utf8"></head><body>장-뇌 신경 통신의 실시간 분석: 장 포도당 자극에 대한 반응의 피질 전체 칼슘 역학

Gut-brain communication, facilitated by the vagus nerve, is crucial for communication between the gastrointestinal endocrine system and the brain. However, whether intragastric glucose injection can change cortical activity is still not understood. Here, we offer a comprehensive protocol to observe changes in cortical activity after glucose injection into the duodenum.

장-뇌 신경 통신의 실시간 분석: 장 포도당 자극에 대한 반응의 피질 전체 칼슘 역학

Communication between the gastrointestinal tract and the brain after nutrient absorption plays an essential role in food preference, metabolism, and ...

측정을위한 소형 이중 요소 스트레인 게이지의 제조 및 주입

요약

더 많은 비디오 탐색

이 비디오의 챕터

크레이 피쉬 Hindgut와 생리 실험 : 학생 실험실 연습

장 조작의 표준화 된 모델의 분석 : 쥐의 장 운동성 및 내장 벽의 염증의 기능 평가

자궁 원격 측정은 마우스 수축 압력을 측정하는

A Real-Time Wearable Electromyography Measurement System for Small Animals

위장 운동성 모니터 (GIMM)

기계적 자극 및 높은 해상도 C. 선 충 의 이미징에 대 한 마이크로 장치를 사용 하 여

내강 미립자의 쥐 소장 기계 감지 연구

장-뇌 신경 통신의 실시간 분석: 장 포도당 자극에 대한 반응의 피질 전체 칼슘 역학

장-뇌 신경 통신의 실시간 분석: 장 포도당 자극에 대한 반응의 피질 전체 칼슘 역학

장-뇌 신경 통신의 실시간 분석: 장 포도당 자극에 대한 반응의 피질 전체 칼슘 역학