動物肌肉生理功能檢測系統(tǒng)

動物肌肉生理功能檢測系統(tǒng)是目前全**一通過三種不同的實驗方法(在體/原位/離體)去測量大鼠和小鼠的肌肉功能和其機械特性，測量力度-長度-速率三種參數(shù)及探索參數(shù)之間的關(guān)系，關(guān)系背后的原因等等。結(jié)合三種不同的實驗是因為要滿足不同的需求，*傳統(tǒng)的離體實驗雖然可以做的肌肉種類比較多，但肌肉是*全處于離體人工環(huán)境，而且一些比較厚和肌腱結(jié)構(gòu)複雜的肌肉不適于做離體便可用原位來做。在體實驗更是一種能表達肌肉功能在生理環(huán)境下測出來的功能表現(xiàn)，而且具連續(xù)性。

優(yōu)勢:

1、省時省力，動物肌肉生理功能檢測系統(tǒng)雖然是應(yīng)用在三種不同類型的實驗上，但你需要學(xué)習(xí)的硬件只有一套，軟件也是一套。當你想進行實驗類型之間的轉(zhuǎn)換，所涉及的配件置換是非常簡單和鎖細的，例如把做離體實驗的浴盆轉(zhuǎn)換成做原位或在體實驗的動物平臺只涉及調(diào)整幾個螺絲的功夫，過程不用超過5分鐘。

2、省錢。系統(tǒng)裝置的設(shè)計是建基于以上所提及的三種實驗類型，每個實驗本身有不同的實驗方案可以進行，例如離體實驗可以做的測量有等長收縮張力，拉長收縮，疲勞，和力度與刺激頻率的關(guān)系等等，三種不同性質(zhì)的實驗加起來可以做的東西非常多。因此系統(tǒng)的性價比很高，單一系統(tǒng)可以做多種實驗方案。

3、我們都知道，每一個研究主題都是會產(chǎn)生非常多的問題和質(zhì)疑，沒有單一的實驗和方法可以給出所有的答案。其實這個系統(tǒng)為什么要把這三種類型的實驗結(jié)合在一起?就是因為每種實驗所給出的答案是和另一種實驗之間有一個互補性，可以讓你對進行測試的動物有一個更完整的拼圖。

應(yīng)用領(lǐng)域:

肌肉生理/病理學(xué)家: 研究肌肉收縮的機制，肌肉不同機械特性的影響因子/通道，用肌病大/小鼠模型 (例如患肌肉萎*癥，肌痛，脊髓損傷等大/小鼠) 去研究不同肌肉疾病的病理，研究發(fā)病﹑損傷﹑疲勞﹑恢復(fù)等相關(guān)機制，測量肌肉功能在藥物或基因治療前后的改變。

其他一些例子:

代謝和心血管學(xué)家: 可以利用這個系統(tǒng)去研事代謝引起的功能失調(diào)，例如糖尿病

運動科學(xué)家: 探索如何讓肌肉發(fā)揮于*佳功能

生物工程師: 可以測試改善肌肉功能的生物材料和植入物的效能

遺傳學(xué)家和藥理學(xué)家: 可以用來測試轉(zhuǎn)基因或基因敲除的小鼠經(jīng)過基因治療后的成效，用來做藥物篩選

神經(jīng)學(xué)家: 可以用來研究肌肉收縮時肌電圖 (EMG) 的變化

生物學(xué)家和生化學(xué)家: 用來找出肌肉功能的基本指標

老年學(xué)家: 測試年老對肌肉功能的影響，持續(xù)性的在體實驗對這個領(lǐng)域幫助很大

原理:

在體實驗：

主要是測量踝關(guān)節(jié)經(jīng)蹠屈和背屈所產(chǎn)生的力矩。在體測試運用的軟件，刺激器，雙模傳感器，動物平臺和前兩個實驗是相同的。*一的不同是連接在雙模傳感器的懸臂需要更換成一個腳套。

動物先被麻醉，然后放置在動物平臺上，接著腳部會和腳套綁在一塊，最后使用電極針通過特定的肌肉神經(jīng)去給肌組提供電刺激，整個過程不用涉及到任何手術(shù)過程。

電刺激方面，哪些肌組會被刺激到取決于我們刺激哪些神經(jīng)，通常來說，刺激肺神經(jīng)和肺總神經(jīng)就會促發(fā)背屈 (脛骨前肌和趾長伸肌) ，而刺激到坐骨神經(jīng)就會促發(fā)蹠屈 (肺腸肌，比目魚肌) 。

當你把腳部連接于實驗裝置后，就可以通過我們的軟件系統(tǒng)的操作去完成整個實驗，建立于只連接一條肌腱的基礎(chǔ)上就可以進行不同的收縮和測量(例如離心收縮，向心收縮，等長收縮，等張收縮(等等)，完整地描述肌條的機械特性。

原位實驗：

原位實驗針對于單條肌肉或肌組進行測量，因為肌肉的其中一端與動物身體保持連接，肌肉可以在生理環(huán)境下保持活性。同時，原位測試系統(tǒng)運用的軟件，刺激器和雙模傳感器和離體系統(tǒng)運用的是相同的。*一不同的是硬件方面的實驗裝置，離體用的浴盆會更換成一個可控溫平臺。

在這個平臺上，動物會先被麻醉然后放置在這個平臺上，目標腿部會使用我們客制的夾器去固定在適當?shù)奈恢茫渲幸欢思‰鞎镁€條與雙模傳感器的懸臂連接在一起，最后利用兩條電極針去給肌肉的神經(jīng)產(chǎn)生一個刺激或者直接給予肌肉電刺激。

當你把肌條連接于實驗裝置后，就可以通過我們的軟件系統(tǒng)的操作去完成整個實驗，建立于只連接一條肌腱的基礎(chǔ)上就可以進行不同的收縮和測量(例如離心收縮，向心收縮，等長收縮，等張收縮(等等)，完整地描述肌條的機械特性。

離體實驗：

把單條肌肉通過手術(shù)過程抽離出來然后放置于一個浴盆里讓肌條處于一個垂直的浴瓶，浴瓶有營養(yǎng)液灌流和一直打氧氣的。肌肉的其中一端肌腱連接于一個固定位置，另一端連接于一個雙模傳感器的懸臂上。雙模傳感器可以讓你在只連接一端肌腱的基礎(chǔ)上同時測量和控制力度和長度這兩個參數(shù)。

當你把肌條連接于實驗裝置后，就可以通過我們的軟件系統(tǒng)的操作去完成整個實驗，建立于只連接一條肌腱的基礎(chǔ)上就可以進行不同的收縮和測量(例如離心收縮，向心收縮，等長收縮，等張收縮(等等)，完整地描述肌條的機械特性。

系列的核心裝置305C-FP的雙模傳感器：

雙模的意思是，它不僅僅是力傳感器，還具備位置傳感器的功能。雙模傳感器除了能夠同時測量力度和位置(肌肉張力和長度變化)之外，也具備著控制力度和長度的能力。

在這一方面雙模傳感器可以說是非常罕有，因為這個傳感器可以同時執(zhí)行兩個參數(shù)的測量和控制，所以它和樣本之間只需要一個連接點，就是說只需要連接肌肉其中一端肌腱，這是非常重要的，實驗步驟更簡略，需時更短，而這也同時是做原位和在體兩種實驗的原因。

因為雙模傳感器不僅僅是力傳感器，還具備位置傳感器的功能，所以在測量方面也可以執(zhí)行的實驗方案也更廣泛: 如簡單的等長抽搐，強直收縮，疲勞，張力-刺激頻率等傳統(tǒng)方案外，更可以做離心收縮和等壓收縮,向心收縮等，力與收縮速率的關(guān)系等等……