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机械性疼痛的测试方法,你知道几个?

深圳市瑞沃德生命科技有限公司 2022-05-20

机械性疼痛是指组织在外力作用下发生的疼痛:当组织遭受外力刺激时,会发生变形;当变形程度超出机械性伤害感受器的阈值时,伤害感受器被激活,从而使机体产生疼痛的感觉。机械性疼痛的特点是来去匆匆,即疼痛感伴随机械刺激的有无而及时地出现和消失。因为这个特点,机械性疼痛测试是目前疼痛研究中最 早被使用且最广泛的研究方法之一。

为了测定机械性疼痛的阈值,科学家们脑洞大开,最 早使用马的鬃毛制成不同粗细的细丝来判断动物对疼痛的耐受程度,取得了很好的效果。随着科学技术的发展,塑料纤维丝逐渐取代了动物毛发,大幅提高了测量过程中细丝的耐久度。此外一些依靠电子元件的测痛方法也趋于成熟,逐渐被科研工作者们认可。以下介绍几种比较常见的机械性疼痛测试工具和方法。


Vonfrey测试包

Vonfery测痛包

Vonfrey测试包实验作为一种最经典的机械性疼痛测试方法,是用多根不同粗细的Vonfery纤维丝依次刺激动物的检测部位,其中每根纤维丝都对应一个固定的施力值。检测过程中以细丝弯曲作为施力的象征,根据动物对不同纤维丝的反应情况,判断动物的机械痛承受阈值。由于该方法经典且设备便捷,直至目前仍然被认为是机械性疼痛测试的“金标准”。

测试方法

Vonfery测试包的优点在于简单高效、灵活易用。而它的缺点主要在于重复性差,精确度不高。首先,细丝弯曲的程度会对施加给动物的力度大小造成一定的影响。虽然这对某个实验中的实验结果不会造成影响(默认同一个实验者每次测试时会让细丝弯曲到相同程度),但是这可能会导致不同实验者进行同一测试时得到截然不同的结果。其次,Vonfery细丝的测试结果需要借助计算公式转换为50%置信区间的疼痛阈值结果,不是完全准确的动物机械疼痛阈值。


优点:简单高效、灵活易用

缺点:精确度低,结果不稳定,换算复杂

发表文献数量:1000+


电子机械痛测试仪/电子Vonfery测试仪

电子机械测痛仪

本仪器是Vonfery测试包的电子替代版本。将一个尖端较细的探针与受力感应器连接,利用牛顿第三定律的原理,实时记录探针对测痛部位施加的力的大小。当动物产生疼痛感觉时,会出现闪躲的本能反应,导致受力感应器记录的施力数值迅速下降。借此可以更为精准的判断动物的机械疼痛阈值。

测试方法

测试力度变化图

作为Vonfery细丝测痛法的升级版,电子机械测痛仪在精确度,准确性上均有很大提升,此外也大幅度缩短了每只动物的测试时间。新一代的电子机械测痛仪在探针附近安装有摄像头,实验过程中只需要通过外接屏幕即可轻松观察到施力位置,极大程度上减轻了实验人员在测试时的颈椎负担。虽然价格比普通Vonfery细丝高,但是电子Vonfery仍然受到许多研究者的青睐,目前使用电子Vonfery发表的SCI文章数达到了1000+。


优点:实验简便,结果精确

缺点:价格较贵

发表文献数量:1000+


钳式压力测痛仪

钳式压力测痛仪图

钳式压力测痛仪用一个类似于镊子的装置代替探针进行疼痛测试,主要用于同时测试动物脚爪双侧同时受力时的疼痛阈值,其基础原理与电子机械痛测试仪原理相同。主要用于动物脚爪整体机械痛阈值的相关研究,如脊髓/外周神经近脊髓处损伤后脚爪的痛觉恢复,血栓后脚爪的痛觉恢复等,对研究动物神经损伤后的代偿作用有一定的价值。

测试方法图

钳式压力测痛仪弥补了vonfery只能测试单个点状区域疼痛的缺陷,完善了脊髓损伤后四肢以及尾部机械性疼痛的评估方式。他的缺点在于,受众较少,测试方法单一。目前使用钳式压力测痛仪发表的SCI文章数已经超过了100篇。


优点:操作简单

缺点:适用面小

发表文献数量:100+


压感式测痛仪

压感式测痛仪

压感式测痛仪用一个圆柱状钝性探针来进行疼痛测试,主要用于进行一定区域范围的疼痛阈值的测量,其基础原理与电子机械痛测试仪原理相同。主要用于骨关节炎导致的疼痛,脊髓损伤后椎体疼痛,以及止痛或抗炎药物的止痛效果的测试等,对于无法确定具体疼痛位点,或者需要进行大范围疼痛阈值测试的实验有一定的价值。

测试方法

压感式测痛仪在关节、脊柱等骨质较多的部位测痛具有优势。通过扩大施力面积,可以更好地体现动物一整个部位的机械性疼痛的耐受情况。他的缺点和钳式压力测痛仪一致,受众较少,测试方法单一。目前使用压感式测痛仪发表的SCI文章数已经超过了100篇。


优点:操作简单

缺点:适用面小

发表文献数量:100+

瑞沃德行为学整体解决方案


瑞沃德行为学解决方案的疼痛研究模块,已囊括以上的机械性疼痛的测试方法,还可提供热刺激、温度偏好等疼痛研究方法。目前瑞沃德提供完整的行为学解决方案,涵盖疼痛、学习记忆、饮水摄食、社交、情绪、奖赏成瘾等多个研究方向,可帮助研究人员更快开展整体水平探究疾病发病机制的研究,为基金申请提供坚实硬件平台;标准化体系化行为学实验室布局方案,助力实验室建设,可为工作人员创造安全、舒适、高效的实验室环境。


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