Ugo Basile | 热痛觉测试实验——足底热点仪实验操作介绍

2024-11-12 12:15:12 164阅读次数

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背景和目的

Hargreaves测试法是一种专门为评估大鼠和小鼠等啮齿动物的热痛觉而设计的灵敏方法。该方法为通过聚焦光源产生的热刺激间接加到动物后爪足底表面，测量并记录动物缩足反应的潜伏期（Paw Withdraw Latency，PWL）作为评价动物热痛敏感性的指标。足底热点仪是一种基于Hargreaves测试法设计的全自动热痛评价设备，具有多种独特特点。

使用足底热点仪进行Hargreaves实验时，动物处于无约束自由状态，可以进行双侧测试，实验过程全自动化。通过配套的测试平台还能轻松对动物痛觉过敏后的行为进行研究。该测试已用于神经损伤/再生后疼痛过敏或热痛反应恢复等实验，药理学家成功地利用这一测试来揭示镇痛药物的作用，并预测药物对人类的镇痛效果。

应用领域

用于动物神经性疼痛测试，如坐骨神经结扎（PNL）到慢性收缩损伤（CCI）和脊神经结扎（SNL）等，可帮助进行疼痛机制研究和异常性疼痛、痛觉过敏的药物筛选。也可以进行大小鼠左右足单侧/对侧热痛测试、下颌部三叉神经热痛过敏测试等，应用于神经损伤后痛觉过敏的研究。

实验准备

设备准备：

准备足底测试玻璃平台、红外光发射器、测试主机等，确认设备工作正常。确保红外发射器的精确定位和自动检测功能正常使用；

动物准备：

为确保实验一致性，挑选相近体重大鼠或小鼠；

环境适应：

在实验开始前三天，将动物放入玻璃板上的围栏内，让动物每天适应实验环境60分钟，减少应激反应，提高实验准确性。

实验步骤

设备设置

(1)使用足底热点仪，进入测量模式，可根据实验需求设置合适刺激强度（一般设置为50%）和自动停止时间（一般设置为30s）；

(2)设置完成后，可开始准备对动物进行足底刺激。

Ugo足底热点仪设置界面

动物放置

将动物放置在足底测试玻璃平台上，适应二十分钟左右，确保它们能够在一定空间内自由活动，不受约束，等待动物安静不动，即可开始刺激。

热刺激

在玻璃板底部将红外线热源移动至刺激部位，当动物感到疼痛时并缩爪时，红外线热源会自动关闭，反应时间记录器会自动停止并存储。

若使用ugo baslie足底热点仪，可以选择手动模式，点击测试页面的MODE 图标进行转换，用于难以自动测量爪子缩回的情况。

数据收集分析

收集所有动物的异常反应时间数据，进行统计分析，评估动物的痛觉感知和反应差异。

若使用ugo baslie足底热点仪，可插入U盘导出数据。

实验结束

实验完成后，对测试玻璃板进行清洁和维护，确保设备处于良好状态，并清除掉上一批动物的气味，准备下一次使用。

文献案例

2023年Landra-Willm等人为了研究LAKI（光活化K+通道抑制剂，一种与疼痛相关的双孔结构域钾TREK和TRESK通道的特异性光开关抑制剂）是否可会诱发疼痛行为，分别在接受生理盐水和LAKI注射的小鼠中进行Hargreaves测试（足底热点仪），每只小鼠被放置在单独的透明玻璃隔间内，红外光强度设置为50%。对每只小鼠的后爪进行刺激，记录每只小鼠缩爪所花费的时间，取平均值进行对比。

配合其他行为学实验，佐证了LAKI可诱发急性疼痛相关行为。

图：在红外光强度50%的条件下，两组动物出现异常反应时间（平均值）

文献参考：Landra-Willm, Arnaud, et al. "A photoswitchable inhibitor of TREK channels controls pain in wild-type intact freely moving animals." Nature Communications 14.1 (2023): 1160.doi:

IF 17.69

实验注意事项

动物选择和适应：

选择健康的小鼠或大鼠，并确保它们在实验前适应实验环境，以减少环境因素对实验结果的影响；

设备检查：

确保红外光源设备工作正常，设定适当的红外光强度和最大停止时间；

温度控制：

实验中应保持环境的安静与稳定，避免外界因素干扰动物的反应，并确保温度控制的精度和稳定性；

实验重复性：

每只动物可以进行多次实验，但需间隔一定时间（如15分钟）以避免疼痛敏感性的累积影响，并设置对照组以排除其他因素对实验结果的影响；

数据处理：

对每组动物的反应时间求平均值，并使用适当的统计方法比较不同组别间的疼痛阈值差异；

清洁和消毒：

实验结束后，应清洁和消毒仪器以避免污染，并清除任何可能残留在平台上的污垢或碎屑。

设备介绍

Ugo Basile红外足底热点仪基于Hargreaves法，专为大小鼠热痛觉评估设计，是测量大小鼠足底热痛觉过敏的最佳设备。仪器测量并自动记录热刺激下缩足反应的潜伏期（PWL）。采用红外光源可以避免可见光对动物的影响，刺激强度0-100%可调，满足不同实验需求。同时，选配大鼠面部刺激固定器还可进行大鼠下颌部三叉神经热痛觉测试Ugo Basile足底热点仪已被评为Hargreaves测试的推荐设备（Bio-protocol，2017），共发表2000多篇SCI文章。

产品特点

自动检测动物热痛阈值，无光线应激干扰

Ugo Basile足底热点仪采用不可见红外光热刺激，避免了可视强光对动物产生的应激反应的可能性，红外发射器顶部刻有十字定位线，可精确定位大小鼠足底刺激位点，并能够自动检测动物缩足反应，记录缩足潜伏期；

红外光发射器

点状样刺激与热痛完美结合，兼容多种实验

不同于热板法的整个鼠爪的热刺激，足底热点仪通过红外聚焦光源生成的点状样热刺激，可进行足底小范围定点刺激以及左右足分别测试等单侧/对侧实验，不对动物产生交互行为，提高测试结果的真实性。通过选配大鼠面部刺激固定器，可应用于大鼠下颌部三叉神经热痛过敏测试；

高通量测试平台紧凑易用，动物之间无干扰

动物测试平台上层紧贴红外发射器表面，减少红外光于动物足底之间的干扰，透明玻璃设计便于光源穿透且不衰弱。栏式动物活动区可同时容纳12只小鼠或6只大鼠，减少动物适应时间，满足高通量实验需求；

红外刺激光强可调，自动或手动评分

红外刺激光强可设置范围为：1%-100%，适用不同动物模型。设备可自动检测并存储由疼痛引起的缩足时间，也可采用脚踏开关手动停止计时，常用于缩足难以自动测量的情况。

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中国科学技术大学	中国人民解放军北部战区总医院	昆明医科大学
复旦大学	中国医科大学附属第一医院	国科温州研究院
广州医科大学	福建医科大学附属第一医院	武汉大学人民医院
河北大学	杭州复因生物科技有限公司	浙江大学医学院第一附属医院

相关文献

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6.Landra-Willm, Arnaud, et al. "A photoswitchable inhibitor of TREK channels controls pain in wild-type intact freely moving animals." Nature Communications 14.1 (2023): 1160.doi:

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IF 13.36

扩展阅读

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关于玉研仪器在疼痛研究领域的更多应用，推荐阅读下方推文，其详细介绍了提供的Ugo Basile设备在啮齿类动物机械痛的测量方案。文章详细阐述了啮齿动物疼痛测试的重要性，以及如何利用Ugo Basile的电子测痛仪、动态足底测试仪、机械压痛仪和压力应用仪等设备进行机械痛阈值的测量和疼痛机制的研究。

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