《柳葉刀》發(fā)布研究顯示，全世界有超過30%的人群遭受疼痛的折磨。慢性疼痛是引起殘疾的*常見原因，從1963年起，意大利Ugo Basile的設(shè)備在疼痛研究領(lǐng)域中多為經(jīng)典設(shè)備，發(fā)揮了重要學(xué)術(shù)作用，其疼痛類設(shè)備超過2萬5千篇同行評(píng)議論文引用。

疼痛的分類

疼痛按病理類型分為傷害性疼痛、神經(jīng)性疼痛以及混合痛，傷害性疼痛是機(jī)體對(duì)于來自傷害感受器的機(jī)械、熱力、或化學(xué)變化刺激所產(chǎn)生的一種正常生理反應(yīng)。神經(jīng)性疼痛是由神經(jīng)本身受損或異常身體感覺通路所致的疼痛。令人遺憾的是，現(xiàn)行臨床上標(biāo)準(zhǔn)止痛藥物對(duì)于神經(jīng)性疼痛療效效果不佳。

嚙齒動(dòng)物疼痛測(cè)試

由于疼痛特有的主觀情緒反應(yīng)特點(diǎn)，在臨床研究中，疼痛的評(píng)估量化通常以患者的語(yǔ)言表述作為主要依據(jù)，對(duì)于疼痛機(jī)制研究和藥物篩選存在較大的局限性。嚙齒類動(dòng)物作為*常用的實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物被應(yīng)用于疼痛研究領(lǐng)域，對(duì)嚙齒動(dòng)物疼痛的研究有助于提供潛在病理生理機(jī)制的相關(guān)線索。

嚙齒動(dòng)物疼痛測(cè)試方式主要分為自發(fā)性疼痛測(cè)試和誘發(fā)性疼痛測(cè)試，二者的區(qū)別在于有無外界刺激及測(cè)試結(jié)果的差異。自發(fā)性疼痛測(cè)試因未對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物產(chǎn)生不良刺激，具有無測(cè)試者主觀偏倚優(yōu)勢(shì)，但不能直接測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的疼痛閾值。誘發(fā)性疼痛評(píng)估方法主要用于研究外界刺激下產(chǎn)生的異常性疼痛與痛覺過敏，可直接確定疼痛閾值和痛覺潛伏期，誘發(fā)方式主要為機(jī)械刺激和冷熱刺激。兩種測(cè)試方法對(duì)應(yīng)的疼痛研究方向和所需設(shè)備略有區(qū)別。

意大利Ugo Basile公司

Ugo Basile公司于1963年創(chuàng)立，在幾十年發(fā)展歷程里，成長(zhǎng)為一家為專注于神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行開拓科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和生產(chǎn)全新科學(xué)儀器的創(chuàng)新型公司。通過將經(jīng)典儀器與不斷創(chuàng)新的新型設(shè)備相結(jié)合，旗下疼痛系列產(chǎn)品已經(jīng)成為全球神經(jīng)科學(xué)家的工具并得到認(rèn)可。在本文中，主要圍繞意大利Ugo Basile誘發(fā)機(jī)械痛類設(shè)備進(jìn)行闡述，方便客戶更好了解和選擇。

上海玉研科學(xué)儀器有限公司作為意大利Ugo Basile公司在中國(guó)的合作伙伴，長(zhǎng)期以來一直與Ugo Basile公司合作緊密，并共同探討雙方的長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃和戰(zhàn)略合作協(xié)議，為廣大疼痛科研工作者帶來全球疼痛研究設(shè)備以及提供完善的技術(shù)支持。

經(jīng)典的觸覺測(cè)試方案：Von Frey纖維絲

由生理學(xué)家Maximilian Von Frey開發(fā)的Von Frey纖維絲試驗(yàn)是一種評(píng)估機(jī)械性異常性疼痛的方法。Von Frey纖維絲由由20根不同規(guī)格的纖維絲組成，每一根纖維絲都有行業(yè)中的固定標(biāo)準(zhǔn)，表示了的單獨(dú)固定的力度值。選用合適細(xì)絲垂直于皮膚放置，逐漸增加力直到它彎曲，從而確定施加的力的大小。Von Frey纖維絲在世界各地?fù)碛写罅坑脩?，在?dòng)物和臨床研究中都得到了很成功的應(yīng)用。

測(cè)試原理：首先需要選取不同定值克數(shù)的纖維絲，每根測(cè)試絲形成S型或C型彎曲后的力值是固定值。測(cè)量時(shí)從中間定值克數(shù)的纖維絲開始，當(dāng)出現(xiàn)縮足等陽(yáng)性反應(yīng)時(shí)，記為X，并使用低一級(jí)的纖維絲刺激動(dòng)物，當(dāng)出現(xiàn)陰性反應(yīng)時(shí)，記為○，并使用高一級(jí)的纖維絲刺激動(dòng)物，得到一串以“O”或“X”組合的序例，將該序列與后一根測(cè)試絲規(guī)格輸入公式計(jì)算出動(dòng)物機(jī)械痛閾值（50%閾值評(píng)估法）。

應(yīng)用領(lǐng)域：用于人體和動(dòng)物疼痛科學(xué)研究領(lǐng)域，用來評(píng)估疼痛的發(fā)生、持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度，并可以測(cè)試藥物和其他**方法的效果，適用于機(jī)械痛閾值較小的觸覺測(cè)試。

觸痛測(cè)試的簡(jiǎn)化方案：E-VF電子測(cè)痛儀

電子測(cè)痛儀是Von Frey纖維絲的替代及改良方案，用于評(píng)估大小鼠機(jī)械誘發(fā)痛閾值。電子測(cè)痛儀與手動(dòng)Von Frey纖維絲測(cè)試原理類似，不同之處在于Von Frey纖維絲每根絲施加力值固定，判斷觸痛數(shù)秒后鼠爪縮回反應(yīng)情況，而電子測(cè)痛儀可以施加從小至大連續(xù)的力，提供了在連續(xù)尺度上爪縮回閾值的測(cè)量。設(shè)備采用手持式力傳感器及固定硬性測(cè)試頭設(shè)計(jì)，單次測(cè)試便可得到可靠測(cè)試結(jié)果，有效降低了測(cè)量工作量（纖維絲多絲反復(fù)更換與刺激）和實(shí)驗(yàn)者偏差（不同實(shí)驗(yàn)者刺激力度掌握以及動(dòng)物陽(yáng)性反應(yīng)判斷）。

測(cè)式原理：將動(dòng)物放置在測(cè)試平臺(tái)上，手持式力傳感器動(dòng)物對(duì)足底逐漸增加壓力（可通過傳感器上的三棱鏡精確定位皮膚觸痛位置），直到動(dòng)物動(dòng)物出現(xiàn)縮足、舔足、跳躍反應(yīng)，儀器自動(dòng)確定疼痛閾值（100%閾值評(píng)估法）。

應(yīng)用領(lǐng)域：用于動(dòng)物神經(jīng)性疼痛測(cè)試，如坐骨神經(jīng)結(jié)扎（PNL）到慢性收縮損傷（CCI）和脊神經(jīng)結(jié)扎（SNL）等，可幫助進(jìn)行疼痛機(jī)制研究和異常性疼痛、痛覺過敏的藥物篩選。也可應(yīng)用于人體相關(guān)疾病的科學(xué)研究。

觸痛的全自動(dòng)化測(cè)試方案：動(dòng)態(tài)足底測(cè)試儀

Ugo Basile公司進(jìn)行了觸痛測(cè)試的自動(dòng)化改進(jìn)，生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)足底測(cè)試儀目前是國(guó)際上一款得到業(yè)內(nèi)高度認(rèn)可的產(chǎn)品。動(dòng)態(tài)足底測(cè)試儀以電子測(cè)痛儀為基礎(chǔ)優(yōu)化而來，與電子測(cè)痛儀功能上無太大差異，是大小鼠疼痛閾值評(píng)估設(shè)備。設(shè)備除了具有簡(jiǎn)化Von Frey纖維絲測(cè)痛方案，擁有電子測(cè)痛儀自動(dòng)檢測(cè)、準(zhǔn)定位等優(yōu)勢(shì)外，還具有測(cè)試針角度固定無偏差，施力可預(yù)設(shè)等特點(diǎn)，極大的減小了實(shí)驗(yàn)者測(cè)試結(jié)果的隨機(jī)誤差，提高了測(cè)試結(jié)果可重復(fù)性。

測(cè)試原理：設(shè)備由帶有金屬針的基座、測(cè)試臺(tái)、控制主機(jī)構(gòu)成。大小鼠放置在測(cè)試平臺(tái)隔間內(nèi)，將基座上垂直固定的金屬針對(duì)準(zhǔn)動(dòng)物足底，金屬針將以預(yù)設(shè)的力量大小和變化速度對(duì)大小鼠進(jìn)行刺痛。當(dāng)動(dòng)物出現(xiàn)縮足、舔足、跳躍等情況時(shí)，機(jī)械刺激自動(dòng)停止，自動(dòng)記錄疼痛閾值（100%閾值評(píng)估法）。

應(yīng)用領(lǐng)域：主要用于動(dòng)物神經(jīng)性疼痛測(cè)試，如坐骨神經(jīng)結(jié)扎（PNL）到慢性收縮損傷（CCI）和脊神經(jīng)結(jié)扎（SNL）等，可幫助進(jìn)行疼痛機(jī)制研究和異常性疼痛、痛覺過敏的藥物篩選。

鼠爪壓痛測(cè)試方案：機(jī)械壓痛儀

機(jī)械壓痛儀是一種量化對(duì)動(dòng)物后足背部施加線性增加的機(jī)械力引發(fā)縮足反應(yīng)的測(cè)試設(shè)備。是基于Randall和Selitto于1957年研究成果（Randall-Selitto測(cè)試法）開發(fā)而來，為評(píng)估鎮(zhèn)痛藥物影響組織對(duì)機(jī)械壓力刺激反應(yīng)閾值變化的經(jīng)典工具。Randall-Selitto測(cè)試法避免了手動(dòng)施加壓力，提供了更好的刺激一致性；鼠爪大面積壓痛方式比Von Frey纖維絲、電子刺痛儀和動(dòng)態(tài)足底測(cè)試儀更適合檢測(cè)較大區(qū)域機(jī)械痛閾值變化；此外，機(jī)械壓痛儀施加的力較大，單次測(cè)試時(shí)間短，這對(duì)大批量動(dòng)物進(jìn)行快速、精確篩選鎮(zhèn)痛藥物具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

測(cè)試原理：將大小鼠爪子置于Teflon底座和錐形刺激桿之間，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以恒定速率推動(dòng)讀數(shù)標(biāo)尺上的重力砝碼前進(jìn)以增加錐形刺激桿的壓力。當(dāng)大小鼠出現(xiàn)縮足反應(yīng)時(shí)，測(cè)試結(jié)果在讀出標(biāo)尺上讀出。整個(gè)裝置具有生物惰性，摩擦系數(shù)低，動(dòng)物可輕松縮回爪子。

應(yīng)用領(lǐng)域：可用于對(duì)正常和發(fā)炎的大小鼠爪進(jìn)行快速精確的止痛藥物篩選，以及對(duì)脊髓反射的有害刺激反應(yīng)閾值的測(cè)定，可檢測(cè)脊髓損傷后神經(jīng)性疼痛。其測(cè)試結(jié)果的可復(fù)現(xiàn)性非常高，可輕松在不同實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行結(jié)果的復(fù)現(xiàn)。

關(guān)節(jié)壓痛測(cè)試方案：壓力應(yīng)用儀

在關(guān)節(jié)疼痛研究中，von Frey纖維絲、電子測(cè)痛儀等觸痛測(cè)試方式可能會(huì)激皮膚表面的神經(jīng)末梢痛覺而非真實(shí)深層關(guān)節(jié)疼痛過敏。

Ugo Basile 壓力應(yīng)用儀標(biāo)配的關(guān)節(jié)壓痛傳感器主要用于動(dòng)物骨關(guān)節(jié)炎導(dǎo)致的疼痛及**藥物的鎮(zhèn)痛效果的測(cè)試，采用平面柱狀鈍性探頭來測(cè)量關(guān)節(jié)一定區(qū)域范圍的疼痛閾值而非刺痛方法測(cè)量某個(gè)點(diǎn)，這對(duì)于無法確定具體疼痛位點(diǎn)，或者需要進(jìn)行大范圍疼痛閾值測(cè)試的實(shí)驗(yàn)有一定的價(jià)值。

另外，選配的鼠爪壓痛探頭，可將設(shè)備轉(zhuǎn)換成Randall-Selitto測(cè)試法進(jìn)行鼠爪、尾巴等部位的壓痛測(cè)試。設(shè)備可靈活轉(zhuǎn)換，應(yīng)用價(jià)值較高。

測(cè)試原理：設(shè)備主要由電子控制器、壓力傳感器、腳踏開關(guān)構(gòu)成。操作者只需傳感器佩戴在拇指上，對(duì)大鼠或小鼠關(guān)節(jié)疼痛測(cè)試部位施加壓力，觀察并測(cè)量動(dòng)物反應(yīng)(通常是四肢縮回）及疼痛壓力閾值。

應(yīng)用領(lǐng)域：用于動(dòng)物的關(guān)節(jié)、肌肉、鼠爪和尾巴等部位的損傷和炎癥模型中，如風(fēng)濕病、外周動(dòng)脈疾病、骨*、肌肉痛、神經(jīng)病變、運(yùn)動(dòng)功能障礙，可幫助進(jìn)行疼痛分子研究和異常性疼痛、痛覺過敏的藥物篩選。

產(chǎn)品特點(diǎn)總結(jié)

應(yīng)用案例

1. 摩擦納米發(fā)電機(jī)（TENG）在創(chuàng)傷性周圍神經(jīng)損傷模型中觸覺恢復(fù)研究

2021年7月，特拉維夫大學(xué)Iftach Shlomy等發(fā)表在ACS NANO雜志上的“Restoring Tactile Sensation Using a Triboelectric Nanogenerator”研究制造并演示了摩擦電納米發(fā)電機(jī)（TENG）作為一種相對(duì)簡(jiǎn)單、自供電、生物相容、靈敏和靈活的恢復(fù)觸覺的功能。選用集成觸覺設(shè)備TENG-IT植入皮膚下，利用將觸覺壓力轉(zhuǎn)化為電勢(shì)原理，通過袖帶電極將電勢(shì)傳遞給功能正常的感覺神經(jīng)，繼而刺激它們來進(jìn)行觸覺測(cè)試。實(shí)驗(yàn)中使用Ugo Basile電子刺痛儀對(duì)Wistar大鼠植入TENG-IT后觸覺恢復(fù)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)量三個(gè)實(shí)驗(yàn)組（對(duì)照組、截肢組、TENG-IT植入組）左右后爪產(chǎn)生反應(yīng)所需力值差異（P值：**P=0.0099，*P=0.0242）。

2. 神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（GDNF）在肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）疾病中對(duì)脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元保護(hù)性研究

2022年9月，洛杉磯Cedars-Sinai醫(yī)療中心Robert H. Baloh等人發(fā)表在Nature Medicine雜志

的“Transplantation of human neural progenitor cells secreting GDNF into the spinal cord of patients with ALS: a phase 1/2a trial”發(fā)現(xiàn)用GDNF轉(zhuǎn)導(dǎo)的人神經(jīng)祖細(xì)胞（CNS10-NPC-GDNF）分化為星形膠質(zhì)細(xì)胞具有保護(hù)脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元功能，并且在動(dòng)物模型進(jìn)行驗(yàn)證。將臨床級(jí)CNS10-NPC-GDNF以2μl的體積在5個(gè)部位注射到SOD1大鼠腰椎脊髓中，并設(shè)置對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)中使用Ugo Basile機(jī)械壓痛儀進(jìn)行測(cè)試**對(duì)于大鼠后肢的功能影響。

關(guān)于玉研

上海玉研科學(xué)儀器有限公司成立于2011年，是集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的企業(yè)，專業(yè)服務(wù)于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)領(lǐng)域，為國(guó)內(nèi)科研人員提供先進(jìn)的研究設(shè)備、技術(shù)手段和專業(yè)服務(wù)。

玉研儀器以專業(yè)的服務(wù)團(tuán)隊(duì)為依托，審慎的科研態(tài)度為標(biāo)準(zhǔn)，不懈努力，打造專注實(shí)驗(yàn)儀器供貨及服務(wù)體系。目前公司產(chǎn)品主要圍繞動(dòng)物科研范疇，涵蓋生理學(xué)、藥理學(xué)、毒理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。

文獻(xiàn)拓展

1.Chen, Yong, et al. "Epithelia-sensory neuron cross talk underlies cholestatic itch induced by lysophosphatidylcholine." Gastroenterology 161.1 (2021): 301-317.doi:10.1053/j.gastro.2021.03.049

2. Zhang, Run, et al. "Spinal microglia-derived TNF promotes the astrocytic JNK/CXCL1 pathway activation in a mouse model of burn pain." Brain, Behavior, and Immunity 102 (2022): 23-39. doi：10.1016/j.bbi.2022.02.006

3.Fri??i?, Jasna, et al. "The complement system drives local inflammatory tissue priming by metabolic reprogramming of synovial fibroblasts." Immunity 54.5 (2021): 1002-1021. doi：10.1016/j.immuni.2021.03.003

4.Boyd, Jacob T., et al. "Elevated dietary ω-6 polyunsaturated fatty acids induce reversible peripheral nerve dysfunction that exacerbates comorbid pain conditions." Nature metabolism 3.6 (2021): 762-773.

5.Defaye, Manon, et al. "The neuronal tyrosine kinase receptor ligand ALKAL2 mediates persistent pain." The Journal of clinical investigation 132.12 (2022).doi: 10.1172/JCI154317

6.Baloh, Robert H et al. “Transplantation of human neural progenitor cells secreting GDNF into the spinal cord of patients with ALS: a phase 1/2a trial.” Nature medicine vol. 28,9 (2022): 1813-1822. doi:10.1038/s41591-022-01956-3

7.Bosse, Gabriel D et al. “The 5α-reductase inhibitor finasteride reduces opioid self-administration in animal models of opioid use disorder.” The Journal of clinical investigation vol. 131,10 (2021): e143990. doi:10.1172/JCI143990

8.Bang, Sangsu et al. “GPR37 regulates macrophage phagocytosis and resolution of inflammatory pain.” The Journal of clinical investigation vol. 128,8 (2018): 3568-3582. doi:10.1172/JCI99888

9.Miller RE, Kim YS, Tran PB, et al. Visualization of Peripheral Neuron Sensitization in a Surgical Mouse Model of Osteoarthritis by In Vivo Calcium Imaging. Arthritis Rheumatol. 2018;70(1):88-97. doi:10.1002/art.40342

10.Mlost J, Kac P, K?dziora M, Starowicz K. Antinociceptive and chondroprotective effects of prolonged β-caryophyllene treatment in the animal model of osteoarthritis: Focus on tolerance development. Neuropharmacology. 2022;204:108908. doi:10.1016/j.neuropharm.2021.108908

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