Fabbricazione e impianto di miniatura a doppio elemento Estensimetri per misurazione

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

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

Studi sperimentali che registrano vivo gastrointestinale (GI) motilità attraverso una serie di condizioni sperimentali rimangono un potente strumento per la comprensione dei processi normali e patofisiologici sottostanti necessarie per l'omeostasi dei nutrienti. Tradizionalmente, numerose metodologie sperimentali, alcune con analogie con quelle che si trovano nella pratica clinica ^1, sono stati impiegati per quantificare direttamente variazioni di GI tasso di contrazione ^2-5, la pressione intraluminale ^{6, 7,} o il transito GI dei marcatori non assorbibili ^{8, 9} o isotopi stabili ^10-12. Ognuna di queste tecniche presenta vantaggi e svantaggi unici, che sono state affrontate precedentemente in letteratura. Ad esempio, l'utilità di palloncino manometria per quantificare i cambiamenti di pressione è stata messa in discussione a causa della conformità intrinseca del materiale del palloncino, mentre il recupero gastrointestinale di marcatori non assorbibili richiede eutanasia l'anima sperimentalel per un singolo punto di dati. Recentemente, l'applicazione e la validazione di un catetere pressione arteriosa miniaturizzato è stato riferito che offre un metodo non chirurgico per il monitoraggio contrattilità gastrica nel ratto e nel topo ^3. Mentre un trasduttore di pressione posto orogastrically elimina efficacemente variabili confondenti sulla funzione gastrointestinale, evitando procedure chirurgiche invasive, un tale approccio è adatto solo per le preparazioni anestetizzati. Inoltre, la mancanza di una guida visiva non permette il posizionamento coerente del trasduttore all'interno di regioni specifiche dello stomaco. Come tale, questa applicazione è limitato allo stomaco o del colon in quanto la visualizzazione, insieme con il filo del trasduttore relativamente rigido, all'interno del duodeno o ileo non è un'opzione.

Allo stesso modo, il supplente biosusceptometry corrente (ACB) tecnica biomagnetico è stato convalidato per l'analisi GI contrazione ^4. Mentre la tecnica ACB fornisce un ap non invasivaproccio per misurare contrazioni gastrointestinali, ACB soffre di una limitazione simile in quanto l'uso di mezzi di rilevazione magnetica ingerito non consente la registrazione precisa di specifiche regioni del tratto gastrointestinale. Questa limitazione può essere superata attraverso l'impianto chirurgico di marcatori magnetici. Tuttavia, la tecnica ACB richiede che l'animale sia anestetizzato per la raccolta dei dati.

Ultrasonomicrometry è stato impiegato in alcuni studi GI ^{13, 14} al fine di trarre vantaggio delle piccole dimensioni, spaziali, temporali e vantaggi di cristallo piezoelettrico trasmettitore / ricevitore. Ondate di contrazione della muscolatura liscia gastrica non sono un evento ad alta frequenza e si verificano ad una velocità di circa 3-5 cicli / min. Pertanto, i vantaggi temporali sonomicrometry possono essere inutili per giustificare il costo. Inoltre, mentre il movimento lineare viene accuratamente misurata con sonomicrometry, le limitazioni sono state presentate in materia di dati accurati gastrointestinaleinterpretazione che possono derivare da impiantare un numero insufficiente di cristalli ^14.

Sulla base dei disegni originali di Bass e colleghi ^{2, 15} questo protocollo visualizzato documenta più pienamente la realizzazione step-by-step e l'applicazione sperimentale della miniatura, doppi estensimetri elemento che possiedono alta sensibilità e flessibilità per registrare le contrazioni della muscolatura liscia lungo tutto il GI tratto. Le dimensioni degli elementi estensimetri sono adatti per qualsiasi applicazione roditore poiché la sensibilità e la dimensione del estensimetri finito sono più dipendenti dai fogli di silicone incapsulamento gli elementi. Questi estensimetri sono facilmente adattati per l'applicazione acuto e cronico in modelli animali di laboratorio anestetizzati e liberamente comportarsi fornendo in tal modo una singola tecnica per quantificare le contrazioni della muscolatura liscia.

Tutte le procedure seguite National Institutes of linee guida Salute e sono stati approvati dalla cura e uso degli animali Comitato Istituzionale presso la Penn State Hershey College of Medicine. I ratti sono stati alloggiati utilizzando pratiche terrari comuni. Nota: Questo protocollo utilizza ratti maschi Wistar ≥8 settimane di età e di peso inizialmente 175-200 g.

1. Procedure per la fabbricazione di Strain Gage

1. La maggior parte utensili e componenti rimangono disponibili presso le società originarie o successive e sono riassunti nella Tabella 1.
2. Preparazione e incollaggio di due estensimetri singolo elemento
   1. Maneggiare gli elementi estensimetri (EA-06-031-350) accuratamente puliti con Dumont # 5 pinze. Per limitare movimenti indesiderati di elementi, utilizzare un piccolo, pulito, pezzo autoadesiva di carta con il lato adesivo rivolto verso l'alto per fissare elementi alla superficie di lavoro senza il rischio di contaminazione o eccessiva adesione.
   2. Legame due singoli estensimetrielementi di back-to-back, a formare un doppio elemento. Pulire il retro di ogni elemento pellicola con alcol isopropilico e lasciare asciugare per evaporazione (asciugatura con garza spesso introduce contaminanti fibre che sono difficili da rimuovere). Sotto la guida stereomicroscopio (1 - 3x), e con un pennello pulito artista (10-0 peli di cammello), applicare un sottile strato di adesivo epossidico-fenolico alla parte posteriore di un elemento e mettere immediatamente il opporsi posteriore del secondo elemento a contatto e allineare le griglie foglio (Figura 1A).
   3. Posizionare gli elementi legati in un 50 - C forno a 60 ° O / N per curare completamente la resina epossidica.
      NOTA: Non serrare gli elementi legati in quanto la resina in eccesso può infiltrarsi sugli elementi e la pressione può provocare il disallineamento delle griglie. La resina epossidica in due parti ha un utile refrigerato-vita di solo 6 settimane dopo la miscelazione. Bond e curare una fornitura sufficiente di elementi in una sola volta e li memorizza in un ambiente pulito, privo di polvere, ambiente per un uso successivo.
3. Dimensionamento e cablaggiodoppio elemento estensimetri
   1. Trim incollate i due aspetti di una dimensione finale di 3 x 3 mm con un bisturi # 11 o singola lama di rasoio bordo. Ritardo rifilatura la porzione più in alto degli elementi duali in questo momento per avere una zona per la gestione in sicurezza l'elemento (Figura 1A).
   2. Ogni elemento richiede un cavo a quattro conduttori fabbricato da tre conduttori, bondable, Teflon isolati fili (P / N 336-FTE). Smontare un 30 centimetri filo intrecciato di filo a tre conduttori in tre fili costituenti.
   3. Per fare un cavo a quattro fili, abbinare uno dei risultanti singoli fili con il filo come color contenuta all'interno di una seconda lunghezza di 30 cm a tre fili conduttori. Nei seguenti passaggi, questi fili colorati corrispondenti saranno affiancati alla fine del terminale a formare un filo comune per la estensimetri finale (Figura 1B).
   4. Rimuovere circa 1 mm di isolamento in teflon da entrambe le estremità di ciascun filo con spellafili termici. Utilizzando attivato sol colofoniadering flusso e bassa temperatura di saldatura (punto di fusione 183 ° C) di stagno il filo termina con una matita saldatura.
   5. Per la fase successiva, è necessaria una punta microsaldatori per formare un giunto di saldatura più discreto per evitare danni dovuti al calore allo strato di pellicola dell'elemento (Figura 1C). Per realizzare una punta microsaldatori più piccolo, avvolgere un piccolo pezzo di filo di rame (~ 0,25 millimetri di diametro), una volta intorno alla punta di saldatura di serie, assicurando che il filo di rame si estende oltre la lunghezza della punta di saldatura standard.
   6. Flux solo i rilievi della saldatura su un lato del doppio elemento legato con un 10-0 pennello pulito e saldare un singolo piombo e uno dei cavi comuni associati al pad di saldatura (Figura 1D). Flusso residuo può essere rimosso dopo con un pennello pulito imbevuto in resina solvente.
   7. Ripetere la procedura sul lato opposto, assicurando che il restante cavo filo comune è saldato al pad di fronte al piombo comune originale.
4. Prova di unnd epoxying duplice elemento estensimetri
   1. Connettori presa oro Solder (E363 / 0) alle estremità libere dei cavi di legare. A questo punto, collegare l'estensimetro ad un amplificatore di registrazione (descritto di seguito) per verificare l'integrità del gruppo a doppio elemento.
   2. Misurare la resistenza con una buona qualità volt-ohm metro. Elementi registrano una resistenza di circa 350 Ω. Risaldare i collegamenti inadeguati a questo punto con la saldatura fresca.
   3. Se le connessioni di saldatura e l'assemblaggio a doppio elemento sono ritenuti soddisfacenti, tagliare qualsiasi film elemento rimanente.
   4. Isolare le saldature sui pad elemento di saldatura con un sottile strato di resina epossidica gomma siliconica bicomponente (P / N E211). Per ottenere i migliori risultati, curare in parte la resina 20 - 30 min prima dell'applicazione (Figura 1E).
5. Incapsulamento dual estensimetri elemento in silicone
   1. Tagliare tre pezzi di 0,5 millimetri di spessore foglio di silicone (P / N 20-20) a 15 mm ² e Cappoggiare il silicone con acqua distillata. Tagliare un pezzo di foglio di silicone in una forma a U per ospitare l'assemblaggio duplice elemento finale senza deformare il silicone inglobante (Figura 1F).
   2. Rivestire le superfici interne dei fogli di silicone senza intagli con adesivo al silicone trasparente.
   3. Sandwich il gruppo a doppio elemento all'interno della tacca e le lenzuola esterne allineate, quindi premere delicatamente il silicone in eccesso, così come bolle d'aria, dal centro verso l'esterno. Serrare con cautela il gruppo incapsulato tra due blocchi di metallo da barra per 24 ore al fine di garantire uno spessore uniforme e che non si verifichino deformazioni.
   4. Lasciare che il silicone in eccesso di rimanere lungo i confini del montaggio e cura. Questo eccesso viene rimosso quando il silicone foglio viene tagliato nelle dimensioni desiderate finali (comunemente 6 millimetri x 8 mm; Figura 1G).
6. Completamento del connettore del legare e taratura
   1. Rafforzare il giunto di saldaturadei connettori prese l'oro sul filo terminale individuo porta con 3 mm (1/8 di pollice) termoretraibile tubi e allineare all'interno di un piedistallo elettrodo di plastica (MS363, Figura 1H). Fissare il piedistallo elettrodi e fili di 0,125 e 0,25 pollici di diametro guaina termorestringente per evitare lo scollegamento durante l'esperimento (Figura 1I).
   2. Segnali estensimetri vengono elaborati attraverso un amplificatore ponte alto guadagno (P / N AMP-01-SG). Collegare il estensimetri all'amplificatore tramite un cavo con una spina di accoppiamento (363 - SL / 6) per abbinare il piedistallo elettrodo. Il tappo filettato fornisce protezione aggiuntiva per mantenere i segnali senza interruzioni durante l'esperimento.
   3. Regolare le impostazioni Bridge, Bilancia e guadagno dell'amplificatore ad un estensimetri dedicato istruzioni del produttore. Fissare l'estremità dell'estensimetro dove i fili escono orizzontalmente per un ancoraggio rigido e taratura ponendo un carico statico 1 g sull'estremità opposta come originariamente descritto da Pascaud e colleghi^{2, 16, 17.}

2. procedure chirurgiche per acuta Impianto di Strain Gage

1. Cura degli animali e preparazione:
   1. Alimenti privare animali da esperimento la notte prima del suo impianto chirurgico (acqua può essere fornita ad libitum).
   2. Profondamente anestetizzare l'animale. Thiobutabarbital (100 - 150 mg / kg, ip per i ratti) è preferito per terminale estensimetri impianto e sperimentazione a causa di prolungata effetto anestetico e minima alterazione dei riflessi gastrici nel ratto ¹⁰ (vale a dire, non-sopravvivenza.). Prova di determinazione della zampa pizzico reflex per determinare la profondità dell'anestesia.
   3. Preparare il ratto per la chirurgia asettica come dettato dal disegno sperimentale e approvato le linee guida IACUC tra cui la sterilizzazione di strumenti chirurgici, la rasatura siti di incisione, l'applicazione di unguento veterinario occhi e la disinfezione di tutte le aree chirurgiche. NOTA: Se l'estensimetro è stato adattato per l'uso cronico, sterilizzare l'l'estensimetro solo con ossido di etilene (gas) la sterilizzazione. L'uso di tecniche di calore o di sterilizzazione chimica può danneggiare l'estensimetro.
2. L'intubazione tracheale per gli esperimenti terminale:
   1. Per la lunga durata, terminale, esperimenti intubate il ratto con un tubo tracheale per mantenere aperte le vie aeree. Fare un 1 - 2 cm incisione mediana sul lato ventrale del collo dal bordo inferiore della mandibola alla tacca sternale.
   2. Separare i muscoli cinghia sottostanti con dissezione smussa sulla linea mediana per esporre la trachea. Isolare la trachea dall'esofago sottostanti e posizionare un ciclo di 3-0 Ethilon sutura tra la trachea e l'esofago per formare una legatura.
   3. Aprire la trachea anteriormente facendo una piccola incison nella membrana tra due degli anelli cartilaginei della trachea appena distali alla ghiandola tiroidea. Inserire un piccolo pezzo di tubo di polietilene (P / N PE-270), 5 millimetri di lunghezza (e smussato ad una estremità) nella tracheae fissarlo in posizione con la legatura.
   4. Mettere i muscoli cinghia a posto e suturare la cute sovrastante con 3-0 Ethilon.
3. Strain gage strumentazione di superficie gastrointestinale:
   1. Infilare i quattro angoli del estensimetro con 4 - 5 cm di lunghezza di 4-0, o più piccolo, sutura di seta sterile utilizzando un # 14 punto cono 3/8 cerchio ago prima dell'intervento. Sutura di seta fornisce un alto livello di flessibilità ed è meno probabile danneggiare il silicone incapsulare l'elemento estensimetri.
      NOTA: filo di seta è accettabile per interventi chirurgici non-sopravvivenza e per applicazioni interne, dove l'assorbimento di batteri attraverso una barriera epiteliale non è un rischio. Nelle applicazioni che richiedono un intervento chirurgico sopravvivenza, una sutura prolene è necessario al fine di ridurre il rischio di infezione insito nelle fibre del tessuto intrecciato sutura di seta.
   2. Eseguire una laparotomia incidendo la cute addominale lungo la linea mediana. Sezione muscolatura retto addominale lungola linea alba di collegamento (avascolare) per prevenire le emorragie. Poi fare una incisione mediana molto superficiale nel peritoneo parietale per evitare laceranti sottostante visceri addominali.
   3. Esteriorizzare lo stomaco con l'aiuto di saline imbevuto di cotone con punta applicatori. Mantenere lo stomaco in posizione posizionando accuratamente su una soluzione salina tampone di garza imbevuta alla fine caudale della incisione addominale.
   4. Allineate la griglia dell'estensimetro incapsulato in parallelo con le fibre muscolari lisce circolari. Utilizzando le suture in precedenza filettati (passo 2.3.1), fissare gli angoli del calibro sulla superficie sierosa ventrale del corpo gastrico con un punto cono 3/8 cerchio ago # 14. Al fine di minimizzare i danni ai tessuti e il potenziale di sanguinamento, non utilizzare aghi-taglio taglio e non forare eventuali vasi sanguigni superficiali sulla superficie dello stomaco.
   5. Iniziare il pattern sutura del calibro lungo la grande curvatura dello stomaco, vicino al fondo / corpus confine e procederesuccessivo lungo il fondo / corpus di contorno verso la piccola curva. La sierosa sottostante il estensimetri deve essere né molle né troppo allungata in modo da ottenere i migliori risultati.
   6. Riportare delicatamente lo stomaco nella sua posizione anatomica utilizzando cotone punta applicatori imbevuti di soluzione fisiologica.
   7. In un modello acuto, esteriorizzare l'estensimetro porta all'estremità caudale della incisione mediana prima della chiusura della incisione addominale. Fissare i fili liberi per il (ad es., Piede posteriore) degli animali, al fine di garantire lo scarico della trazione durante la manipolazione del connettore del cavo terminale animale o. Chiudere i muscoli retto addominale e la cute addominale separatamente con 3-0 nylon sutura. In un modello cronico, fissare i cavi per via sottocutanea lungo il lato dorsale del ratto e li esteriorizzare sopra il cranio ^18.
   8. Dopo la strumentazione chirurgica, mettere gli animali in un telaio stereotassico per sostenere la testa e elevare la parte superiore del tronco. Quest'ultimo passo aiuta a ridurre respirazione artefatto durante la registrazione. Monitorare la temperatura rettale e mantenere a 37 ± 1 ° C utilizzando una piastra elettrica di feedback controllato.
   9. A conclusione degli esperimenti terminali che utilizzano l'anestesia thiobutabarbital, l'animale deve essere eutanasia in modo coerente con American Veterinary Medical Association (AVMA) Orientamenti per eutanasia.
4. Gastriche registrazioni motilità:
   1. Amplificare il segnale degli estensimetri con qualsiasi amplificatore ponte DC disponibili in commercio.
   2. Registrare i segnali di uscita DC su un computer utilizzando la funzione di registratore grafico di qualsiasi sistema di acquisizione dati disponibile in commercio.
      NOTA: Una copia cartacea del uscita dell'amplificatore può essere generato attraverso un registratore poligrafo.

3. Rappresentante Misura di contrazioni gastriche seguito di stimolazione del tronco cerebrale

1. Esposizione di tronco encefalico e del quarto ventricolo
   1. Dopo la strumentazione chirurgica, e collocament dell'animale Thiobutabarbital-anestetizzati in un telaio stereotassico, rendono 1,5 - 2 cm incisione cutanea mediana dall'osso occipitale verso la base del collo.
   2. Separare il tessuto connettivo che unisce i ventri muscolari bilaterali dei muscoli del collo sottostanti lungo la linea mediana (muscoli da superficiale a profondo sono elevatore Auris longus porzione craniale, elevatore Auris longus porzione caudale, e platisma porzione craniale).
   3. Staccare il longus elevatore Auris dall'osso occipitale una volta che la linea mediana è chiaramente definito ed esposto.
   4. Esporre con cautela la regione caudale del cranio mediante dissezione smussa per staccare il muscolo platisma dal sottostante dura mater.
   5. Utilizzare un nuovo ago 25 G per staccare con attenzione la dura madre lungo il foro occipitale si estende bilateralmente ai condili occipitali.
   6. Utilizzare # 5 pinze Dumont per rimuovere la pia e meningi aracnoidee sovrastante il quarto ventricolo ed esporre il tronco encefalico.
2. Amministrazione quarto ventricolo tireotropina releasing hormone o nitroprussiato di sodio per via endovenosa
   1. Pesare e sciogliere tireotropina releasing hormone (TRH) in soluzione fisiologica sterile per raggiungere una concentrazione finale di 50 mM TRH.
   2. Pesare e sciogliere nitroprussiato di sodio (SNP) in soluzione fisiologica sterile per raggiungere una concentrazione finale di 150 mM SNP.
   3. Usando una siringa da 10 ml, somministrare 2 ml di TRH (dose finale è uguale a 100 pmol) alla superficie dorsale del tronco encefalico quarto ventricolo per facilitare la registrazione delle contrazioni gastriche.
   4. Utilizzando una siringa sterile e ago 27 G, somministrare 150 mmol / kg di SNP attraverso la vena della coda per facilitare la registrazione di rilassamento gastrico.

Dati rappresentativi di un ratto Thiobutabarbital-anestetizzato sono illustrate nella Figura 2. La traccia superiore rappresenta le contrazioni gastriche corpus di ratto durante l'amministrazione tronco encefalico di tireotropina-releasing hormone (TRH, 100 pmol), un noto motilità migliorare peptide ^{3, 19.} Essa mostra contrazioni di base prima del aumento dell'attività della muscolatura liscia gastrica fasica. Nota: L'analisi di questi picchi di contrazioni gastriche seguire la formula originale ideato da Ormsby e Bass ²⁰

Motilità Index = (N ₁ x1) + (N ₂ x2) + (N ₃ x4) + (N ₄ x8)

Sulla base di questa formula, N è uguale al numero totale di picchi in un particolare intervallo milligrammo. Pertanto, presumendo che un segnale 0 mg è indicativa di alcun motilità gastrica, il raggruppamento di segnali sinusoidali picco-picco può essere calcolato come 25 - 50 mg, 60 - 100 mg, 110-200 mg e segnali maggiori di 210 mg di N ₁ a N _4, rispettivamente. Questa formula è meno sensibile alle fluttuazioni di tono di base che si verificano naturalmente in diversi secondi o minuti. Tali fluttuazioni dovrebbero essere sottratto al fine di generare zona valida sotto utilizzando le misurazioni della curva ^3.

La seconda traccia dimostra una riduzione basale gastrico tono della muscolatura liscia dello stesso animale in risposta al donatore di ossido nitrico, nitroprussiato di sodio (150 mmol / kg iv). Dati che rappresentano una inibizione dell'attività muscolare liscia gastrica sono prontamente analizzati dalla riduzione della tensione del segnale tra il basale e la risposta massima. Questo segnale può essere utilizzato per ricavare il carico statico equivalente, in grammi, se l'estensimetro è stato calibrato prima dell'esperimento. Questi dati rappresentativi dimostrano le capacità bidirezionali di un duplice elemento estensimetri che è stato correttamente collegato alla sierosa gastrica.

Figura 1. fasi principali di estensimetri fabbricazione. (A) doppi elementi incollati che sono state tagliate in tre dei quattro lati per dimensioni finali. (B) Rappresentante estremità di fili configurati per il fissaggio a gage elementi (a sinistra) e connettori (a destra ). Si noti che doppi fili rosso sono uniti solo alla fine del terminale (punta di freccia). (C) Rappresentante posizionamento di un filo di filo di rame in prossimità di multare (1,5 mm) solderipunta ng. Il mantenimento di saldatura fresca lungo questo incrocio (punta di freccia) garantisce sufficiente trasferimento di calore attraverso la punta micro per sciogliere il 63% Tin: 36.65% di piombo: 0,35% di antimonio saldatura (D) misura Rappresentante di saldature tra cavi di legare e rilievi della saldatura sull'elemento calibro. . (E) saldature correttamente in vaso. (F) tacca Rappresentante nel foglio laminato di silicone interno per ospitare strain gage elemento senza deformarsi elemento completato. (G) strati incollati su fogli di silicone (tre in totale) formando un estensimetri completata prima dimensionamento finale. (H) Connessioni Cavo placcato oro prese sono rinforzate con strati di diametro succeedingly grande termorestringente prima dell'inserimento in elettrodo piedistallo. (I) termoretraibile finale apposizione di connettori terminali e elettrodo piedistallo. Barre di calibrazione: (A - D), 5 mm; (E), a 2 mm; & (F - I), 5 mm. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 2. rappresentativi della motilità tracce generati con fabbricati dual elem ento estensimetri. Registrazioni effettuate dal corpus gastrica anteriore durante un aumento di contrazioni gastriche (top traccia) e durante una inibizione delle contrazioni gastriche (traccia centrale) e duodeno (traccia inferiore) di ratti a digiuno (200-250 g).

Le procedure qui presentate consentono singoli laboratori per fabbricare sensibili estensimetri miniaturizzati per applicazioni biologiche tra cui, ma non limitatamente a, la motilità gastrointestinale nei piccoli animali da laboratorio. Dal momento che la produzione commerciale di questi estensimetri è cessata, i laboratori che indagano la funzione gastrointestinale sono limitati ad altre tecniche che potrebbero non permettere l'intera gamma di applicazioni sperimentali che sono disponibili. Questo rapporto fornisce una descrizione aggiornata e dettagliata delle tecniche descritte in precedenza ^15. Il testo e il video che accompagna affrontano specificamente le soluzioni ai problemi comuni che abbiamo riconosciuto durante lo sviluppo e la padronanza del processo di fabbricazione.

Ogni passo, come descritto, presenta le tecniche per la fabbricazione di successo. L'attenzione ai pulito e sicuro saldare tutte le connessioni, nonché di evitare danni ai componenti con eccessivo calore dal soldering processo sono le sfide più frequenti per il successo. Il filo gage multa è incline alla rottura, se non è adeguatamente rinforzata con guaina termorestringente o epossidica silicone e si tradurrà in assenza di segnale quando il calibro è flesso delicatamente. Un estensimetro con un filo rotto o scollegato in prossimità dei connettori oro nel piedistallo terminale plastica è il fallimento più comune di un calibro precedenza funzionale. Misuratori individuali possono essere accuratamente smontati rimuovendo il tubo termoretraibile in modo da esporre il filo spezzato. Dopo resoldering il cavo al connettore d'oro, l'intero calibro viene ricomposto con nuova guaina termoretraibile.

Con un po 'di pratica e attenzione per fabbricare estensimetri di dimensioni uniformi, apponendo estensimetri relativi per eliminare punti di riferimento (ad es., Una maggiore curvatura gastrica, fundus / corpus di confine), e di evitare danni al sistema vascolare, gli utenti meno esperti potranno sviluppare rapidamente il capacità di ottenere risultati coerenti.

Incapsulamento l'elemento duale in tre strati di silicone crea una estensimetri durevole e flessibile, ma altamente sensibile che durerà più di un uso ripetuto con la cura adeguata. L'elevata sensibilità di un estensimetri non incapsulata è minimamente influenzato da alcuna resistenza che viene impartita dal laminato silicio. Fogli di silicone più sottili (P / N 20-05) sono raccomandati per modificare il calibro per applicazioni intestinali o per la realizzazione di calibri più piccoli per i topi e le regioni intestinali discreta, come sfinteri e dell'esofago. È necessaria cautela Extra dal calibri più sottili sono diminuiti resistenza allo strappo del foglio di silicone durante l'impianto.

Difficoltà chirurgiche con l'uso di questi calibri spesso il risultato di un'eccessiva manipolazione degli organi viscerali o disallineamento del calibro durante l'impianto. L'ex probabile avvia neurali e processi infiammatori che portano direttamente alla alterata motilità gastrointestinale, ^{9, 21,} anche se entrambiinsidie ​​sono facilmente risolvibili dalla raffinatezza della tecnica chirurgica. Questo può includere alterare la lunghezza e il punto di incisione mediana nell'addome partendo nonché minimizzare la manipolazione dei visceri durante esteriorizzazione e sostituzione dello stomaco.

La validità e la fedeltà di questi estensimetri sono state discusse in precedenza ^{2, 15.} Noi, e altri, abitualmente misurare l'attività della muscolatura liscia gastrica in acute, preparati anestetizzati ^{16, 22.} Con adeguata strumentazione, un singolo ricercatore può strumento e acquisire dati da un massimo a quattro animali in un solo giorno. Inoltre, l'impianto di diversi calibri all'interno dello stesso animale permette di misurare il rapporto tra regioni adiacenti o distanti, del tratto gastrointestinale.

In sintesi, la fabbricazione di questi estensimetri subminiature consente una più ampia gamma di studi utilizzando una matrice comune delle tecniche di impianto, instrumentation e analisi dei dati. Tra le applicazioni attraverso l'intero tratto gastrointestinale, questi calibri consentono il confronto incrociato dei dati raccolti da A) progetti sperimentali acute e / o croniche; B) siti multipli (registrazione simultanea) dall'interno di un singolo animale; e C) una più ampia gamma di interventi sperimentali.

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

Il finanziamento della ricerca è stata ricevuta attraverso l'Istituto nazionale dei disordini neurologici e Stroke (NS049177 e NS087834). Gli autori desiderano ringraziare i contributi intellettuali del compianto Dr. Paul Bass ei suoi colleghi al disegno originale delle estensimetri; e Carol Tollefsrud per la fabbricazione e la commercializzazione dei estensimetri fino alla cessazione della produzione nel 2010, così come per la sua corrispondenza perspicace.