自由に動く実験用マウスの心電図上のデータ、心拍数、体温および活動の要因となるRadiotelemetryトランスミッターの注入

動物実験は、カントン獣医局（チューリッヒ、スイス）によって承認された。住宅と実験手順は、スイスの動物保護法に基づいていたと科学的な目的（欧州議会および2010年9月22日の理事会指令2010/63/EU）に使用される動物の保護に関する欧州指令に準拠している。 1。術前の考慮事項 1.1マウス：住宅の要件は、一般的な条件およびヘルスモニタリングそれは、ベンダーから配信または外部のげっ歯類コロニーから転送されたマウスは少なくとも2週間前に手術の住宅施設に到着することをお勧めします。この期間は、動物が新しい環境や施設固有の住宅環境に適応できるようにする必要があります。マウスは、社会的な生きている動物として、この適応期間中に互換性のあるグループに収容されるべきである。の個々のレベルを監視するための食料と水の消費量、各マウスは、手術トランスミッタ移植後10日まで、手術3日前から単独で収容されています。遠隔測定 – トランスミッタ – 担癌マウスを確立するためのタイムラインを図1に示されています。それは、動物が健康と条件の手術に来ることが重要です。したがって、手術前に、動物は一般的な状態（外見、姿勢、自発的な行動）だけでなく、体重、食物や水の消費のためのに関する2〜3日間1日1回監視する必要があります。これらのデータは、一般的な条件と全体の健康と福祉の個々のベースラインレベルを確立するために医療記録（一般的な条件およびヘルスモニタリングデータシート、表1）に記載されています。手術前に病気や障害の一般的な状態の症状を示す、任意の動物は、実験から除外する必要があります。 手術前日の1.2ヘアクリップアニムを剃るために、移植前に一日、手術のためのALSには、マウスは、純酸素（600 mL /分）に（5％）セボフルラン（8％）またはイソフルランを使用して、小さな（8x8x8cm）パースペックス室で麻酔簡単になります。立ち直り反射の消失後、マウスをチャンバーから取り出していると前頸部と腹部の毛が背側recumbenceに横たわっている動物でクリップされて、麻酔はセボフルラン3から4パーセントに鼻マスクを約5分間維持されているか600 mL /分の流量で純酸素でイソフルラン1.5〜3パーセント。髪をクリッピングした後、動物を目覚めさせるために許可されていますし、自分のホームケージに戻されている。 2。注入 2.1オペレーティング環境、遠隔測定送信機の準備移植の日に、送信機の準備と手術に関するすべての手順は、手術用顕微鏡を装備した層流フード付きワークベンチ上で行われている。無菌状態は、オートクレーブINSTRUMを使用することで確認されているentsと滅菌材料と作業台7を消毒して。移植前に、遠隔測定送信機は（ETA – F10、データサイエンスインターナショナル、セントポール、ミネソタ州、米国）が最初に用意されています。彼らの滅菌パッケージから削除した後で、送信機のリードが注入されるため、マウスの大きさに適した長さに短縮されます。成人の非近交系または近交系マウスの大部分で、赤い電極は約42 mmと約55 mmの長さに白/無色電極に短縮することができる。絶縁チューブはリードの遠位（感覚）の部分から削除されます：チューブの約20 mmの赤い電極から除去され、チューブの約10 mmの白/無色の電極から削除されます。各電極の遠位部は、（チューブなしで今である）薄い絹の縫合（永久的Handseide、6-0、エチコン、ノルダーシュテット、ドイツ）で端を固定することでループに形成される。電極を調製した後、送信機は、ワシントン州に置かれている動物は、麻酔や手術準備のときに移植する準備がrmを滅菌生理食塩水。 2.2麻酔吸入麻酔、ミダゾラムの混合物（4 mg / kg）を、フェンタニル（0.​​04 mg / kg）の誘導の前に5〜10分でこのように鎮静と先制鎮痛を提供し、前投薬として皮下に投与されています。一般的な吸入麻酔を誘導チャンバ内に動物を配置し、揮発性麻酔薬を（純粋な酸素600ミリリットル/分でセボフルラン8％イソフルレン5％）の導入により誘導される。動物は、立ち直り反射の消失を示すとき、それは層流フードの下に作業台に移し、麻酔装置から鼻マスクとチューブを装着した特別に設計された金属板の上に背recumbenceに配置されます。麻酔は自発呼吸（600 mL /分の流量で純酸素にセボフルラン3から4パーセントまたはイソフルラン1.5から3パーセント）によって維持されています。麻酔、動物の眼の間にsは軟膏（ビタミンA、Baushボシュロム、Steinhausen、スイス）で保護されています。金属板の上に横たわっている間、動物は、ワークベンチの水浴加熱面（39 ° C + / -1）によって暖められ。 2.3手術前頸部と腹部の皮膚を70％エタノールで消毒されています。 1 – 皮膚の〜1.5 cmの長い切開は、腹部に正中線に沿って下側胸部から作られています。負（無色/白）リードは、胸部から小切開は（≤0.5 cm）の長手方向に作られている首に皮下トンネルされている。皮膚および基礎となる組織は、電極のワイヤループの固定のためにスペースを作るために用意されています。ワイヤーループは2つの薄い絹の縫合（永久的Handseide、6-0、エチコン、ノルダーシュテット、ドイツ）を使用して、気管の右側にある筋肉の間に固定される。首の傷は、吸収性縫合糸で閉じられます（VICRYL 6-0、エチコン、ノルダーシュテット、ドイツ）体に含まれています。腹壁は、白線で開かれ、遠隔測定送信機の本体は、マウスの腹腔内に配置されます。正（赤）電極のワイヤループは、それが肝臓と左上腹部の横隔膜（図2）の間にあるような方法で、シルク縫合糸で剣状突起に縫合される。その後、腹部の筋肉の層は、吸収性縫合糸（VICRYL 6-0、エチコン、ノルダーシュテット、ドイツ）でクローズされます。最終的に腹壁、Sulfadoxinとトリメトプリムの混合物を閉じる前に[（それぞれ30 mg / kgおよび6 mg / kgの、、生理食塩水1 mLの（0.9％）で、約体温（38〜39℃）で溶解]抗感染症予防の目的のために腹腔内に注入されると体液の恒常性をサポートする。最後に、腹部の皮膚をステープル（精密、3 Mのヘルスケア、セントポール、ミネソタ州、米国）で復元されます。 3。術後ケア手術と麻酔の終了後、ブプレノルフィンのは0.1 mg / kg（Temgesic、エセックスChemie AG社、ルツェルン、スイス）とメロキシカム（のmetacam、ベーリンガーインゲルハイム、バーゼル、スイス）の5 mg / kgのは、痛みの治療のために皮下に投与される、と動物は約2時間で回復するために、作業ベンチの暖かい（39 ° C + / -1）表面上に残されている。一緒に痛みの軽減（1日2回：ブプレノルフィン、0.1 mg / kgとメロキシカム5 mg / kg）で、300μLブドウ糖（5％）と体温に温め、300μLの生理食塩水（0.9％）で構成される支持療法は、皮下2回適用される4日間毎日。さらなる回復をサポートするために、それは15％グルコース溶液を含む追加の飲料ボトルを持つ動物を提供する価値があります。 4日から10日の回復期間の間、それは動物が保温されることをお勧めします。したがって、我々の場合には、マウスは温暖化のキャビネットに収容されています（30 ° C + / – 1）。として、一般的な条件と体重のモニタリングよく食料と水の消費量として、術後10日間の一般的な条件およびヘルスモニタリングデータシート（表1）によれば1日1回実行されます。人道的エンドポイントは、、回復の進行が不十分であれば不必要な苦しみや痛みを避けるために、動物の犠牲を、すなわち、以下の条件の下で実現されています： 貧しい一般的な条件で、動物は、実質的に無関心である、すなわち（触れる/押されて後のない動き）と、その体の表面は温暖化にもかかわらず冷たいと感じている場合、動物はすぐに安楽死されるべきである。 場合は、送信機の移植後4日目に、動物は、無関心の明確な兆候を示し、非常に積極的であり、またはすべての食品の摂取量が示されていない、それはすぐに安楽死されるべきである。 送信機の移植後8日目に、動物は、前述の術後日数に比べて体重の明らかな増加を表示するために持っています。また、それはLで消費する必要があります東術前毎日の食物摂取量の80％。これらのいずれかの条件が満たされていない場合は、動物はすぐに安楽死されるべきである。 移植後10日で、動物は、標準的な住宅の条件の下で動物の部屋に戻って転送されます。マウスは、社会的相互作用を可能にするとリードアウト後の実験8,9の上実質的な影響を持つことができる、長期的な個々の住宅、の悪影響を防ぐために、互換性のあるグループに収容されるべきである。マウスは、送信機の移植後の最初の実験を実施し、データの集録が開始される前に少なくとも4週間の回復期の期間が必要です。 4。データ取得送信機がオンになっているとすぐにデータ収集が、磁石で動物に触れることで開始されます。 Dataquest社ARTソフトウェア（データサイエンスインターナショナル、セントポール、ミネソタ州、米国）が検出、収集、分析及びGRを調整つまたは複数の動物からの信号のaphicalプレゼンテーション（波形の形で）。取得プログラムは、データ交換マトリックス（データサイエンスインターナショナル）を経由してコンバータと受信機からコンピュータに送られるデータ信号を収集します。このプログラムは、継続的に一定の間隔またはサンプルでの時間の特定の長さのデータを収集し、コンピュータのハードドライブ上のデータを保存することができます。範囲と放出される信号は、ケージや周辺機器の材料組成（例えば、金属対プラスチック）に強く依存の品質として、それは受信側のプレートはできるだけ動物の近くに配置されていることが示唆され、下の例：動物のケージまたは実験的なエリア、例えば、実験室のベンチまたはトレッドミル上に。それは、記録し、データ伝送システムの正しい構成が連続サンプリングモードでのリアルタイム測定値の短い検査を行うことによってチェックされることをお勧めします。データが収集および格納された後、彼らは、プロットすることができますTedは、解析プログラムを使用して異なる様々なパラメータのためにリストして分析した。記録システム（例えば、サンプリングが手口の定義）、および解析ソフトウェア（心拍変動パラメータ、ECG /生体電位曲線から確立PQ間隔とQT間隔の例）の設定の詳細は、メーカーのマニュアルに記載されています。遠隔計測データの収集と解釈のための有用なバイオメトリクス計画と統計的手法のための貴重なヒントが別の場所で3公開されています。 5。代表的な結果： 記載された手順の全体的なスキームを図1に示されています。心臓（ワンリードECG）からbiopotentialsを得るための電極の位置を含む、移植された送信機の位置は、図2に示します。短期生体電位曲線（一誘導心電図）、および長期的な心拍数、体温および個々の自発運動の記録から生データの例マウスはそれぞれ、図3及び図4に示されています。図5は、実験後のマウスの群における長期的な測定から公表されたデータの例を示します。いくつかの他のパラメータはbiopotentials曲線から確立することができます。心拍変動パラメータ5、QT間隔とPQ間隔10のプレゼンテーションの例は、11が別の場所で公開されています。 表1。一般的な条件およびヘルスモニタリングデータシート 。 シートをダウンロードするにはここをクリック。このテンプレートは、個々のマウスの全身状態や健康状態のモニタリングを容易にする。動物の外観、姿勢、そして自発的な行動だけでなく、体重の測定、および食品と水の消費量のベースラインの検査は3日間1日1回、移植手術前に確立される必要があります。得られた結果とベースラインの測定の比較毎日の10日間の手術後は術後の回復の進行を評価するために役立つ。さらに、術後ケアと痛みの治療は医療記録の形で文書化されています。人道的エンドポイント上の指示は、マウスが動物の着床後の素早い回復のための基準を満たしていない場合は不必要な痛みと苦しみを防ぐために犠牲にする必要があるかどうかの決定を容易にするために与えられている。 図1遠隔測定トランスミッタ担持マウスを確立するためのスケジュール 。マウスは、実験とデータ収集のために使用されることができる時点を示す送信機の注入に関連する手順の年代順。 図2 X線写真/スケッチ注入telemetの場所を表示RYトランスミッタ。送信機の本体は、腹腔内に配置されている。正極リードは、ワイヤのループに形成され、縫合糸で剣状突起に固定されています。負極リードは首に胸部から皮下トンネルさと気管に直接横に筋肉の間にワイヤループとして固定されています。 X線写真は、実験動物第9著者らの以前の出版物から取られます。 図3。生体電位曲線。意識マウスからとセボフルランによる吸入麻酔下で、同じ動物の一心電図曲線の生のプリントアウト 。心拍数はテレメータシステムによって自動的に計算されます。麻酔下で記録された3番目のシーケンスは、440 BPMの心拍数を示します。意識的なマウスに記録された曲線は、モード中に心拍数に予想される範囲内に収まる660 BPMの心拍数を、示しています。グルーミングや食事などの速度の物理的な活動。生体電位/ワン心電図曲線から、心拍変動パラメータ、interbeatの間隔、およびPQ及びQT間隔は、メーカーのソフトウェアを使用して確立することができます。 図4：健康と病気のマウスでの長期的な測定値からの生データ 。マウスは、人間や実験手順からの妨害なしに自分のホームケージに個別に収容している間の心拍数（BPM）、中核体温（℃）と歩行活動は（カウント）を測定する。心拍数は、5分毎（サンプリング周波数1000 Hzのは）30秒間記録されます。中核体温は10秒毎に5分間サンプリングされます。自発運動は連続的に記録し、5分間隔で格納されています。 5分間のデータポイントは、6.5日のためにトレースされます。遠隔測定の測定は異なると3匹のマウスから記録されています身体条件。健康なマウスには生理的な値で、通常の増加と暗い（夜間）フェーズ中に自発運動の動作との明確な概日リズムを示しています。対照的に、大手術後、心拍数は、特に昼間の段階では、増加し、自発運動が押された。心拍数と体温の概日リズム扁平、および歩行活動は減って表示される慢性的な腫瘍には、病気に苦しんで、3番目のマウス。心拍数の測定値（正常値と大手術の後）の代表的なデータは、アルテックス12の著者らの以前の出版物から取られます。 図5。実験後の長期的なテレメトリ測定から結果のプレゼンテーションの例。図は、実験動物1に著者らの以前の出版物から取られます。典型的な実験、50分のisoflとしてuraneまたはセボフルラン麻酔を行った。動物の後に心拍数、体温と自発運動に対する麻酔薬の長期的な影響は起きて比較したれました。動物は、単一の飼育や、自宅のケージの中で自由に歩き回ることを許された間16トランスミッタ-移植したマウスを用いて、遠隔測定データは、麻酔薬ごとに8つのマウスで記録した。長期的麻酔の効果の分析については、我々は、マウスは主に夜にアクティブになっているので、値は24時間サイクルの間に大きく変化することを考慮しました。したがって、それぞれの動物のための測定値の意味は、夜（12時間暗）と日（12時間光）の段階で別々に計算した。個々の正常値は、麻酔の3日前から平均値を計算することにより設立された。麻酔後の毎日のために、暗闇と光の位相の平均値はデルタ値で、その結果、個々の正常値と比較した。このように、デルタの値は、（前に確立された正常値からの偏差を表す対応する12時間の昼と夜の時点で）麻酔へ。列は、8匹のマウスからの平均を表し、バーは標準偏差を示している。アスタリスクは、重要性を示すPで≤0.05（正常値で麻酔後4日間のそれぞれでグループ平均の比較のために一元配置分散分析）。