Dyret Forsøget blev godkendt af de kantonale Veterinary Office (Zürich, Schweiz). Boliger og eksperimentelle procedurer, var i overensstemmelse med schweizisk dyrebeskyttelse loven og i overensstemmelse med EU-direktiv om beskyttelse af dyr, der anvendes til videnskabelige formål (direktiv 2010/63/EU EUROPA-PARLAMENTETS OG RÅDETS af 22. september 2010). 1. Præ-operative overvejelser 1,1 Mus: boliger krav, almentilstand og sundhedsovervågning Det anbefales, at mus leveret fra leverandører eller overført fra eksterne gnavere kolonier bør ankomme til huset anlægget mindst to uger før operation. Denne periode skal gøre det muligt for dyrene at tilpasse sig det nye miljø og facility-specifikke boligforhold. Mus, som sociale levende dyr, bør anbringes i kompatible grupper i løbet af denne prøvetid. For tilsyn med en persons niveau afmad og vand forbrug, er hver mus opstaldet enkeltvis fra 3 dage før operationen, indtil 10 dage efter kirurgisk transmitter implantation. Den tid linje for oprettelse af telemetri-sender-bærende mus er vist i figur 1. Det er afgørende, at dyrene kommer til kirurgi ved godt helbred og kondition. Derfor, før indgrebet, bør dyrene overvåges en gang om dagen i 2-3 dage om almentilstand (udseende, kropsholdning, spontane adfærd) samt for kropsvægt, mad og vand forbrug. Disse data er dokumenteret på en medicinsk rekord (generel tilstand og sundhedsovervågning datablad, tabel 1) at etablere individuelle baseline niveauer af generelle tilstand og generelle sundhed og velvære. Ethvert dyr, der udviser symptomer på sygdom eller nedsat almentilstand før operation bør udelukkes fra eksperimentet. 1,2 Hår klipning på én dag før operation Dagen før implantation, med henblik på at barbere AnimALS for kirurgi, mus er bedøves kortvarigt i et lille (8x8x8cm) perspex kammer med sevofluran (8%) eller isofluran (5%) i ren ilt (600 ml / min). Efter tabet af den oprettende stabilitetsarm refleks, er musen taget ud af kammeret og den forreste hals og mave hår er klippet med dyret liggende i ryg recumbence; anæstesi opretholdes i cirka 5 minutter med en næse maske med sevofluran 3-4% eller isofluran 1,5-3% i ren ilt ved en flowhastighed på 600 ml / min. Efter klipning hår er dyrene lov til at vække og er derefter bragt tilbage til deres hjem bur. 2. Implantation 2,1 driftsmiljø, forberedelse af telemetrisk senderen På dagen for implantation, er alle procedurer med hensyn transmitter forberedelse og operation udført på et arbejdsbord med en laminar flow hætte er udstyret med en kirurgisk mikroskop. Aseptiske forhold er sikret ved brug af autoklaveres instrumforældre og steriliseres materialer og desinficering af de arbejdsbord 7. Forud for implantation, er telemetriske sendere (ETA-F10, Data Sciences International, St. Paul, MN, USA) først forberedt. Efter at have fjernet fra deres steril pakke, er leder af senderen afkortes til en længde passende for størrelsen af musen, der skal implanteres. I de fleste voksne udavl eller indavlede mus, kan den røde elektrode afkortes til ca 42 mm og den hvide / farveløse elektrode til en længde på ca 55 mm. Isolering slangen er fjernet fra den distale (sensorisk) del af kundeemner: ca 20 mm i slangen er fjernet fra den røde elektrode, er ca 10 mm af slangen fjernet fra hvid / farveløs elektrode. Den distale del af hver elektrode (der er nu uden slanger) er formet som en sløjfe ved fastsættelse af det ende med tynde silke sutur (perma-Handseide, 6-0, Ethicon, Norderstedt, Tyskland). Efter udarbejdelsen af elektroder, er senderen placeret i WArm sterilt saltvand klar til at blive implanteret, når dyret er bedøvet, og kirurgisk forberedt. 2,2 Anæstesi På 5-10 minutter før induktion af indånding anæstesi, en blanding af midazolam (4 mg / kg) og fentanyl (0,04 mg / kg) administreret subkutant som præmedicinering, hvilket giver sedation og forebyggende analgesi. General indånding anæstesi induceres ved at placere dyret i induktion kammeret og indføre de flygtige narkosemiddel (sevofluran 8% eller isofluran 5% i ren ilt 600 ml / min). Når dyret viser tabet af den oprettende refleks det overføres til arbejdsbordet under laminar flow hætte, og placeres i ryg recumbence på et specielt designet metalplade monteret med en næse maske og slanger fra anæstesi apparatet. Anæstesi vedligeholdes af spontan vejrtrækning (sevofluran 3-4% eller isofluran 1,5-3% i ren ilt ved en flowhastighed på 600 ml / min). Under anæstesi, dyrets øjnes er beskyttet med salve (A-vitamin, Bausch & Lomb, Steinhausen, Schweiz). Mens liggende på metalpladen dyret opvarmes af vandbad opvarmet overflade (39 ° C + / -1) af arbejdsbord. 2,3 Kirurgi Huden af den forreste hals og mave-regionen er desinficeret med 70% ethanol. A 1 – til 1,5-cm lange snit i huden er lavet af de lavere brystkassen langs midterlinjen til maven. Den negative (hvid / farveløs) bly tunnelled subkutant fra brystkassen til halsen, hvor et lille snit (≤ 0,5 cm) er lavet i længderetningen. Huden og det underliggende væv er parate til at gøre plads til fiksering af teleslynge af elektroden. Den teleslynge er fast mellem de muskler placeret til højre for luftrøret, ved hjælp af to tynde silke sutur (perma-Handseide, 6-0, Ethicon, Norderstedt, Tyskland). Såret i nakken er derefter lukket med resorberbare suturer (VICRYL 6-0, Ethicon, Norderstedt, Tyskland) i lag. Bugvæggen er derefter åbnet i linea alba og kroppen af telemetrisk Senderen er placeret i bughulen af musen. Den wire loop mellem den positive (røde) elektrode er syet til den formet som et sværd proces med silke suturer på en sådan måde, at det ligger mellem leveren og mellemgulvet i venstre øverste bughulen (Figur 2). Derefter er de muskel lag af den abdominale region lukket med resorberbare suturer (VICRYL 6-0, Ethicon, Norderstedt, Tyskland). Før endelig lukning af bugvæggen, en blanding af Sulfadoxin og Trimethoprim [(30 mg / kg og 6 mg / kg, henholdsvis opløst i 1 ml saltvand (0,9%) og på ca kropstemperatur (38-39 ° C)] sprøjtes ind i bughulen med henblik på antiinfektiøs profylakse og til at støtte væske homøostase. Endelig er huden i maveregionen restaureret med hæfteklammer (Præcis, 3 M Health Care, St. Paul, MN, USA). 3. Postoperativ pleje Efter afslutningen af operation og anæstesi, 0,1 mg / kg af buprenorphin (Temgesic, Essex Chemie AG, Luzern, Schweiz) og 5 mg / kg af meloxicam (Metacam, Boehringer Ingelheim, Basel, Schweiz) er administreret subkutant til smertebehandling, og de dyr er tilbage på den varme (39 ° C + / -1) overflade arbejdsbordet at komme i ca 2 timer. Sammen med smertelindring (to gange dagligt: buprenorphin, 0,1 mg / kg og meloxicam 5 mg / kg), er understøttende behandling bestående af 300 μL glukose (5%) og 300 μL saltvand (0,9%) opvarmes til kropstemperatur, anvendt subkutant to gange dagligt i 4 dage. For yderligere opsving støtte, er det umagen værd at give dyrene en ekstra drikke flaske indeholdende 15% glucoseopløsning. I løbet af tilbagebetalingsperioden af 4-10 dage, anbefales det, at dyrene holdes varme. Derfor, i vores tilfælde, er de mus til huse i en opvarmning kabinet (30 ° C + / – 1). Overvågning af almentilstand og kropsvægt, somsamt mad og vandforbrug, der udføres er en gang dagligt i henhold til den generelle tilstand og sundhedsovervågning datablad (tabel 1) i 10 dage efter operationen. Humane endpoints, dvs ofringen af et dyr for at undgå unødig lidelse og smerte, hvis progression af indtægter er utilfredsstillende, er realiseret på følgende betingelser: Hvis du er i dårlig almentilstand, dvs dyret er væsentligt apatisk (ingen bevægelse efter at være blevet rørt / skubbet) og kroppens overflade føles kold trods opvarmning, bør dyret euthanatized straks. Hvis der på dag 4 efter senderen implantation, dyret viser tydelige tegn på apati, er ekstremt aggressiv eller ikke viser nogen fødeindtagelse, bør det euthanatized straks. På dag 8 efter transmitter implantation, har dyret til at vise en klar stigning i kropsvægt i forhold til den foregående postoperative dage. Desuden har det at forbruge på lEast 80% af den præ-operative daglige fødeindtagelse. Hvis en af disse betingelser ikke er opfyldt, bør dyret euthanatized straks. På 10 dage efter implantation, er dyret tilbage til dyret rummet under standard boligforhold. Mus skal anbringes i kompatible grupper, at tillade den sociale interaktion og for at forebygge de negative virkninger på lang sigt individuelle boliger, der kan have betydelige konsekvenser for udlæsning af efterfølgende eksperimenter 8, 9. Mus bør have en frist på mindst 4 uger rekonvalescens efter senderen implantation, før det første forsøg er gennemført og dataopsamling begynder. 4. Dataopsamling Dataindsamlingen er initieret ved at røre dyret med en magnet, hvorefter senderen er tændt. Dataquest ART Software (Data Sciences International, St. Paul, MN, USA) koordinerer afsløring, indsamling, analyse og GRaphical præsentation (i form af bølge former) af signaler fra en eller flere dyr. Købet Programmet indsamler data signaler, der sendes til computeren fra omformere og modtagere via en Data Exchange Matrix (Data Sciences International). Dette program kan enten indsamle data for en bestemt tidsperiode med jævne mellemrum, eller prøve løbende og gemme data på computerens harddisk. Da området og kvaliteten af det udsendte signal afhænger i høj grad om materialesammensætningen af buret og de omkringliggende udstyr (f.eks metal vs plast), foreslås det, at modtageren pladen er placeret så tæt på dyret som muligt, fx under dyrenes bur eller over det eksperimentelle område, f.eks laboratorium bænk eller løbebånd. Det anbefales, at den korrekte konfiguration af optagelsen og datatransmission systemet skal kontrolleres ved at lave en kort gennemgang af tidstro målinger i kontinuerlig prøvetagning mode. Efter at data er blevet indsamlet og lagret, kan de være plotTED, børsnoterede og analyseret for en række forskellige parametre ved hjælp Analysis programmet. Nærmere oplysninger om konfiguration af optagelsen system (f.eks definere prøvetagning modus), og analyse software (f.eks hjertefrekvens variabilitet parametre, PQ-interval og QT-interval etableret fra biopotential / EKG-kurver) kan findes i producentens manualer. Værdifulde tips til biometriske planlægning og statistiske metoder brugbare til trådløs dataopsamling og fortolkning er offentliggjort andetsteds 3. 5. Repræsentative resultater: En samlet ordning af det beskrevne procedure er vist i figur 1. Placeringen af den implanterede senderen, herunder placering af elektroder for at opnå biopotentials fra hjertet (en-aflednings EKG) er vist i figur 2. Eksempler på rådata fra kortsigtede biopotential kurver (et-aflednings EKG), og lang sigt puls, kroppens kernetemperatur og motorisk aktivitet optagelser af individuellemus er givet i figur 3 og figur 4, hhv. Figur 5 giver et eksempel på offentliggjorte data fra langsigtede målinger i grupper af mus efter et eksperiment. Flere andre parametre, der kan etableres fra biopotentials kurver. Eksempler på præsentation af hjertefrekvens variabilitet parametre 5, QT-interval og PQ intervallet 10, er 11 offentliggøres andetsteds. Tabel 1. Almentilstand og sundhedsovervågning datablad. Klik her for at downloade arket. Denne skabelon letter overvågningen af en individuel musens almentilstand og sundhed. Baseline undersøgelse af et dyrs udseende, kropsholdning, og spontane adfærd, samt bestemmelse af kroppens vægt og mad og vand forbrug skal være etableret før implantationen operation en gang om dagen i 3 dage. Sammenligning af baseline bestemmelser med indhentet dem,dagligt i 10 dage efter operationen tjene til at vurdere udviklingen af det postoperative forløb. Desuden er post-operative pleje og smertebehandling veldokumenteret i form af en journal. Instruktioner om humane endpoints er givet for at lette beslutninger om, hvorvidt en mus skal ofres for at forebygge unødig smerte og lidelse, hvis dyret ikke opfylder kriterierne for hurtig bedring efter implantation. Figur 1. Tidsplan for oprettelse af telemetri-sender-bærende mus. Kronologiske rækkefølge af procedurer i forbindelse med implantation af en sender, som viser tiden punkter, hvor en mus kan bruges til eksperimenter og dataopsamling. Figur 2. Røntgenbillede / skitse, der viser placeringen af det implanterede telemetRy senderen. Liget af senderen er placeret i bughulen. Den positive bly er formet til en teleslynge, og fastgøres til formet som et sværd proces med suturer. Den negative bly er tunnelforbindelsen subkutant fra brystkassen til halsen og fastsat som en wire loop mellem musklerne lige ved siden af luftrøret. Den røntgenbillede er taget fra forfatternes tidligere publikation i forsøgsdyr 9. Figur 3. Biopotential kurver. Rå udskrift af en bly EKG-kurver fra en bevidst mus og af de samme dyr under indånding anæstesi med sevofluran. Pulsen beregnes automatisk af telemetri-system. Den 3-sekunders sekvens optaget under bedøvelse indikerer en puls på 440 bpm. Kurven er optaget i den bevidste mus viser en puls på 660 bpm, som falder inden for det forventede interval for hjertefrekvens under tilstandsats fysiske aktiviteter såsom grooming eller spise. Fra biopotential / one-bly EKG kurver, hjertefrekvens variabilitet parametre, interbeat interval, og PQ og QT-intervaller kan etableres med brug af producentens software. Figur 4. Rådata fra langsigtede målinger hos raske og syge mus. Puls (bpm), kroppens kernetemperatur (° C) og motorisk aktivitet (tæller) er målt, mens mus er opstaldet individuelt i deres hjem bur uden nogen form for forstyrrelse af mand eller eksperimentelle procedurer. Pulsen er optaget i 30 sekunder hver 5 minutter (samplingsfrekvens 1000 Hz). Core kropstemperatur er prøver i 10 sekunder hver 5 minutter. Motorisk aktivitet registreres kontinuerligt og opbevares ved 5 minutters mellemrum. Fem minutters datapunkter er spores i 6,5 dage. Telemetrisk målinger registreres fra tre mus med forskelligkropslig betingelser. Den sunde mus viser en tydelig døgnrytme med normale stigninger i fysiologiske værdier og motorisk aktivitet adfærd under den mørke (nat) fase. I modsætning hertil, efter større kirurgiske indgreb er øget hjertefrekvens, især i dagslys fase, og motorisk aktivitet er deprimeret. Den tredje mus lidt af kroniske tumor disease-sin døgnrytme af hjertefrekvens og kroppens kernetemperatur synes fladtrykt, og motorisk aktivitet er mindsket. Repræsentative data om puls målinger (normale værdier og efter en stor operation) er taget fra forfatternes tidligere offentliggørelse i Altex 12. Figur 5. Eksempel på præsentation af resultater fra langsigtede telemetri målinger efter et eksperiment. Figuren er taget fra forfatternes tidligere publikation i forsøgsdyr 1. Som en eksemplarisk eksperiment, en 50-minutters isoflurane eller sevofluran anæstesi blev udført. Den langsigtede virkning af anæstetika på hjertefrekvens, kroppens kernetemperatur og motorisk aktivitet, efter at dyrene var vågen blev sammenlignet. Med 16 transmitter-implanterede mus blev telemetri data registreret i otte mus pr bedøvelse, mens dyrene blev single-opstaldet, og lov til at strejfe frit i deres hjem bure. Til analyse af langsigtede postanesthetic effekter, tog vi højde for, at værdierne variere meget i løbet af en 24-timers cyklus, da mus er aktive hovedsageligt om natten. Derfor var hjælp af telemetrisk værdier for hvert dyr, beregnet separat for natten (12 timer mørke) og dag (12 timer lys) faser. Et menneskes normale værdier blev fastsat ved beregning af midler fra de tre dage før anæstesi. For hver dag efter anæstesi, var gennemsnittet af de mørke og lyse fase i forhold til den enkeltes normale værdier, hvilket resulterer i delta værdier. Således delta-værdier repræsenterer afvigelse fra de normale værdier (etableret førtil anæstesi) i den tilsvarende 12 timers dag og nat tid. Kolonner repræsentere gennemsnittet fra otte mus, barer angiver standard afvigelse. Stjernerne angiver signifikans ved p ≤ 0,05 (En-vejs variansanalyse til sammenligning af gruppe betyder, ved hvert af de fire dage efter anæstesi med normale værdier).