Diese Arbeit wurde durch die grundlegenden Forschungsmittel für die zentralen Universitäten (020814380018, 020814380077), der China Scholarship Council (CSC, Nr. 201606195024), Natural Science Foundation der Provinz Jiangsu (BK20160138) und Key-Projekt unterstützt. von Wissenschaft und Technologie Development Foundation, Nanjing Medical University (2014NJMUZD053) unterstützt.

Drei-Monate-alten und 18-Monate-alten Sprague-Dawley Ratten wurden in der vorliegenden Studie verwendet. Alle Tiere wurden entsprechend der NIH-Leitlinien für die Pflege und Verwendung von Labortieren bearbeitet. Verfahren im Zusammenhang mit tierischen Probanden stimmten die lokalen institutionellen Animal Care und Ethik-Kommission, mit dem Bemühen, das Leiden der Tiere zu minimieren. Die Protokolle wurden von den institutionellen Animal Care und Nutzung Committee (IACUC) an der technischen Universität Nanjing (Nanjing, China) genehmigt.
Die Ratten wurden in zwei Gruppen entsprechend ihrem Alter und vorläufige Leistung in der APO-induzierte erektile Funktionstest vor der ICP Aufnahme unterteilt: die junge normalen Gruppe (YN) und Alter erektile Dysfunktion Gruppe (AE-Gruppe)10.
1. Vorbereitung vor der Operation
<ol><li>Manuell machen Sie ein paar bipolare Elektroden für die ICP-Aufnahme (Abbildung 1). Leicht biegen Sie die Enden der Elektroden, und stellen Sie den Abstand zwischen zwei Elektroden auf 1-2 mm breit, wie in Figur 1Adargestellt.</li>
	<li>Schließen Sie die Elektroden an den Stimulator mit Krokodil-Klemmen (Abb. 1AB).</li>
	<li>
Bauen die Kathetersystem: Erstens schließen Sie eine subkutane 23G-Nadel an ein 3-Wege-Ventil mit Schlauch an, dann schließen Sie den Absperrhahn an der Drucksensor. Als nächstes befestigen Sie eine 10-mL-Spritze die dritte Ende des Absperrhahn zu Heparin Kochsalzlösung.</li>
	<li>Nach dem Befüllen des Gesamtsystems mit Heparin Kochsalzlösung (200 U/mL) auf Dichtheit überprüfen. Drehen Sie dann die 3-Wege-Hahn abschließend die Spritze oder Druck-Wandler Kanal (Abbildung 1).</li>
	<li>Heben Sie die Nadel 20 cm bis zur Höhe des hölzernen Pad. Kalibrieren Sie den Druck recording-System mit 20 cm H2O. Danach verschieben Sie die Höhe der Nadel, um die Genauigkeit des Systems der Aufnahme zu überprüfen. Wiederholen Sie die Kalibrierung die Genauigkeit bestätigt wurde.</li>
	<li>Übertragen Sie die Ratten aus der Tierhaltung auf die OP-Raum, und es ermöglichen Sie ihnen, die OP-Raum für mindestens 30 min gewöhnt.</li>
	<li>Die autoklaviert Instrumente werden mit 70 % Ethanol kurz vor Operation besprüht.</li>
</ol>(2) Chirurgie Verfahren
<ol><li>Betäuben Sie die Ratte mit einer intraperitonealen Injektion von Natrium-Pentobarbital bei einer Dosis von 45 mg/kg Körpergewicht zu, und warten Sie ca. 5-10 min. Kneifen die Zehen, eine richtige Anesthetization zu bestätigen.</li>
	<li>Rasieren Sie das Fell des Bauches und des Halses mit einen elektrischen Rasierer zu, und legen Sie die Ratte auf seinem Rücken auf ein Heizkissen.</li>
	<li>Wischen Sie den OP-Bereich mit 10 % Povidon-Jod-Lösung getränkten Wattebällchen gefolgt von 70 % igem Ethanol getränkten Wattebällchen. Darüber hinaus gelten Sie ophthalmologischen Salbe um die Augen vor dem Austrocknen zu verhindern.</li>
	<li>Katheterisierung der linken Halsschlagader.<ol>
<li>Die Haut des Halses mit der Zange fassen und einen horizontalen Schnitt in der Mitte des Halses zu machen. Einschneiden der Muskeln, sorgfältig aussetzen der linken Halsschlagader und einen 5-mm-Abschnitt des Schiffes zu isolieren.</li>
		<li>Sorgfältig trennen Sie die Halsschlagader vom Nervus Vagus mit Pinzette, zeichnen Sie eine Seide Naht unter der Arteria carotis und kaudalen Ende des Schiffes anziehen Sie eine lose Krawatte, dann machen Sie einen anderen festen Knoten am kranialen Ende des Schiffes zu.</li>
		<li>Kaudal Klemmen Sie das Schiff mit einer Bulldogge Klammer über die Naht um den Blutfluss zu stoppen.</li>
		<li>Vorsichtig machen Sie einen Einschnitt auf dem Schiff mit mikrochirurgischen Schere, und legen Sie die arteriellen Katheter zum Herzen hin mit Hilfe von Mikro-sezieren Haken und Zange.</li>
		<li>Befestigen Sie die losen kaudalen Ligatur um den Katheter zu sichern. Entfernen Sie die Bulldog-Klemme um den Blutfluss wiederherzustellen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Isolieren der CN und platzieren Sie die Elektroden
	<ol>
<li>Heben Sie die Haut und Muskeln des Bauches mit einer Zange. Durchschneiden Sie mit der sezierenden Schere das unterere Abdomen in den Penis, einen Mittellinie Schnitt zu machen.</li>
		<li>Schieben Sie den Darm mit Wattestäbchen in den oberen Teil der Bauchhöhle.</li>
		<li>Die Blase mit einer Zange fassen und Herausziehen der Blase aus der Bauchhöhle. Setzen Sie die ventralen Lappen der Prostata, die auf dem ventralen Teil der Harnröhre liegt.</li>
		<li>Ziehen Sie die ventralen Lappen der Prostata, Samenblase und Samenleiter, den dorsalen Lappen der Prostata verfügbar zu machen. Suchen Sie die Haftung der Samenleiter und Prostata.</li>
		<li>Trennen Sie den Abstand zwischen der Prostata und der Samenleiter. Setzen Sie sorgfältig die fibröse Kapsel, die nach der Verknüpfungspunkt der Prostata und Samenleiter befindet. Dann finden Sie die großen Becken Ganglion (Abbildung 2). Hinweis: Die großen Becken Ganglion und höhlenartigen Nerven können an der Oberfläche der Prostata eingesehen werden.</li>
		<li>Trocknen Sie sorgfältig CN Bereich mit einem sterilen Tupfer. Sorgfältig zu isolieren Sie und Haken Sie rechts kavernösen Nerven mit den bipolaren Elektroden.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Katheterisierung der linke Schenkel
	<ol>
<li>Einen kleinen Schnitt in die Haut des Penis mit sezierenden Schere geschnitten, und dann vorsichtig die Haut von den Penisschaft entblößen.</li>
		<li>Sezieren der quergestreiften Muskulatur des Penis. Der obere Zweig der Pubis Knochen zu finden.</li>
		<li>Aussetzen des Bulbospongiosus Muskels, umfasst die spongiöse Birne.</li>
		<li>Teilen Sie die Bulbospongiosus Muskel vom Ischiocavernosus Muskel durch mit gebogenen Pinzette.</li>
		<li>Isolieren Sie Ischiocavernosus Muskel mit gebogenen Pinzette sorgfältig zu, und dann schneiden Sie Ischiocavernosus Muskel, der weiße Tunica Albuginea der Crus Corpus Cavernosum aussetzen.</li>
		<li>Stechen Sie nach der anatomischen Richtung der Crus Corpus Cavernosum die Nadel vorsichtig in die Crus Schwellkörper durch den weißen Tunica Albuginea. Hinweis: Dies ist ein entscheidender Schritt zur erfolgreichen Katheterisierung. Eine kleine Menge von heparinisierten Kochsalzlösung injiziert werden kann, und eine leichte penile Tumeszenz sollten beachtet werden, wenn die Nadel richtig eingelegt wurde.</li>
		<li>Sorgfältig lösen Sie die Nadel und vermeiden Sie jede gleiten die Nadel oder Unterbrechung der Verbindungsschlauch. Auf Undichtigkeiten prüfen.</li>
	</ol>
</li>
</ol>(3) stimulieren Sie die CN
<ol><li>Öffnen Sie das Softwareprogramm für Druck Signalaufzeichnung und starten Sie die Druck-Signal-Aufnahme.</li>
	<li>Legen Sie die Parameter der Stimulation: 15 Hertz, Pulsbreite von 5 Millisekunden, 5 Volt und eine 60 s Dauer. Stimulieren Sie kN bei einer Frequenz von 15 Hz mit einer Pulsbreite von 5 ms. Hinweis: Ein starken Anstieg des ICP kann beobachtet werden, während der Anwendung der elektrischen Stimulation.</li>
	<li>Eine 30-minütige Ruhepause zwischen Stimulationen zu ermöglichen. Das Maximum der aufeinander folgenden Stimulation in jedes Tier ist dreimal.</li>
</ol>(4) das Verfahren beenden
<ol><li>Verwalten Sie nach der Aufnahme Euthanasie durch die Injektion von einer Überdosis von Pentobarbital-Natrium in einer Dosis von 150 mg/kg Körpergewicht. Bestätigen Sie den Tod von Ratten, durch die Überprüfung ihrer arteriellen Drucks. Die Ratten, und reinigen Sie die Chirurgie-Tools.</li>
</ol>(5) Datenanalyse
<ol><li>Speichern und Exportieren der Daten aus der Software. Die Antwort wird gemeinhin als das Verhältnis von ICP zu systemischen arteriellen Mitteldruck (MAP) dargestellt. Das Verhältnis von Peak ICP/MAP wurde berechnet, um die erektile Funktion bewerten.</li>
	<li>Pool-Daten von mindestens fünf Ratten und analysieren mit Statistiksoftware. Unterschiede sind statistisch signifikant angesehen, wenn p < 0,05, mit der Student t-Test.</li>
</ol>

<ol>
	<li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NIH+Consensus+Conference.+Impotence.+NIH+Consensus+Development+Panel+on+Impotence.">NIH Consensus Conference. Impotence. NIH Consensus Development Panel on Impotence.</a> JAMA. 270 (1), 83-90 (1993).</li><li>Chung, E., De Young, L., Brock, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigative+models+in+erectile+dysfunction:+a+state-of-the-art+review+of+current+animal+models.">Investigative models in erectile dysfunction: a state-of-the-art review of current animal models.</a> J Sex Med. 8 (12), 3291-3305 (2011).</li><li>Lue, T. F., Takamura, T., Schmidt, 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=Hemodynamics+of+erection+in+the+monkey.">Hemodynamics of erection in the monkey.</a> J Urol. 130 (6), 1237-1241 (1983).</li><li>Carati, C. J., Creed, K. E., Keogh, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autonomic+control+of+penile+erection+in+the+dog.">Autonomic control of penile erection in the dog.</a> J Physiol. 384, 525-538 (1987).</li><li>Steers, W. D., Mallory, B., de Groat, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+study+of+neural+activity+in+penile+nerve+of+the+rat.">Electrophysiological study of neural activity in penile nerve of the rat.</a> Am J Physiol. 254 (6 Pt 2), R989-R1000 (1988).</li><li>Kapoor, M. S., Khan, S. A., Gupta, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+erectile+dysfunction.">Animal models of erectile dysfunction.</a> J Pharmacol Toxicol Methods. 76, 43-54 (2015).</li><li>Burnett, A. L., Lowenstein, C. J., Bredt, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitric+oxide:+A+physiologic+mediator+of+penile+erection.">Nitric oxide: A physiologic mediator of penile erection.</a> Science. 257 (5068), 401-403 (1992).</li><li>Oh, T. Y., Kang, K. K., Ahn, B. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Erectogenic+effect+of+the+selective+phosphodiesterase+type+5+inhibitor,+DA-8159.">Erectogenic effect of the selective phosphodiesterase type 5 inhibitor, DA-8159.</a> Arch Pharm Res. 23 (5), 471-476 (2000).</li><li>Ouyang, B., Sun, X., Han, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+urine-derived+stem+cells+alone+or+genetically-modified+with+FGF2+Improve+type+2+diabetic+erectile+dysfunction+in+a+rat+model.">Human urine-derived stem cells alone or genetically-modified with FGF2 Improve type 2 diabetic erectile dysfunction in a rat model.</a> PLoS One. 9 (3), e92825 (2014).</li><li>Pan, F., Xu, J., Zhang, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+characterization+of+the+MicroRNA+profile+in+aging+rats+with+erectile+dysfunction.">Identification and characterization of the MicroRNA profile in aging rats with erectile dysfunction.</a> J Sex Med. 11 (7), 1646-1656 (2014).</li><li>Cho, M. C., Park, K., Kim, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Restoration+of+erectile+function+by+suppression+of+corporal+apoptosis,+fibrosis+and+corporal+veno-occlusive+dysfunction+with+rho-kinase+inhibitors+in+a+rat+model+of+cavernous+nerve+injury.">Restoration of erectile function by suppression of corporal apoptosis, fibrosis and corporal veno-occlusive dysfunction with rho-kinase inhibitors in a rat model of cavernous nerve injury.</a> J Urol. 193 (5), 1716-1723 (2015).</li><li>Hannan, J. L., Matsui, H., Sopko, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Caspase-3+dependent+nitrergic+neuronal+apoptosis+following+cavernous+nerve+injury+is+mediated+via+RhoA+and+ROCK+activation+in+major+pelvic+ganglion.">Caspase-3 dependent nitrergic neuronal apoptosis following cavernous nerve injury is mediated via RhoA and ROCK activation in major pelvic ganglion.</a> Sci Rep. 6, 29416 (2016).</li><li>Heaton, J. P., Varrin, S. J., Morales, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+characterization+of+a+bio-assay+of+erectile+function+in+a+rat+model.">The characterization of a bio-assay of erectile function in a rat model.</a> J Urol. 145 (5), 1099-1102 (1991).</li><li>Mehta, N., Sikka, S., Rajasekaran, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+as+an+animal+model+for+male+erectile+function+evaluation+in+sexual+medicine+research.">Rat as an animal model for male erectile function evaluation in sexual medicine research.</a> J Sex Med. 5 (6), 1278-1283 (2008).</li><li>Quinlan, D. M., Nelson, R. J., Partin, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+rat+as+a+model+for+the+study+of+penile+erection.">The rat as a model for the study of penile erection.</a> J Urol. 141 (3), 656-661 (1989).</li><li>Albersen, M., Orabi, H., Lue, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+and+treatment+of+erectile+dysfunction+in+the+aging+male:+A+mini-review.">Evaluation and treatment of erectile dysfunction in the aging male: A mini-review.</a> Gerontology. 58 (1), 3-14 (2012).</li><li>Hedlund, P., Matsumoto, K., Andersson, K. -. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+Models+of+Erectile+Dysfunction.">Animal Models of Erectile Dysfunction.</a> Curr Prot Pharmacol. 29, 5.41.1-5.41.22 (2005).</li><li>Giuliano, F., Bernabe, J., Rampin, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Telemetric+monitoring+of+intracavernous+pressure+in+freely+moving+rats+during+copulation.">Telemetric monitoring of intracavernous pressure in freely moving rats during copulation.</a> J Urol. 152 (4), 1271-1274 (1994).</li><li>Bernabe, J., Rampin, O., Giuliano, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracavernous+pressure+changes+during+reflexive+penile+erections+in+the+rat.">Intracavernous pressure changes during reflexive penile erections in the rat.</a> Physiol Behav. 57 (5), 837-841 (1995).</li><li>Bernabe, J., Rampin, O., Sachs, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracavernous+pressure+during+erection+in+rats:+an+integrative+approach+based+on+telemetric+recording.">Intracavernous pressure during erection in rats: an integrative approach based on telemetric recording.</a> Am J Physiol. 276 (2 Pt 2), R441-R449 (1999).</li><li>Adachi, H., Kodama, K., Ishihara, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+erectile+response+by+continuous+measurement+of+penile+diameter+in+rats.">Evaluation of erectile response by continuous measurement of penile diameter in rats.</a> J Pharmacol Toxicol Methods. 41 (4), 147-152 (1999).</li></ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben

ICP ist ein direktes Maß der erektilen Funktion eine zuverlässige Methode14. Es ermöglicht die Erfassung von Daten auf basale ICP, ICP, Spitze plateau, ICP, Erektion und Abschwellung gelegentlich, Dauer der Reaktion, etc.. Neben diesen gemessenen Parameter direkten, gibt es einige andere Indexparameter: (1) "T80", die Zeit zu 80 % des Peak ICP; (2) "D20", die Zeit auf 20 % des Peak ICP zu verringern; (3) "ΔT80", die Rate der Zunahme des Drucks (pro Sekunde) bei T80; und (4) "ΔD20", die Rate der Abnahme des Drucks (pro Sekunde) bei D20. Diese Parameter ermöglichen für die Quantifizierung von jeder Stufe und die Qualität der ICP Antwort, das spiegeln die Auswirkungen der Krankheit und untersuchen die Wirksamkeit von Medikamenten14,17. Diese Aufzeichnungsmethode ICP ist in Tiermodellen ED verbreitet. Wir haben in diesem Protokoll die ICP-Reaktion bei jungen und alten ED Ratten verglichen. Bei Bedarf Verabreichung von Medikamenten über intrakavernose Katheter kann es durch die Platzierung von einem anderen intrakavernose Katheter in die kontralaterale Crus Corpus Cavernosum17erfolgen. Das Gesamtvolumen der Injektion sollte weniger als 0,1 mL betragen. Systematische Medikamentengabe kann mittels subkutaner oder intraperitonealer Injektion durchgeführt werden. Ggf. intravenöse Verabreichung der rechten Halsschlagader in Erwägung gezogen werden.
Obwohl ICP Chirurgie etwas technisch anspruchsvoll ist und ein tiefes Verständnis der unteren Bauch- und Becken-Organe Anatomie erfordert, mit Zeit und Mühe kann man das Protokoll meistern. Da der Katheter und Elektroden durch den Experimentator manuell vorgenommen werden, muss der Drucksensor geprüft und kalibriert jedes Mal vor dem Start des Experiments werden. Die Elektroden sollten dünn sein und der Abstand zwischen den beiden Elektroden sollte klein genug, um effizient die Nerven zu stimulieren. Es ist wichtig, stretching oder andere Schädigung des Nervs bei Platzierung der Elektroden zu vermeiden. Es ist wichtig, gerade die Nadel in der linken Schenkel ohne Rutschen oder Abwurf eingesetzt. Drei häufige Symptome sind in Tabelle 2aufgeführt, die berücksichtigt werden könnten, wenn einige Symptome auftreten.
Diese Aufzeichnungsmethode ICP ist auch übertragbar auf Mäuse. Die Körper der Mäuse sind jedoch kleiner als Ratten, ICP Aufnahme bei Mäusen härter zu machen. Wenn ICP Aufnahmen bei Mäusen durchgeführt wurden, konnten kleinere mittelständische Injektionsnadeln verwendet werden.
ICP-Aufnahme hat auch seine Grenzen und andere Methoden in Betracht. In der Regel ICP Aufnahme operiert an narkotisierten Tieren, und die Tiere werden nach der kurzfristigen ICP Messung eignet sich nicht für die longitudinale Überwachung des ICP geopfert. Eine deutliche Verbesserung der direkten ICP Aufzeichnungsmethode führt ICP Aufnahmen auf bewusste, frei beweglichen Ratten, die ist gut in die Protokolle geschrieben von Hedlund Et al.beschrieben. 17 diese Methode bietet die Möglichkeit, den Intracavernosal Druck für längere Zeiträume aufzeichnen. Vor kurzem wurden Fortschritte sollen einen telemetrischen Ansatz bewusst, frei beweglichen Tieren18,19,20. Obwohl der telemetrische Ansatz viele Vorteile gegenüber traditionellen ICP Aufnahme hat, erfordert teure Ausrüstung zu konvertieren und die konvertierten Drucksignale empfangen. Für die Überwindung der Katheterisierung Methode, beschreiben Adachi Et Al. einen Weg, um erektile Antworten zu untersuchen, durch die kontinuierliche Messung des Durchmessers der Penisse in Ratten21. Bei dieser Methode wird ein paar Piezoelektrische Kristalle auf der Welle des Corpus Cavernosum Penis gelegt. Zwei Parameter werden definiert, um die erektile Reaktion zu bewerten: (1) "D-Max": die maximale entwickelt Penis Durchmesser während der Messung; und (2) "T50 %": die Zeit von der maximalen Antwort auf 50 % Erholung der die maximale Reaktion bei anästhesierten Ratten. Mit diesem Protokoll spiegeln die Veränderungen des Durchmessers des Penis auch treu die Qualität der erektile Reaktion; Darüber hinaus wird das Gewebe während der gesamten Messung nicht verletzt. Diese Sonomicrometry Methode erfordert jedoch wie der telemetrischen Ansatz auch spezifische und relativ teure Ausrüstung zu konvertieren und erhalten die Änderungen der Durchmesser des Penis.
Zusammenfassend ist ICP Aufnahme eine präzise, relativ günstig und preiswerte Methode. Wir glauben, dass diese Einführung kann helfen, den Einsatz der ICP-Methode und weitere Vorkenntnisse der Pathologie und Physiologie der erektilen Dysfunktion zu verlängern.

ED ist definiert als die Unfähigkeit, zu erreichen oder halten einer Erektion des Penis und eine gemeinsame männliche sexuelle Störung1geworden. Versuchstiere dienen und liefern reproduzierbare Modelle um erektile Funktion2zu untersuchen. Für eine lange Zeit sind mehrere größere Tiermodellen eingesetzt worden, für die Untersuchung von erektilen Funktion3,4,5. Obwohl Nagetiere im Vergleich zu anderen Tieren relativ klein sind, dienen sie auch für die Untersuchung der männlichen erektilen Dysfunktion aufgrund mehrere Vorteile6ausstellen. Erstens sind die morphologischen und funktionellen Geschlechtsmerkmale des Menschen bei Nagetieren zusammengefaßt. Zweitens sind im Vergleich zu größeren Tieren in ED Studien verwendet, Nagetiere günstiger zu kaufen, Haus, und zu pflegen. Drittens: gentechnisch veränderte Nager-Modelle bieten Vorteile in reproduzierbar und spätere Verhaltensstörungen sowie Neurophysiologische Studien. Nagetiere sind daher schnell die primäre Versuchstiere in der Studie von erektiler Dysfunktion geworden.
Profitiert von einer rein genetischen Hintergrund und konsequente Kulturbedingungen und haben Nager-Modelle konstant reproduzierbare Daten5,6,7,8bereitgestellt. Unter den zahlreichen verfügbaren Studien in Bezug auf viele Aspekte der erektilen Funktionen, Apomorphin (APO)-induzierte erektile Reaktion Test und der Elektro-Stimulation-induzierten ICP-Response-Test sind die am häufigsten verwendeten Methoden, die zuverlässig erektile reflektieren Funktion9,10,11,12. Die APO-induzierte erektile Funktionstest, entwickelt von Heaton Et al. 13, ist ein Bio-Assay, der nutzt das Phänomen, dass die Verabreichung von Apomorphin Ratten Erektionen und Gähnen entlockt. Als eine einfache, nicht-invasive und stabile Bio-Assay, erektile Funktion zu bewerten ist die APO-induzierte erektile Funktionstest in vielen Studien verbreitet. Dieser Assay spiegelt jedoch nicht ausreichend die Qualität der Erektionen oder die dynamischen Veränderungen des Blutflusses eine erektile Reaktion14zugeordnet. ICP-Messungen wurden zunächst von Quinlan Et Al. entwickelt. 15. bei diesem Verfahren wird ein Katheter gelegt, in der Arteria carotis, systemischen Blutdruck zu messen, und einem anderen Katheter wird in die Schwellkörper Crus aufnehmen der ICP eingefügt. Vor oder während der ICP Aufnahme, eine vasoaktive Agent und/oder des elektrischen Feldes Stimulation der großen Becken Ganglion (MPG) oder CN waren häufig gegeben, um die Ratten-14. Dieser Test wurde ein zuverlässiges Tool zur Bewertung der Therapien und Medikamente für ED und wird wahrscheinlich als eine wichtige Bewertungsmethode in den zukünftigen6verwendet werden.
Im Vergleich zu den leicht durchgeführt APO-induzierte erektile Funktionstest, erfordern erfolgreiche ICP Aufnahmen Aufmerksamkeit zum Detail, Praxis und Einhaltung der Operationsmethode. Deshalb bieten wir hier eine detaillierte Beschreibung wie ICP Aufnahme durchzuführen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1099px;" width="1098">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:128px;">Animal</td>
			<td style="width:289px;"></td>
			<td style="width:336px;"></td>
			<td style="width:345px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Rats</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Strain: Sprague-Dawley 
			Age: 2-3 month</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Rats</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Strain: Sprague-Dawley 
			Age: 15-18 month</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Reagents</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>formula</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:128px;">Saline</td>
			<td style="width:289px;">Sigma-Aldrich, S7653</td>
			<td style="width:336px;"></td>
			<td style="width:345px;">dissolve 8.5 gram sodium chloride in distilled water</td>
		</tr>
		<tr height="68">
			<td height="68" style="height:68px;width:128px;">Pentobarbital sodium solution</td>
			<td style="width:289px;">Sigma-Aldrich, P3761</td>
			<td style="width:336px;"></td>
			<td style="width:345px;">dissolve 1 gram in 100 ml saline</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;width:128px;">Povidone-iodine</td>
			<td>BTP Pharmaceutical Co. Limited</td>
			<td></td>
			<td style="width:345px;">10% (V/V)</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;width:128px;">Ethanol</td>
			<td style="width:289px;">China National Pharmaceutical Group Corporation (SINOPHARM)</td>
			<td style="width:336px;"></td>
			<td style="width:345px;">70% (V/V)</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:128px;">Heparin</td>
			<td style="width:289px;">Sigma-Aldrich, H3149</td>
			<td style="width:336px;"></td>
			<td style="width:345px;">dissolve 20000U heparin in 100 ml saline</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Materials</td>
			<td></td>
			<td colspan="2"></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:128px;">Hypodermic needle</td>
			<td style="width:289px;">Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd.&#160;</td>
			<td>23G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:128px;">Syringe</td>
			<td style="width:289px;">Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd</td>
			<td>10 ml</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:128px;">Three-way stopcock</td>
			<td style="width:289px;">Chengdu Instrument factory</td>
			<td>TSK 01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:128px;">Electrode</td>
			<td style="width:289px;">Chengdu Instrument factory</td>
			<td>JST-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:128px;">Catheter tube</td>
			<td style="width:289px;">Chengdu Instrument factory</td>
			<td>PE-10, PE-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:128px;">Operating scissors</td>
			<td>Shanghai operation equipment factory</td>
			<td>J22010, J22020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:128px;">Ophthalmic operating scissors</td>
			<td>Shanghai operation equipment factory</td>
			<td>Y00010, Y00020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:128px;">Ophthalmic forceps</td>
			<td>Shanghai operation equipment factory</td>
			<td>JD1010, JD1020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:128px;">MicroScissors</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>WAA260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:128px;">silk suture</td>
			<td style="width:289px;">Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd.&#160;</td>
			<td>5-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;">Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Equipment</td>
			<td></td>
			<td colspan="2"></td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:128px;">Stimulator</td>
			<td style="width:289px;">Nanjing medease science and technology co. ltd (model 4C501H)</td>
			<td style="width:336px;"></td>
			<td style="width:345px;">15 Hz, 5 ms pulse, 5 V, 60 s duration and 5 minutes interval</td>
		</tr>
		<tr height="52">
			<td height="52" style="height:52px;width:128px;">Multichannel signal collection processing system</td>
			<td style="width:289px;">Nanjing medease science and technology co. ltd (model 4C501H)</td>
			<td style="width:336px;"></td>
			<td>Blood pressure model</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:128px;">Pressure transducer</td>
			<td style="width:289px;">Beijing Xin Hang Xing Ye Technology Trading Company Limited (model YP100)</td>
			<td style="width:336px;"></td>
			<td>40KPa</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

intracavernosal pressure recording to evaluate erectile function in rodents

Erektiler Dysfunktion (ED) ist definiert als die Unfähigkeit, zu erreichen oder halten einer Erektion des Penis, und dies ist eine überwiegend männliche sexuelle Störung geworden. Nagetiere sind viele Studien beschäftigt, die Physiologie/Pathologie der erektilen Funktion zu erforschen. Erektilen Funktion bei Nagern kann durch Messung des Intracavernosal Drucks (ICP) ausgewertet werden. In der Praxis kann ICP nach elektrische Stimulation der höhlenartigen Nerven (ZNS) überwacht werden. Der arterielle Druck der Halsschlagader (der mittlere arterielle Druck) dient als Referenz für ICP. ICP Aufnahme Protokolle verwenden, können viele wichtige Parameter der erektilen Funktion aus der ICP-Response-Kurve gemessen werden. Die ICP-Messung bietet mehr Informationen als der Apomorphin-induzierten Erektion des Penis-Test und ist billiger als die telemetrische Überwachung des Corpus cavernosum Penis, so dass diese Methode die beliebteste erektile Funktion auswerten. Jedoch erfordern im Vergleich zu den leicht durchgeführt APO-induzierte erektile Funktionstest, erfolgreiche ICP Aufnahmen Aufmerksamkeit zum Detail, Praxis und Einhaltung der Operationsmethode. In dieser Arbeit erfolgt eine Einführung in die ICP-Aufnahme bei Ratten das Verfahren effizient ergänzen.

Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass Erektionsstörungen im Alter Männchen ist immer ein weit verbreitetes Problem. Medizinischer Behandlung ist jedoch bei der Verwaltung der alterungsbedingte ED16begrenzt. In Nager-Modelle der alterungsbedingte ED werden viele Therapien auf die erektile Funktion des gealterten Ratten getestet. Wie wir oben eingeführt haben, könnte der ICP-Aufnahme-Test verwendet werden, unterscheiden die ED-Tiere von der Gesamtbevölkerung von Versuchstieren, die ist auch wertvoll, um die Wirkung der möglichen Behandlung oder Medikamente auf erektile Funktion zu quantifizieren.
Wie in Abbildung 3Adargestellt, war die typische ICP Reaktionskurve der ED-Fraktion (im Alter von ED Ratten, AE, 18-Monate-alten) viel niedriger als die Kontrollgruppe Kurve (junge normale Ratten, YN, 3-Monate-alten). In der Regel wurde die höchste ICP für statistische Analysen gewählt. Nach der Berechnung des Verhältnis von ICP/MAP, die gepoolten Daten von 5 Ratten zeigten, dass das ICP/MAP-Verhältnis in AE-Gruppe gegenüber auch verminderte deutlich, dass in Kontrollgruppen (Abb. 3 b). Neben diesen zwei Schlüsselparameter der Gipfel ICP, das Plateau ICP, die Abschwellung-Zeit, die Dauer des Ansprechens und die Fläche unter der Kurve alle deutlich zurückgegangen im Alter ED Ratten (Tabelle 1). Diese ICP Aufzeichnung von Daten bieten eine quantitative Messmethode um erektile Funktion zu reflektieren.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56798/56798fig1.jpg"> Abbildung 1: manuell vorgenommen, Katheter, bipolare Elektroden und den Stimulator und Signal Aufzeichnungssystem für ICP Aufnahme. Der Katheter und die Elektroden sind mit den Stimulator und Signal System Aufzeichnungsgeräte verbunden. Die Katheter-enden werden in die linke Arterie oder Crus Schwellkörper den Druck aufnehmen eingefügt. Die Elektroden befinden sich unter den höhlenartigen Nerven (ZNS). (A) die Enden der Elektroden sind leicht gebeugt. ()B) der Stimulator und Signal System Kontrollgerät. (C) manuell zusammengebauten Katheter. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56798/56798fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56798/56798fig2.jpg"> Abbildung 2: die anatomische Position von großen Becken Ganglion und höhlenartigen Nerven. Wie in der Abbildung dargestellt, befindet sich das große Becken Ganglion am seitlichen Rand der Prostata. Die höhlenartige Nerven in eine Ratte ist ein deutliche Nerv, der sich von dem großen Becken Ganglion. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56798/56798fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56798/56798fig3.jpg"> Abbildung 3: Repräsentative ICP Aufnahme von unterschiedlich alten Ratten. (A) Darstellung der ICP Änderungen während der höhlenartigen Nervenstimulation. Kontrollgruppe (der junge normalen Ratten, YN, 3-Monate-alten Ratten); ED-Fraktion (die im Alter von ED Ratten, AE, 18 Monate alten). Der Balken unter ICP-Wirkungs-Kurve stellt den Zeitplan für die elektrische Stimulation. ()B) der erektilen Funktion Index (intrakavernose Druck/mittleren arteriellen Druck) der verschiedenen Verum-Gruppe wird angezeigt. Daten aus mindestens fünf Ratten werden als mittlere ±standard Abweichung dargestellt; Unterschiede sind statistisch signifikant angesehen, wenn *p < 0,05, mit der Student t-Test. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56798/56798fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1"><colgroup>
<col>
<col>
<col>
</colgroup>
<tbody>
<tr height="21">
<td height="43" rowspan="2" style="height:43px;width:131px;"></td>
			<td style="width:143px;">Junge normale (YN)</td>
			<td style="width:231px;">Im Alter von erektiler Dysfunktion (AE)</td>
		</tr>
<tr height="22">
<td height="22" style="height:22px;width:143px;">(Mean±SD)</td>
			<td style="width:231px;">(Mean±SD)</td>
		</tr>
<tr height="21">
<td height="21" style="height:21px;width:131px;">basalen ICP</td>
			<td style="width:143px;">22.3±3.7 (MmHg)</td>
			<td style="width:231px;">21.9±5.2 (MmHg)</td>
		</tr>
<tr height="21">
<td height="21" style="height:21px;width:131px;">Peak ICP</td>
			<td style="width:143px;">172.8±7.6 (MmHg)</td>
			<td style="width:231px;">105.4±4.9 (MmHg) *</td>
		</tr>
<tr height="21">
<td height="21" style="height:21px;width:131px;">Plateau ICP</td>
			<td style="width:143px;">165.4±2.5 (MmHg)</td>
			<td style="width:231px;">86.5±4.1 (MmHg) **</td>
		</tr>
<tr height="21">
<td height="21" style="height:21px;width:131px;">Latenz, Erektion</td>
			<td style="width:143px;">10.3±1.6 (s)</td>
			<td style="width:231px;">15.1±2.3 (s)</td>
		</tr>
<tr height="21">
<td height="21" style="height:21px;width:131px;">Abschwellung Zeit</td>
			<td style="width:143px;">46.7±2.6 (s)</td>
			<td style="width:231px;">11.8±3.3 (s) *</td>
		</tr>
<tr height="21">
<td height="21" style="height:21px;width:131px;">Dauer des Ansprechens</td>
			<td style="width:143px;">107.2±3.7 (s)</td>
			<td style="width:231px;">71.7±4.2 (s) *</td>
		</tr>
<tr height="21">
<td height="21" style="height:21px;width:131px;">Fläche unter der Kurve</td>
			<td style="width:143px;">17436.9±736.4</td>
			<td style="width:231px;">6426±428.3 **</td>
		</tr>
<tr height="33">
<td height="33" style="height:34px;width:131px;">Anzahl der Erektionen</td>
			<td style="width:143px;">3±0.0</td>
			<td style="width:231px;">3±0.0</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabelle 1: Parameter der erektilen Funktion bei jungen und alten erektile Dysfunktion Ratten. Die basale intrakavernose Druck (ICP), Peak ICP, ICP, Latenz, Erektion, Abschwellung Zeit, Dauer des Ansprechens, die Anbaufläche für die ICP-Zeit-Reaktionskurve plateau und die Anzahl der Erektionen beobachtet in 30 min berechnet und ausgedrückt als mittlere ±standard Abweichung (n = 5). Unterschiede sind statistisch signifikant angesehen, wenn *p < 0,05 oder **p < 0,01, mit der Student t-Test.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1"><colgroup>
<col>
<col>
</colgroup>
<tbody>
<tr height="43">
<td height="43" style="height:43px;width:147px;">Zur Fehlerbehebung Symptome</td>
			<td style="width:415px;">Mögliche Ursachen und Vorschläge</td>
		</tr>
<tr height="45">
<td height="118" rowspan="2" style="height:119px;width:147px;">Kein Druck von ICP oder Karte</td>
			<td style="width:415px;">Ausrüstung-Problem: Überprüfen Sie den Status der Geräte</td>
		</tr>
<tr height="73">
<td height="73" style="height:73px;width:415px;">Durchsickernproblem: checken das Rohr, sicherstellen, dass die Verbindung ist intakt und anschließend den Absperrhahn, und sei es in der richtigen Position</td>
		</tr>
<tr height="80">
<td height="197" rowspan="3" style="height:197px;width:147px;">Niedriger Druck nach elektrischer Stimulation erhöht</td>
			<td style="width:415px;">Ungenügende oder keine Stimulation: Überprüfen Sie die Verbindung der Elektroden aus dem Stimulator, CN, versuchen Neupositionierung der Elektroden</td>
		</tr>
<tr height="49">
<td height="49" style="height:49px;width:415px;">Schäden an den CN: versuchen Sie anregende kontralateralen CN</td>
		</tr>
<tr height="68">
<td height="68" style="height:68px;width:415px;">Leckage: Überprüfen der Insertionsstelle des ICP-Katheters als Leckage aus Insertionsstelle der ICP sinkt</td>
		</tr>
<tr height="101">
<td height="101" style="height:101px;width:147px;">Blutungen</td>
			<td style="width:415px;">Überprüfen Sie die blutende Stelle; Wenn die Arterie perforiert ist, am Ende des Experiments. Wenn die Zucht in der ICP-Insertionsstelle geschieht, ist erneute Punktion sehr schwierig, vielleicht sogar unmöglich</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabelle 2: Problembehandlung für die ICP-Aufnahmevorgang. Drei häufige Symptome in der ICP-Chirurgie, mögliche Ursachen und Vorschläge.

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Intracavernosal Pressure Recording to Evaluate Erectile Function in Rodents

Intracavernosal Druck Aufnahme, erektile Funktion bei Nagetieren zu bewerten

Intracavernosal ist Druck (ICP) eine wichtige Methode, die erektile Funktion von Versuchstieren zu bewerten. Hier wird ein detailliertes Protokoll für den Aufnahmevorgang ICP durch Katheterisierung des Schenkel Penis und dann elektrisch stimuliert die kavernösen Nerven bei Ratten gezeigt.

Erectile dysfunction (ED) is defined as the inability to attain or keep an erection of the penis, and this has become a prevalent male sexual disorder. ...

intracavernosal-pressure-recording-to-evaluate-erectile-function

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Biology

14.1K Aufrufe.  Nanjing University. Intracavernosal ist Druck (ICP) eine wichtige Methode, die erektile Funktion von Versuchstieren zu bewerten. Hier wird ein detailliertes Protokoll für den Aufnahmevorgang ICP durch Katheterisierung des Schenkel Penis und dann elektrisch stimuliert die kavernösen Nerven bei Ratten gezeigt.

Serie: Intracavernosal Pressure Recording to Evaluate Erectile Function in Rodents

Survivable Stereotaxic Surgery in Rodents 

The ability to measure extracellular basal levels of neurotransmitters in the brain of awake animals allows for the determination of effects of different systemic challenges (pharmacological or physiological) to the CNS. For example, one can directly measure how the animal's midbrain dopamine projections respond to dopamine-releasing drugs like d-amphetamine or natural stimuli like food. In this video, we show you how to implant guide cannulas targeting specific sites in the rat brain, how to insert and implant a microdialysis probe and how to use high performance liquid chromatography coupled with electrochemical detection (HPLC-EC) to measure extracellular levels of oxidizable neurotransmitters and metabolites. Local precise introduction of drugs through the microdialysis probe allows for refined work on site specificity in a compound s mechanism of action. This technique has excellent anatomical and chemical resolution but only modest time resolution as microdialysis samples are usually processed every 20-30 minutes to ensure detectable neurotransmitter levels. Complementary ex vivo tools (i.e., slice and cell culture electrophysiology) can assist with monitoring real-time neurotransmission.

Survivable Stereotaxic Surgery in Rodents

The monitoring of extracellular neurotransmitter levels in distinct brain regions of freely moving animals offers insights on the link between neurotransmitter release and behavior. In vivo microdialysis coupled with electrochemical detection provides excellent anatomical and chemical resolution; and information on how basal neurotransmission is altered by pharmacological or physiological manipulations.

Survivable stereotaktischen Chirurgie in Nagetiere

The ability to measure extracellular basal levels of neurotransmitters in the brain of awake animals allows for the determination of effects of different ...

Forschung

Biologie

Pressure-polishing Pipettes for Improved Patch-clamp Recording

Pressure-polishing is a method for shaping glass pipettes for patch-clamp recording. We first developed this method for fabricating pipettes suitable for recording from small (&lt;3 m) neuronal cell bodies. The basic principal is similar to glass-blowing and combines air pressure and heat to modify the shape of patch pipettes prepared by a conventional micropipette puller. It can be applied to so-called soft (soda lime) and hard (borosilicate) glasses. Generally speaking, pressure polishing can reduce pipette resistance by 25% without decreasing the diameter of the tip opening (Goodman and Lockery, 2000). It can be applied to virtually any type of glass and requires only the addition of a high-pressure valve and fitting to a microforge. This technique is essential for recording from ultrasmall cells (&lt;5 m) and can also improve single-channel recording by minimizing pipette resistance. The blunt shape is also useful for perforated-patch clamp recording since this tip shape results in a larger membrane bleb available for perforation.

This is a guide to modifying the shape of glass micropipettes. Specifically, by using heat and air pressure the taper is widened without increasing the tip opening, leading to lower pipette resistance. This is critical to obtain low noise recordings of small cells but is useful in many applications.

Pressure-Polieren Pipetten für verbesserte Patch-Clamp Recording

Pressure-polishing is a method for shaping glass pipettes for patch-clamp recording.  We first developed this method for fabricating pipettes suitable for ...

Measuring Blood Pressure in Mice using Volume Pressure Recording, a Tail-cuff Method

The CODA 8-Channel High Throughput Non-Invasive Blood Pressure system measures the blood pressure in up to 8 mice or rats simultaneously. The CODA tail-cuff system uses Volume Pressure Recording (VPR) to measure the blood pressure by determining the tail blood volume. A specially designed differential pressure transducer and an occlusion tail-cuff measure the total blood volume in the tail without the need to obtain the individual pulse signal. Special attention is afforded to the length of the occlusion cuff in order to derive the most accurate blood pressure readings. VPR can easily obtain readings on dark-skinned rodents, such as C57BL6 mice and is MRI compatible. The CODA system provides you with measurements of six (6) different blood pressure parameters; systolic and diastolic blood pressure, heart rate, mean blood pressure, tail blood flow, and tail blood volume. Measurements can be made on either awake or anesthetized mice or rats. The CODA system includes a controller, laptop computer, software, cuffs, animal holders, infrared warming pads, and an infrared thermometer. There are seven different holder sizes for mice as small as 8 grams to rats as large as 900 grams.

The CODA 8-Channel High Throughput Non-Invasive Blood Pressure system measures the blood pressure in up to 8 mice or rats simultaneously. This tail-cuff system uses Volume Pressure Recording (VPR) to measure the blood pressure by determining the tail blood volume.

Blutdruckmessung in Mäuse mit Volume Druck Recording, ein Tail-Manschette Methode

The CODA 8-Channel High Throughput Non-Invasive Blood Pressure system measures the blood pressure in up to 8 mice or rats simultaneously. The CODA ...

Exploring Arterial Smooth Muscle Kv7 Potassium Channel Function using Patch Clamp Electrophysiology and Pressure Myography

Contraction or relaxation of smooth muscle cells within the walls of resistance arteries determines the artery diameter and thereby controls flow of blood through the vessel and contributes to systemic blood pressure. The contraction process is regulated primarily by cytosolic calcium concentration ([Ca2+]cyt), which is in turn controlled by a variety of ion transporters and channels. Ion channels are common intermediates in signal transduction pathways activated by vasoactive hormones to effect vasoconstriction or vasodilation. And ion channels are often targeted by therapeutic agents either intentionally (e.g. calcium channel blockers used to induce vasodilation and lower blood pressure) or unintentionally (e.g. to induce unwanted cardiovascular side effects).
Kv7 (KCNQ) voltage-activated potassium channels have recently been implicated as important physiological and therapeutic targets for regulation of smooth muscle contraction. To elucidate the specific roles of Kv7 channels in both physiological signal transduction and in the actions of therapeutic agents, we need to study how their activity is modulated at the cellular level as well as evaluate their contribution in the context of the intact artery.
The rat mesenteric arteries provide a useful model system. The arteries can be easily dissected, cleaned of connective tissue, and used to prepare isolated arterial myocytes for patch clamp electrophysiology, or cannulated and pressurized for measurements of vasoconstrictor/vasodilator responses under relatively physiological conditions. Here we describe the methods used for both types of measurements and provide some examples of how the experimental design can be integrated to provide a clearer understanding of the roles of these ion channels in the regulation of vascular tone.

Measurements of Kv7 (KCNQ) potassium channel activity in isolated arterial myocytes (using patch clamp electrophysiological techniques) in parallel with measurements of constrictor/dilator responses (using pressure myography) can reveal important information about the roles of Kv7 channels in vascular smooth muscle physiology and pharmacology.

Exploring arteriellen glatten Muskelzellen KV7 Kalium Kanal Funktion mit Patch-Clamp-Elektrophysiologie und Druck Myographie

Contraction  or relaxation of smooth muscle cells within the walls of resistance arteries  determines the artery diameter and thereby controls flow of ...

Assessing Murine Resistance Artery Function Using Pressure Myography

Pressure myograph systems are exquisitely useful in the functional assessment of small arteries, pressurized to a suitable transmural pressure. The near physiological condition achieved in pressure myography permits in-depth characterization of intrinsic responses to pharmacological and physiological stimuli, which can be extrapolated to the in vivo behavior of the vascular bed. Pressure myograph has several advantages over conventional wire myographs. For example, smaller resistance vessels can be studied at tightly controlled and physiologically relevant intraluminal pressures. Here, we study the ability of 3rd order mesenteric arteries (3-4 mm long), preconstricted with phenylephrine, to vaso-relax in response to acetylcholine. Mesenteric arteries are mounted on two cannulas connected to a pressurized and sealed system that is maintained at constant pressure of 60 mmHg. The lumen and outer diameter of the vessel are continuously recorded using a video camera, allowing real time quantification of the vasoconstriction and vasorelaxation in response to phenylephrine and acetylcholine, respectively.
	To demonstrate the applicability of pressure myography to study the etiology of cardiovascular disease, we assessed endothelium-dependent vascular function in a murine model of systemic hypertension. Mice deficient in the &alpha;1 subunit of soluble guanylate cyclase (sGC&alpha;1-/-) are hypertensive when on a 129S6 (S6) background (sGC&alpha;1-/-S6) but not when on a C57BL/6 (B6) background (sGC&alpha;1-/-B6). Using pressure myography, we demonstrate that sGC&alpha;1-deficiency results in impaired endothelium-dependent vasorelaxation. The vascular dysfunction is more pronounced in sGC&alpha;1-/-S6 than in sGC&alpha;1-/-B6 mice, likely contributing to the higher blood pressure in sGC&alpha;1-/-S6 than in sGC&alpha;1-/-B6 mice. 
	Pressure myography is a relatively simple, but sensitive and mechanistically useful technique that can be used to assess the effect of various stimuli on vascular contraction and relaxation, thereby augmenting our insight into the mechanisms underlying cardiovascular disease.

In pressure myography, an intact small segment of a vessel is mounted onto two small cannulas and pressurized to a suitable luminal pressure. Here, we describe the method to measure vasorelaxation response of the mouse 3rd order mesenteric arteries in c57 and sGC&alpha;1-/- mice using pressure myography.

Beurteilung Murine Widerstand Artery Funktion Mit Druck Myographie

Pressure myograph systems are  exquisitely useful in the functional assessment of small arteries, pressurized  to a suitable transmural pressure. The  ...

Force Measurement During Contraction to Assess Muscle Function in Zebrafish Larvae

Zebrafish larvae provide models of muscle development, muscle disease and muscle-related chemical toxicity, but related studies often lack functional measures of muscle health. In this video article, we demonstrate a method to measure force generation during contraction of zebrafish larval trunk muscle. Force measurements are accomplished by placing an anesthetized larva into a chamber filled with a salt solution. The anterior end of the larva is tied to a force transducer and the posterior end of the larva is tied to a length controller. An isometric twitch contraction is elicited by electric field stimulation and the force response is recorded for analysis. Force generation during contraction provides a measure of overall muscle health and specifically provides a measure of muscle function. Although we describe this technique for use with wild-type larvae, this method can be used with genetically modified larvae or with larvae treated with drugs or toxicants, to characterize muscle disease models and evaluate treatments, or to study muscle development, injury, or chemical toxicity.

Force measurements can be used to demonstrate changes in muscle function due to development, injury, disease, treatment or chemical toxicity. In this video, we demonstrate a method to measure force during a maximal contraction of zebrafish larval trunk muscle.

Kraftmessung während der Kontraktion zu Muscle Funktion in Zebrafisch-Larven bewerten

Zebrafish larvae provide models of muscle development, muscle disease and muscle-related chemical toxicity, but related studies often lack functional ...

One-channel Cell-attached Patch-clamp Recording

Ion channel proteins are universal devices for fast communication across biological membranes. The temporal signature of the ionic flux they generate depends on properties intrinsic to each channel protein as well as the mechanism by which it is generated and controlled and represents an important area of current research. Information about the operational dynamics of ion channel proteins can be obtained by observing long stretches of current produced by a single molecule. Described here is a protocol for obtaining one-channel cell-attached patch-clamp current recordings for a ligand gated ion channel, the NMDA receptor, expressed heterologously in HEK293 cells or natively in cortical neurons. Also provided are instructions on how to adapt the method to other ion channels of interest by presenting the example of the mechano-sensitive channel PIEZO1. This method can provide data regarding the channel&#8217;s conductance properties and the temporal sequence of open-closed conformations that make up the channel&#8217;s activation mechanism, thus helping to understand their functions in health and disease.

Described here is a procedure for obtaining long stretches of current recording from one ion channel with the cell-attached patch-clamp technique. This method allows for observing, in real time, the pattern of open-close channel conformations that underlie the biological signal. These data inform about channel properties in undisturbed biological membranes.

Ein-Kanal-Cell-Attached-Patch-Clamp-Aufnahme

Ion channel proteins are universal devices for fast communication across biological membranes. The temporal signature of the ionic flux they generate ...

Functional Reconstitution and Channel Activity Measurements of Purified Wildtype and Mutant CFTR Protein

The Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR) is a unique channel-forming member of the ATP Binding Cassette (ABC) superfamily of transporters. The phosphorylation and nucleotide dependent chloride channel activity of CFTR has been frequently studied in whole cell systems and as single channels in excised membrane patches. Many Cystic Fibrosis-causing mutations have been shown to alter this activity. While a small number of purification protocols have been published, a fast reconstitution method that retains channel activity and a suitable method for studying population channel activity in a purified system have been lacking. Here rapid methods are described for purification and functional reconstitution of the full-length CFTR protein into proteoliposomes of defined lipid composition that retains activity as a regulated halide channel. This reconstitution method together with a novel flux-based assay of channel activity is a suitable system for studying the population channel properties of wild type CFTR and the disease-causing mutants F508del- and G551D-CFTR. Specifically, the method has utility in studying the direct effects of phosphorylation, nucleotides and small molecules such as potentiators and inhibitors on CFTR channel activity. The methods are also amenable to the study of other membrane channels/transporters for anionic substrates.

Described here is a rapid and effective procedure for functional reconstitution of purified wild-type and mutant CFTR protein that preserves activity for this chloride channel, which is defective in Cystic Fibrosis. Iodide efflux from reconstituted proteoliposomes mediated by CFTR allows studies of channel activity and the effects of small molecules.

Funktionelle Rekonstitution und Kanalaktivitätsmessungen von gereinigtem Wildtyp und mutierten CFTR-Protein

The Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR) is a unique channel-forming member of the ATP Binding Cassette (ABC) superfamily of ...

Photodiode-Based Optical Imaging for Recording Network Dynamics with Single-Neuron Resolution in Non-Transgenic Invertebrates

The development of transgenic invertebrate preparations in which the activity of specifiable sets of neurons can be recorded and manipulated with light represents a revolutionary advance for studies of the neural basis of behavior. However, a downside of this development is its tendency to focus investigators on a very small number of &#8220;designer&#8221; organisms (e.g., C. elegans and Drosophila), potentially negatively impacting the pursuit of comparative studies across many species, which is needed for identifying general principles of network function. The present article illustrates how optical recording with voltage-sensitive dyes in the brains of non-transgenic gastropod species can be used to rapidly (i.e., within the time course of single experiments) reveal features of the functional organization of their neural networks with single-cell resolution. We outline in detail the dissection, staining, and recording methods used by our laboratory to obtain action potential traces from dozens to ~150 neurons during behaviorally relevant motor programs in the CNS of multiple gastropod species, including one new to neuroscience &#8211; the nudibranch Berghia stephanieae. Imaging is performed with absorbance voltage-sensitive dyes and a 464-element photodiode array that samples at 1,600 frames/second, fast enough to capture all action potentials generated by the recorded neurons. Multiple several-minute recordings can be obtained per preparation with little to no signal bleaching or phototoxicity. The raw optical data collected through the methods described can subsequently be analyzed through a variety of illustrated methods. Our optical recording approach can be readily used to probe network activity in a variety of non-transgenic species, making it well suited for comparative studies of how brains generate behavior.

This protocol presents a method for imaging neuronal population activity with single-cell resolution in non-transgenic invertebrate species using absorbance voltage-sensitive dyes and a photodiode array. This approach enables a rapid workflow, wherein imaging and analysis can be pursued over the course of a single day.

Photodiodenbasierte optische Bildgebung zur Aufzeichnung der Netzwerkdynamik mit Einzelneuronauflösung bei nicht-transgenen Wirbellosen

The development of transgenic invertebrate preparations in which the activity of specifiable sets of neurons can be recorded and manipulated with light ...

In Vitro Analysis of E3 Ubiquitin Ligase Function

The covalent attachment of ubiquitin (Ub) to internal lysine residue(s) of a substrate protein, a process termed ubiquitylation, represents one of the most important post-translational modifications in eukaryotic organisms. Ubiquitylation is mediated by a sequential cascade of three enzyme classes including ubiquitin-activating enzymes (E1 enzymes), ubiquitin-conjugating enzymes (E2 enzymes), and ubiquitin ligases (E3 enzymes), and sometimes, ubiquitin-chain elongation factors (E4 enzymes). Here, in vitro protocols for ubiquitylation assays are provided, which allow the assessment of E3 ubiquitin ligase activity, the cooperation between E2-E3 pairs, and substrate selection. Cooperating E2-E3 pairs can be screened by monitoring the generation of free poly-ubiquitin chains and/or auto-ubiquitylation of the E3 ligase. Substrate ubiquitylation is defined by selective binding of the E3 ligase and can be detected by western blotting of the in vitro reaction. Furthermore, an E2~Ub discharge assay is described, which is a useful tool for the direct assessment of functional E2-E3 cooperation. Here, the E3-dependent transfer of ubiquitin is followed from the corresponding E2 enzyme onto free lysine amino acids (mimicking substrate ubiquitylation) or internal lysines of the E3 ligase itself (auto-ubiquitylation). In conclusion, three different in vitro protocols are provided that are fast and easy to perform to address E3 ligase catalytic functionality.

In Vitro Analysis of E3 Ubiquitin Ligase Function

The present study provides detailed in vitro ubiquitylation assay protocols for the analysis of E3 ubiquitin ligase catalytic activity. Recombinant proteins were expressed using prokaryotic systems such as Escherichia coli culture.

In vitro Analyse der E3-Ubiquitin-Ligase-Funktion

The covalent attachment of ubiquitin (Ub) to internal lysine residue(s) of a substrate protein, a process termed ubiquitylation, represents one of the ...