動物筋肉生理機能検出システム

動物筋肉生理機能検出システム現在、全**一は3種類の異なる実験方法（体/原位置/離体）を通じてラットとマウスの筋肉機能とその機械特性を測定し、力度-長さ-速度の3種類のパラメータを測定し、パラメータ間の関係、関係の背後にある原因などを探索している。3つの異なる実験を結合するのは、異なるニーズを満たすためであり、*伝統的な離体実験は、できる筋肉の種類が多いが、筋肉は*すべて離体人工環境にあり、しかもいくつかの比較的厚いと腱構造が複雑な筋肉は離体便をするのに適していないので、その場で行うことができる。体実験では、筋肉機能が生理環境下で測定された機能表現を表現することができ、しかも連続性がある。

1、時間と労力を節約し、動物筋肉生理機能検出システム3つの異なるタイプの実験に応用されていますが、学習する必要があるハードウェアは1セットだけで、ソフトウェアも1セットです。実験タイプ間の変換を行いたい場合、関連する部品の交換は非常に簡単で、ロックが細かく、例えば、離体実験を行う浴槽を原位置に変換したり、体実験を行う動物プラットフォームではネジをいくつか調整する手間だけがかかり、プロセスは5分を超える必要はありません。

2、お金を節約する。システム装置の設計は上記の3つの実験タイプに基づいており、各実験自体に異なる実験プランがあり、例えば、離体実験でできる測定は等長収縮張力、伸長収縮、疲労、力度と刺激周波数の関係など、3つの異なる性質の実験を合わせてできるものが非常に多い。そのため、システムの性価比は高く、単一システムは多くの実験案を行うことができる。

3、私たちはすべての研究テーマが非常に多くの問題と疑問を生むことを知っていて、すべての答えを与えることができる単一の実験と方法はありません。実はこのシステムはなぜこの3つのタイプの実験を結合したのですか。各実験が出した答えは、別の実験との間に補完性があり、テストを行う動物に対してより完全なパズルを作ることができるからです。

筋肉生理/病理学者：筋肉収縮のメカニズム、筋肉の異なる機械的特性の影響因子/チャンネルを研究し、筋症ラットモデル（例えば筋萎縮*症、筋痛、脊髄損傷などのラット）を用いて異なる筋肉疾患の病理を研究し、発病、損傷、疲労、回復などの関連メカニズムを研究し、薬物または遺伝子治療前後における筋肉機能の変化を測定する。

他の例：

代謝と心血管学者：このシステムを利用して代謝による機能障害、例えば糖尿病を研究することができる

運動科学者：どのように筋肉を*良い機能に発揮させるかを模索する

バイオエンジニア：筋肉機能を改善する生体材料とインプラントの効能をテストできる

遺伝学者と薬理学者：トランスジェニックまたはノックアウトされたマウスの遺伝子治療後の効果をテストし、薬物スクリーニングに用いることができる

神経学者：筋肉収縮時の筋電図（EMG）の変化を研究するために使用できる

老年学者：年老いが筋肉機能に与える影響をテストし、持続的な体実験はこの分野に大いに役立つ

原理：

インプレイス実験：

主に足首関節の中足屈と背屈によるモーメントを測定する。ボディテストで使用されるソフトウェア、刺激器、デュアルモードセンサ、動物プラットフォーム、前の2つの実験は同じです。*1つの違いは、デュアルモードセンサに接続されたカンチレバーをフットカバーに交換する必要があることです。

動物はまず麻酔をかけられ、それから動物プラットフォームに置かれ、次に足は足カバーと一緒に縛られ、最後に電極針を使って特定の筋肉神経を通じて筋肉群に電気刺激を与え、全過程はいかなる手術過程にも関与しない。

電気刺激の面では、どの筋群が刺激されるかは、私たちがどの神経を刺激するかによって決まります。通常、肺神経と肺総神経を刺激すると背屈（脛骨前筋と趾長伸筋）が促され、坐骨神経を刺激すると中足屈（肺腸筋、ヒラメ筋）が促されます。

足を実験装置に接続すると、私たちのソフトウェアシステムの操作によって実験全体を完了することができ、腱を1本だけ接続した上で異なる収縮と測定（例えば遠心収縮、求心収縮、等長収縮、等張収縮（等）を行うことができ、筋条の機械的特性を完全に記述することができます。

その場実験：

その場実験針は、筋肉の一端が動物の体に接続されているため、筋肉は生理環境下で活性を維持することができるので、単一の筋肉または筋肉群を測定した。同時に、その場テストシステムが運用するソフトウェア、刺激器と2モードセンサと離体システムが運用するのは同じである。*異なるのはハードウェアの実験装置で、離体用の浴槽は制御可能な温度プラットフォームに交換されます。

このプラットフォームでは、動物はまず麻酔をかけられてからこのプラットフォームに置かれ、ターゲットの足は私たちがカスタマイズしたチャックを使用して適切な位置に固定され、その中の一端の腱は線を利用してデュアルモードセンサーのカンチレバーと接続され、最後に2本の電極針を利用して筋肉の神経に刺激を与えたり、直接筋肉に電気刺激を与えたりします。

筋肉ストリップを実験装置に接続すると、私たちのソフトウェアシステムの操作によって実験全体を完了することができ、1本の腱だけを接続した上で異なる収縮と測定（例えば遠心収縮、求心収縮、等長収縮、等張収縮（等）を行うことができ、筋肉ストリップの機械的特性を完全に記述することができます。

離体実験：

筋条を垂直な浴槽に置き、浴槽には栄養液の灌流と酸素を注入し続けるものがある。筋肉の一端の腱は固定位置に接続され、他端は2モードセンサのカンチレバーに接続されている。デュアルモードセンサは、一端の腱だけを接続した上で、力度と長さの2つのパラメータを同時に測定し、制御することができます。

筋肉ストリップを実験装置に接続すると、私たちのソフトウェアシステムの操作によって実験全体を完了することができ、1本の腱だけを接続した上で異なる収縮と測定（例えば遠心収縮、求心収縮、等長収縮、等張収縮（等）を行うことができ、筋肉ストリップの機械的特性を完全に記述することができます。

シリーズのコアデバイス305 C-FPのデュアルモードセンサ：

デュアルモードセンサは、力度と位置（筋張力と長さ変化）を同時に測定できるほか、力度と長さを制御する能力も備えている。

この点で、デュアルモードセンサは非常に珍しいと言えます。このセンサは2つのパラメータの測定と制御を同時に実行できるので、サンプルとの間には1つの接続点だけが必要です。つまり、筋肉の一方の腱を接続する必要があります。これは非常に重要で、実験ステップはより簡略で、時間がかかりますが、これも原位置と在体の2つの実験を行う理由です。

デュアルモードセンサは力センサだけでなく、位置センサの機能も備えているため、簡単な等長痙攣、強直収縮、疲労、張力-刺激周波数などの従来の方案のほか、遠心収縮と等圧収縮、求心収縮などを行うことができ、力と収縮速度の関係など、測定の面でも実行できる実験案も広くなっている。