National Institutes of Health (NIH), Joshua Frase Foundation, Muscular Dystrophy Association (MDA).

1. Criação para o experimento <ol><li> Carregar o software de controle dinâmico Muscle (DMC). </li><li> Poder-se as instruções do fabricante rig fisiologia seguinte. </li><li> Executar o software DMC: </li></ol> Supõe-se que o hardware é conectado ao computador que executa o software DMC, e que o sistema é calibrado. O software poderá ser revisto de tempos em tempos, portanto, são fornecidas instruções abaixo relevantes para a versão atual do software que usamos. Quando o software é aberto, ele já está em execução. O usuário pode escrever um protocolo inicialmente no DMC (por exemplo, para estimular a 50 Hz para 1,5 s para produzir uma tétano isométrica) e do protocolo pode então ser guardado para uso posterior. Nós usamos dois protocolos padrão: (1) protocolo de contração isométrica (contração por exemplo, ou tétano) e (2) protocolo de lesão por estiramento-excêntrico. Começamos com o protocolo de contração isométrica para a contração muscular. Para otimizar a contração muscular, o Monitor de tela de Saídas é usado; torque gerados durante a contração pode ser observada como os eletrodos são movidos. Quando a resposta contração máxima é atingida, os dados são coletados, retornando à tela principal (selecione Continue) e selecionando Begin e Feito. Os arquivos são salvos da Salvar como janela pop-up. Com os eletrodos mantido na mesma posição, um tétano (50 Hz) é então recolhida e guardada. Quando todas as contrações isométricas são concluídas, o protocolo de lesão por estiramento excêntrico pode ser carregado e executado. Porque há uma série de contrações para ser executado neste protocolo (10 contrações), na tela principal do Run Um botão é selecionado para revelar Run All status. Comece agora, quando é selecionada, uma Run Todos os protocolos janela pop-up aparece que pede o nome do arquivo eo diretório raiz na qual os arquivos serão salvos. Então, Start Protocolo de teste Series e Feito são selecionados para iniciar o protocolo de excêntrico. Os arquivos são salvos automaticamente para o diretório selecionado. 2. Posicionamento do animal na plataforma de fisiologia <ol><li> Cuidados com os animais e uso comissão (ACUC) orientações devem ser seguidas por todos os procedimentos que envolvem animais. </li><li> Anestesiar cão usando anestesia inalatória (como o isoflurano) de acordo com protocolo aprovado. Verifique blink reflex para ter certeza de que o animal é anestesiado profundamente. CO 2 de monitoramento, oximetria de pulso e temperatura devem ser cuidadosamente monitorizados durante todo o procedimento. Normalmente usamos propofol para a indução seguida por sevoflurano em anestesia inalatória. </li><li> Raspar o cabelo em torno do joelho laterais (joelho), onde os eletrodos estimulantes serão colocados (isto é, o aspecto lateral do início do membro na cabeça da fíbula para 2-3 cm distal ao trocanter maior. </li><li> Cão posição na tabela fisiologia em decúbito dorsal com o membro pélvico posicionado de modo que o fêmur ea tíbia fazer um ângulo reto, ea tíbia é paralela à mesa. Ou o pé direito ou esquerdo pode ser testada. </li><li> Antes de ligar pata do cão para forçar a pedal, de verificação para garantir que o pedal força é claro e seguro para rodar. Siga o procedimento para ligar o equipamento fisiologia e ativar o pedal. Nota: o pedal de força deve ser &quot;dura&quot; quando o usuário tenta movê-lo manualmente. </li><li> Suavemente resto pata do cachorro no pedal; medir e registrar o tempo de pata do cão a partir do eixo centro de rotação até o fim do dígito lateral. </li><li> Segura a pata no pedal usando o envoltório auto-aderente elástica. </li></ol> 3. Twitch torque isométrico (flexão tibiotársica) <ol><li> Sequência de um controlo de segurança, ligue monopolar blindado estéril calibre 24 eletrodos estimulante para a unidade de isolamento do estímulo (SIU). </li><li> Definir o estimulador para: saída de pulso contínuo a 1 Hz (1 pulso por segundo) </li><li> Configurações de software: Carregue o protocolo de contração isométrica (na principal protocolo de carga na tela de seleção). O botão One Run deve estar visível ao lado do botão Iniciar. Isso garante que o protocolo é executado apenas uma vez. </li><li> Com as mãos enluvadas, limpe a pele com álcool, e palpar o nervo fibular comum apenas distal da fíbula lateral proximal. Com um dedo marcando a área do nervo, insira cuidadosamente o cátodo eletrodo (preto) sob a pele e apenas externos ao periósteo. O eletrodo deve ser colocado paralelamente à superfície da pele a uma profundidade de cerca de dois centímetros, o suficiente para evitar que o eletrodo de mover-se quando a mão é removida. </li><li> Coloque o eletrodo ânodo (vermelho) sob a pele paralelas e ligeiramente distal ao eletrodo cátodo. Ambos os eletrodos deve agora estar no interior do nervo fibular comum apenas distal à cabeça da fíbula. </li><li> Ativar a estimulaçãotor a 1 Hz. Observe as respostas contração no monitor. Fazer pequenos ajustes nas posições de eletrodo para obter a maior amplitude possível contração. O eletrodo deve ser completamente removido e substituído em 03:57 incrementos de ½ cm paralela à tíbia para encontrar a resposta maior contração. Este é um componente crítico do procedimento e um grande cuidado deve ser tomado para encontrar a maior resposta. </li><li> Gravar as respostas twitch saindo do monitor tela Saídas (selecione Continuar), em seguida, selecione Begin e Feito para coletar os dados. Salve o arquivo com o nome do arquivo desejado no Salvar como janela pop up. Desligue o estimulador. </li></ol> 4. Torque tetânica isométrica (flexão tibiotársica) <ol><li> Sem mover os eletrodos, altere as configurações estimulador de 50 Hz por 1,5 segundos e permitir que a função de gatilho externo. Isso permite que o estimulador para ser ativado pelo software. </li><li> Configurações do software: O protocolo de contração isométrica mesmo é usado para coletar a resposta tetânica como para a contração muscular. Assumindo que os eletrodos estimulantes não foram movidos, Begin e Feito são selecionados para produzir o tétano. No protocolo isométrico para produzir uma tétano, o estimulador é acionado pelo software para manter o timing correto. Salvar a resposta tetânica em Salvar como janela pop up. </li></ol> 5. Protocolo excêntrico <ol><li> Sem mover os eletrodos, altere as configurações estimulador para: 50 Hz por 1 segundo (100V), e habilitar a função de gatilho externo. Isso permite que o estimulador para ser ativado pelo software. </li><li> Configurações de software: Coloque o protocolo lesão excêntrica trecho, um comando para o servomotor para girar 29 graus (30 graus é o máximo). Todos selecione Executar. Selecione Iniciar, digite o nome do arquivo de raiz para a série excêntrica de arquivos ea pasta em que estão para ser salvo. Selecione Iniciar Protocolo de teste Series, e então Feito para iniciar o protocolo. </li><li> Neste protocolo o estimulador está previsto para ser acionado pelo software para manter o timing correto. Como a resposta a cada contração excêntrica aparece na tela, ele é automaticamente salvo. </li><li> Um período de repouso quatro minutos segue cada conjunto de dez contrações excêntricas. </li><li> Coletar um total de 30 contrações excêntricas (três séries de dez contrações; cada conjunto separado por um período de descanso de quatro minutos). </li></ol> 6. Twitch torque isométrico (extensão tibiotársica) <ol><li> Repita o protocolo de contração acima, mas colocar os eletrodos perpendiculares à pele e proximal à colocação dos eletrodos original para o protocolo de flexão. O nervo tibial é estimulado como cursos caudalmente e distalmente dentro do ventre muscular gastrocnemious. Emparelhado estimulante e eletrodos de referência são colocados no fundo do caudal musculatura e bem próximo ao joelho. O ponto aproximado de colocação é ao longo de uma linha que corta o ângulo de 90 º formado pela sufocar (joelho). Porque o nervo tibial é mais profundo (e caudal) para o nervo fibular comum, os eletrodos devem ser colocados em diversas áreas para eliciar os potenciais twitch ideal. Este é um componente crítico do processo. Nota: traçados torque de contração tibiotársica e tetania aparece invertida em relação ao traçado de flexão tibiotársica. </li></ol> 7. Torque tetânica isométrica (extensão tibiotársica) <ol><li> Sem mover os eletrodos, altere as configurações estimulador de 50 Hz por 1,5 segundos e permitir que a função de gatilho externo. Isso permite que o estimulador para ser ativado pelo software. </li><li> Configurações de software para: 50 Hz por 1,5 segundos e permitir que a função de gatilho externo. Isso permite que o estimulador para ser ativado pelo software. </li><li> Configurações do software: O protocolo de contração isométrica mesmo é usado para o tétano como para a contração muscular. Assumindo que os eletrodos estimulantes não foram movidos, Begin e Feito são selecionados para produzir o tétano. </li><li> No protocolo isométrico para produzir uma tétano, o estimulador é acionado pelo software para manter o timing correto. Salvar a resposta tetânica no pop up janela Salvar Arquivo. </li></ol> 8. Análise de dados <ol><li> Dinâmica muscular programa de análise (DMA) (Aurora Científica) é usado para obter o torque e informações temporais coletados de contração muscular, contrações tetânicas e excêntrico. </li><li> Executar o programa de DMA: O software poderá ser revisto de tempos em tempos, portanto, são fornecidas instruções abaixo relevantes para a versão atual do software que usamos. Quando o software é aberto DMA não está em execução. Para ativar o programa, selecione o botão de seta branca no canto superior esquerdo. O software DMA tem uma série de funções, mas para o nosso propósitos, apenas algumas funções relevantes serão descritas. Carregar um arquivo para analisar: O Atualizar arquivo de dados recentes ou arquivo de dados nova janela pop-up aparece quando o programa de DMA é iniciado. Selecione Novo; na próxima janela, selecione Labview; na próxima janela, selecione a pasta apropriada e arquivo; selecione Abrir. Selecione Remover Plot filtro para remover esta janela. Introduzir uma frequência de filtro na caixa de freqüência de corte. Freqüência do filtro ideal teria que ser determinado com base nos dados específicos a serem avaliados. Como exemplo, usamos 30 Hz para as nossas respostas isométrica e 10 Hz para as respostas excêntrico. Selecione o botão Use filtrada dados. Em Dados Plot, seleccione Força filtrada. Use as duas barras de deslizamento na parte inferior para expandir a exibição e mover-se através do arquivo. </li><li> Análise de contração (Fig. 1): Supondo que o arquivo é carregado e os passos acima forem concluídos, definir a posição dos cursores: Há 3 cursores: (1) azul, (2) e amarela (3) branca. Para contrações isométricas e tetani ou outras contrações isométricas, o azul é definido no ponto em que o binário sobe do torque de descanso, o amarelo é colocado onde o torque retorna ao torque de repouso (ou seja, após a fase de relaxamento), o branco é colocado para à direita do cursor amarelo (não necessária). Os cursores são facilmente mudou-se com o botão esquerdo do mouse pressionado e arrastar o cursor selecionado para a posição desejada. Realizar a análise: Quando os cursores são posicionados, selecione fazer uma análise do músculo, em seguida, mostrar resultados. Sobre os dados dos resultados analisados ​​Muscle janela pop-up, um número de variáveis ​​são exibidos, tais como Força Máxima; Força de linha de base; ½ tempo de relaxamento, etc Os dados são apresentados para a resposta de torque, que se situa entre os cursores 1 (azul) e 2 (amarelo ). Todas estas variáveis ​​ou variáveis ​​específicas podem ser registradas em um arquivo de dados, no entanto, esse processo não é descrito aqui. Se um log de dados não está configurado, os dados teriam de ser gravado com a mão. Selecione Janela Fechar para retornar à tela principal. Selecione Programa Sair para fechar o DMA, e selecione a seta branca para começar a análise de um novo arquivo. </li><li> Tetania análise (Fig. 2): Os mesmos passos como descrito acima para a contração muscular. </li><li> Análise excêntrico (Fig. 3): A análise excêntrico requer mais etapas de montar e usa todos os três cursores. Se a resposta torque excêntrico é negativo (isto é, o torque aparecem traçados no sentido descendente), pode ser invertido, inserindo -1 na área de referência (cm ²) caixa (valores de torque são inalterado) e selecione Não normalize, o botão inverte para indicar os dados foram normalizados (neste caso, invertido). Digite o Cut Off Freqüência desejada (por exemplo, 10 Hz) e selecione Usar dados não filtrado para reverter o botão usar dados filtrados, agora dados filtrados serão utilizados para a análise. Posicione o cursor azul no ponto onde o torque isométrico começa a subir a partir de torque repouso; posicionar o cursor amarelo no ponto onde o torque de alongamento excêntrico começa a subir a partir do planalto isométrica (veja figura abaixo), a posição do cursor branco onde retorna ao torque descansando torque. Selecione fazer uma análise do músculo, depois no botão Mostrar Resultados. Dados sobre o Muscle analisaram os resultados janela pop-up, você pode selecionar os dados entre os cursores 1 (azul) e 2 (amarelo) para os dados de torque isométrico, ou entre os cursores 2 (amarelo) e 3 (branco) para os dados de torque excêntrico. Todas estas variáveis ​​ou variáveis ​​específicas podem ser registradas em um arquivo de dados, no entanto, esse processo não é descrito aqui. Se um log de dados não está configurado, os dados teriam de ser gravado com a mão. Selecione Janela Fechar para retornar à tela principal. Selecione Programa Sair para fechar o DMA, e selecione a seta branca para começar a análise de um novo arquivo. </li></ol> 9. Resultados representante <ol><li> Twitch torque: estimulação do nervo tibial (1 Hz) ativado twitches única de músculos extensores tibiotársica (Fig. 1). Note que o eixo Y indica &quot;força&quot;; torque (o produto da força e distância) é calculado pelo usuário. Nós medimos o comprimento da pata (a partir do eixo de rotação até o fim do dígito lateral). Este comprimento é a distância (braço de alavanca) usado para determinar torque (Nm). </li><li> Torque tetânica isométrica (extensão tibiotársica): estimulação do nervo tibial tetanized tibiotársica músculos extensores (1,5 seg trem de pulsos de 50hz). Usamos dinâmicas Muscle software de computador de Controle (DMC, Aurora Scientific, Inc.) para controle de tempo e estímulo para captar as respostas de torque (Fig. 2). </li><li> Protocolo excêntrico: As contrações excêntricas foram realizadas nos flexores tibiotársica. Percutânea do nervo peroneal Stimulation ativada uma contração isométrica inicial seguido de rotação conjunta causando alongamento dos músculos flexores ativado (contração excêntrica; Fig. 3) 6. </li></ol><img src="/files/ftp_upload/2623/2623fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Colocação do azul (# 1), amarelo (# 2) e branco (# 3) cursores para analisar uma contração muscular. A captura de tela representante do software DMA é mostrado para contração de extensão tibiotársica em um cão saudável kg 13. Observe que, para posterior análise realizada pelo software, os dados são exportados para uma planilha, ea produção de força (como mostrado na figura como Force (g) pode ser convertida em Torque torque (Nm). É calculado pelo produto da força e alavanca de distância do braço (nesta distância = comprimento medido em relação ao eixo de rotação para dígito lateral da pata). <img src="/files/ftp_upload/2623/2623fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2. Colocação do azul (# 1), amarelo (# 2) e branco (# 3) cursores para analisar um tétano. Uma tela de tiro representante do software DMA é mostrado para tibiotársica animais extensão tetania, mesmo como mostrado na figura 1. <img src="/files/ftp_upload/2623/2623fig3.jpg" alt="Figura 3" /> Figura 3. Colocação do azul (# 1), amarelo (# 2) e branco (# 3) cursores para analisar uma contração lesão por estiramento-excêntrico. A captura de tela representante do software DMA é mostrado para uma única contração lesão por estiramento-excêntrica em um cão saudável kg 13. O planalto inicial (linha verde) ilustra a fase isométrica da contração. A fase isométrica é seguido por uma fase (stretch) excêntrica, como ilustrado pelo pico rápido na linha verde. Repetidas contrações excêntricas normalmente resultam em um declínio constante no torque isométrico.

<ol>
	<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. D. o. n. a. l. d. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skinned+single+fibers+from+normal+and+dystrophin-deficient+dogs+incur+comparable+stretch-induced+force+deficits.">Skinned single fibers from normal and dystrophin-deficient dogs incur comparable stretch-induced force deficits.</a> Muscle Nerve. 31, 768-771 (2005).</li><li>Kornegay, J. N., Bogan, D. J., Bogan, J. R., Childers, M. K., Cundiff, D. D., Petroski, G. F., Schueler, R. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contraction+force+generated+by+tarsal+joint+flexion+and+extension+in+dogs+with+golden+retriever+muscular+dystrophy.">Contraction force generated by tarsal joint flexion and extension in dogs with golden retriever muscular dystrophy.</a> J Neurol Sci. 166, 115-121 (1999).</li><li>Liu, J. M., Okamura, C. S., Bogan, D. J., Bogan, J. R., Childers, M. 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=Effects+of+prednisone+in+canine+muscular+dystrophy.">Effects of prednisone in canine muscular dystrophy.</a> Muscle Nerve. 30, 767-773 (2004).</li><li>Tegeler, C. J., Grange, R. W., Bogan, D. J., Markert, C. D., Case, D., Kornegay, J. N., Childers, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eccentric+contractions+induce+rapid+isometric+torque+drop+in+dystrophin-deficient+dogs.">Eccentric contractions induce rapid isometric torque drop in dystrophin-deficient dogs.</a> Muscle Nerve. 42, 130-132 (2010).</li><li>Allen, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eccentric+muscle+damage:+mechanisms+of+early+reduction+of+force.">Eccentric muscle damage: mechanisms of early reduction of force.</a> Acta Physiol Scand. 171, 311-319 (2001).</li><li>Friden, J., Lieber, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eccentric+exercise-induced+injuries+to+contractile+and+cytoskeletal+muscle+fibre+components.">Eccentric exercise-induced injuries to contractile and cytoskeletal muscle fibre components.</a> Acta Physiol Scand. 171, 321-326 (2001).</li><li>Merkies, I. S., Faber, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Outcome+measures+in+Duchenne+muscular+dystrophy:+are+we+ready+for+the+new+therapeutic+era?.">Outcome measures in Duchenne muscular dystrophy: are we ready for the new therapeutic era?.</a> Neuromuscul Disord. 19, 447-447 (2009).</li><li>Nagaraju, K., Willmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developing+standard+procedures+for+murine+and+canine+efficacy+studies+of+DMD+therapeutics:+report+of+two+expert+workshops+on+"Pre-clinical+testing+for+Duchenne+dystrophy".">Developing standard procedures for murine and canine efficacy studies of DMD therapeutics: report of two expert workshops on "Pre-clinical testing for Duchenne dystrophy".</a> Neuromuscul Disord. 19, 502-506 (2009).</li><li>Proske, U., Allen, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Damage+to+skeletal+muscle+from+eccentric+exercise.">Damage to skeletal muscle from eccentric exercise.</a> Exerc Sport Sci Rev. 33, 98-104 (2005).</li><li>Warren, G. L., Lowe, D. A., Armstrong, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+tools+used+in+the+study+of+eccentric+contraction-induced+injury.">Measurement tools used in the study of eccentric contraction-induced injury.</a> Sports Med. 27, 43-59 (1999).</li></ol>

A produção deste vídeo-artigo foi patrocinado pela Aurora Scientific, Inc.

Este protocolo é usado para avaliar a função muscular grandes animais in vivo para analisar, documentar e determinar a eficácia de intervenções de tratamento ou para documentar características biológicas de progressão da doença. 1-6 posicionamento Animal, colocação dos membros e colocação dos eletrodos são variáveis-chave que resulta um impacto significativo. Em um estudo preliminar, a concentração alveolar médio (MAC) valores para o isoflurano não afetou significativamente as medidas de força (Schueler RO, Koch H, Kornegay JN, dados não publicados, 1993). Hardware e software estão disponíveis comercialmente e métodos bem estabelecidos. 7, 1,2,8,4,9-11,6,12 É recomendável que os usuários obter e utilizar o software e equipamentos descritos acima, quando após esse protocolo. Modificações: limitações do servomotor atuais incluem massa corporal de cerca de 23 kg e comprimento de 20 cm de pata. Note-se que o limite de torque é de aproximadamente 8 metros de N-para o transdutor de torque (modelo 310LR) descrito aqui. Este valor pode ser excedido por cães normal em seis meses ou mais. Possíveis modificações ao protocolo atuais incluem a atualização do software e aumentar a faixa de torque do transdutor. Aurora Científico fabrica um dispositivo de posicionamento dos membros de animais de grande porte que pode ser substituído para o quadro estereotáxico usados ​​no protocolo atual. Este método tem sido aplicado com sucesso a outros modelos animais, incluindo primatas não-humanos.

<table border="1"><tbody><tr><th> Nome do reagente </th><th> Companhia </th><th> Número de catálogo </th><th> Comentários (opcional) </th></tr><tr><td> Eletrodos estimuladores </td><td> Teca </td><td> 25mmx26G </td><td> Eletrodos descartáveis ​​agulha estéril monopolar </td></tr><tr><td> Estimulador </td><td> Grama </td><td> S88X </td><td></td></tr><tr><td> Unidade de isolamento de estímulo </td><td> Grama </td><td> SIU-C </td><td></td></tr><tr><td> Sistema de alavanca do músculo </td><td> Aurora Scientific </td><td> 310C-LR </td><td> Opção de platina </td></tr><tr><td> Interface de sinal </td><td> Aurora Scientific </td><td> Série 604A </td><td></td></tr><tr><td> Controle dinâmico Muscle &amp; Software Análise </td><td> Aurora Scientific </td><td> Aurora Scientific </td><td></td></tr><tr><td> PC / Monitor </td><td> Aurora Scientific </td><td> Computador com Windows XP </td><td></td></tr><tr><td> Dispositivo de posição do membro </td><td> Aurora Scientific </td><td> NA </td><td> Pode ser substituído por quadro estereotáxico </td></tr><tr><td> Tabela </td><td> Northstar Alfândega, LLC </td><td> NA </td><td> Mesa feita sob encomenda </td></tr><tr><td> Envoltório flexível para fixação pata para pedal </td><td> Andover </td><td> PetFlex (5cmx2m) </td><td> Podem ser reutilizados uma ou duas vezes </td></tr></tbody></table>

in vivo canine muscle function assay

Nós descrevemos um método minimamente invasivo e reprodutível para medir a força muscular canina pélvica membro e resposta muscular a repetidas contrações excêntricas. O membro pélvico de um cão anestesiado é imobilizado em uma moldura estereotáxica para alinhar a tíbia em um ângulo direito ao fêmur. Adesiva wrap apõe a pata para um pedal montado no eixo de um servomotor para medir torque. Percutânea estimulação do nervo ativa músculos dos membros pélvicos da pata, quer push (ampliar) ou puxar (flex) contra o pedal para gerar torque isométrico. Percutânea estimulação do nervo tibial ativa músculos extensores tibiotársica. Repetidos excêntrico (alongamento) contrações são induzidas nos músculos flexores tibiotársica por estimulação do nervo peroneal percutânea. O protocolo consiste de um excêntrico contração isométrica inicial seguido de um estiramento forçado imposto pelo servomotor. A rotação efetivamente alonga o músculo ao mesmo tempo que os contratos, por exemplo, uma contração excêntrica. Durante a estimulação dos músculos flexores são submetidos a um 800 e 200 ms isométrica contração excêntrica msec. Este procedimento é repetido a cada 5 segundos. Para evitar a fadiga, 4 min resto segue a cada 10 contrações com um total de 30 contrações executadas.

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In Vivo Canine Muscle Function Assay

Nós descrevemos um método minimamente invasivo e indolor para medir a força muscular canina hindlimb e resposta muscular a repetidas contrações excêntricas.

Em função Assay Canine Muscle Vivo

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 visualizações.  Wake Forest University. Nós descrevemos um método minimamente invasivo e indolor para medir a força muscular canina hindlimb e resposta muscular a repetidas contrações excêntricas.

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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.

Um<em&gt; In vivo</em&gt; Ensaio para ensaio de permeabilidade dos vasos sangüíneos

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 ...

Medicina

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.

In vivo 19 F MRI para Rastreamento celular

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.

High-throughput Citometria de Fluxo Ensaio Celular para detectar anticorpos em N-metil-D-aspartato ou dopamina-2 Receptor em Soro Humano

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.

Avaliação da Estrutura e Função do Ventrículo Direito em modelo de camundongo Pulmonary Artery constrição por Ecocardiografia transtorácica

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.

Detecção precoce de Induzida por Medicamentos Renal hemodinâmica Disfunção Usando ultrassonografia Tecnologia em Ratos

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.

Avaliação ultra-som base de Artéria Coronária Flow e Fluxo Coronariano Reserve Usando o modelo de sobrecarga de pressão no Mice

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.

Depleção de células do rato de xenoenxertos de tumor humano Melhora Significativamente Análise Downstream de células alvo

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.

Fósforo-31 Magnetic Resonance Spectroscopy: uma ferramenta para medir<em&gt; In Vivo</em&gt; Capacidade mitocondrial fosforilação oxidativo no músculo esquelético humano

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.

Avaliação In Vivo das Propriedades Mecanicas e Viscoelásticas da Língua do Rato

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.

Acoplamento de Neurovascular do músculo esquelético, capacidade oxidativa e função Microvascular com 'Balcão único' espectroscopia de infravermelho próximo

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