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小鼠機械性疼痛檢測實驗步驟與注意事項

嘉峪檢測網(wǎng) 2025-03-26 08:49

1.實驗背景

小鼠的疼痛檢測方法多種多樣，早期的文獻和影響因子較低的文獻所采用的試驗方法都比較簡單，比如弓背評分、行走評分、曠場實驗等等行為學實驗，都可以算作疼痛的直接和側面反映。

而隨著疼痛領域研究的不斷深入，更多的高分文獻開始對小鼠的機械性疼痛和溫度疼痛分別討論。前者常用的方法有Von Frey纖維絲刺激和進階版的電子測痛儀，后者有冷熱板實驗、甩尾儀和足底熱點儀等等。

考慮到結果的適用范圍（更多文獻都探討的是機械性疼痛）和經(jīng)濟因素（機械性疼痛的檢測儀器一般都要比熱痛的檢測儀器要便宜），我們這次以Von Frey纖維絲為基礎，進階到電子測痛儀上，來簡單介紹一下小鼠的機械性疼痛的檢測方法。

（圖片來源：上海玉研科學儀器有限公司DanMic Von Frey纖維絲產(chǎn)品說明書）

2. 實驗原理

VF纖維絲由Maximilian von Frey于1896年發(fā)明，通過不同直徑的尼龍絲施加垂直壓力刺激皮膚，利用歐拉屈服定律控制彎曲力，從而量化機械性疼痛閾值。其核心原理是：當纖維絲彎曲時，施加的力達到預設值，觸發(fā)動物足部快速縮回反應（陽性反應）。

VF纖維絲由20根不同規(guī)格的纖維絲組成，每根纖維絲都分為纖維絲頭、保護套和手柄三個部分。這些纖維絲的測量力度范圍從0.008克到300克，覆蓋了從極低到較高的觸覺刺激強度。

在真正進行自己的實驗時，大家應該是不會從0.008一直檢測到300g的范圍的，但是通常去購買VF纖維絲設備，都是一整套的，不會拆開來賣。

（圖片來源：上海玉研科學儀器有限公司DanMic Von Frey纖維絲產(chǎn)品說明書）

3. 實驗資料查詢

在實驗過程中，我們可以根據(jù)實際情況選擇合適的粗細和長度（比如，對小鼠來說，用纖維絲刺激其后爪和腹部時，疼痛閾值通常會有所不同）。建議是根據(jù)自己的實驗對象和實驗設計去查找文獻，主要關注一下以下方面：

3.1 采用的實驗方法

比如，我自己在做試驗方法調研的時候，總結出來的一些內容，就可以為更豐富的實驗設計提供參考。

3.2 原文methods描述

還有一點很重要的內容是，在搜集文獻參考的時候，不止要關注文獻里面使用的試驗方法，還要注意保存文獻當中methods部分的描述，作為寫文章時候的備用，如下：

3.3 實驗結果的展示方法

4. 實驗步驟

背景知識了解到這里就可以了，下面我們看看實驗該怎么做（這一部分的具體數(shù)值僅供參考）。其實VF纖維絲的實驗操作理解起來是不難的，只是要重復的次數(shù)太多非常繁瑣，難度在于數(shù)據(jù)的處理，大小鼠50%縮足閾值的計算是比較復雜的。

up-down method，這是一種用于測量機械痛閾值的方法，目前是機械痛閾測量的金標準。

在測試前，根據(jù)前后肢位置標記刺激區(qū)域。

1. 將大鼠放置在一個底部為網(wǎng)格地板的亞克力籠中，適應30分鐘（待動物安靜后）后開始測試。一般檢測

2. 平臺會給配置三個大亞克力籠，供三只大鼠同時檢測，每個大籠中插入十字隔板，足夠12只小鼠同時進行檢測。

（圖片來源：上海玉研科學儀器有限公司DanMic Von Frey纖維絲產(chǎn)品說明書）

注意：下面是up-down method眾多修訂后的版本之一，并不能適用于所有情況！

3. 從中選擇中位數(shù)4.0g的纖維絲，開始對小鼠腳掌中部皮膚進行刺激。將纖維絲彎至“C”或“S”型，并維持6-8秒，觀察小鼠是否縮足并記錄下來。每根纖維絲測試5次，每次間隔15秒，如果五次中有三次縮足，則認為小鼠有反應（這里每一根絲的重復次數(shù)要根據(jù)參考文獻來自行決定，因不只是考慮到要簡化實驗流程節(jié)省時間，也因為纖維絲是損耗品，用的次數(shù)多了肯定會變得不準確的）。

4. 將小鼠的反應記錄下來：無反應記為“O”，有反應記為“X”。如果小鼠無反應，則使用更大一級力度的纖維絲進行刺激（例如，如果4.0g的纖維絲沒有引起反應，下一步則選擇6.0g的纖維絲繼續(xù)刺激）。如果有反應，則改用更小一級的纖維絲進行刺激（例如，如果4.0g的纖維絲引起了縮足反應，下一步則選擇2.0g的纖維絲繼續(xù)刺激），并反復進行這一過程。

5. 當小鼠出現(xiàn)“OX”（第一次沒有縮足反應，第二次有縮足反應）或“XO”（第一次有縮足反應，第二次沒有縮足反應）的情況時，重復之前的步驟，并繼續(xù)測量四次，得到一串由“O”或“X”組成的序列。將該序列與最后一根測試絲的編號輸入到小鼠50%縮足閾值公式中，計算出小鼠的50%縮足閾值。

6. 小鼠50%縮足閾值的計算公式為：(g) = (10 × [Xf + kδ]) / 10000，其中Xf為最后一根測試絲的編號，δ為所選各根纖維絲克數(shù)取對數(shù)后的均差。為了方便計算，δ可以近似認為是所選纖維絲編號的均差，即δ = (最大纖維絲編號 - 最小纖維絲編號) / (n - 1)，其中n為所選纖維絲的數(shù)量。k是根據(jù)測量獲得的“X”、“O”序列查表后獲得的系數(shù)值。

7. 計算公式大家理解其意義即可，因為確實挺麻煩，網(wǎng)絡上其實可以找到50%縮足閾值的計算的軟件，簡化數(shù)據(jù)采集后閾值計算的復雜程度，大家在記錄完自己的數(shù)據(jù)以后可以咨詢購買儀器的公司或者在網(wǎng)上進行查詢，比如Up-Down Reader（UDReader）。

5. 注意事項

正式試驗開始前的適應階段非常重要。

如果觀察到實驗鼠的腳趾明顯張開，這可能意味著在下一級壓力測試中，更接近于其真實的痛覺閾值。

防止實驗鼠咬住Von Frey纖維絲。

注意纖維絲的使用次數(shù)和損耗程度。

6. 電子測痛儀

接下來稍微講一下電子測痛儀，按理說，電子測痛儀完全是VF纖維絲的上位替代，能夠自動記錄動物的受刺激強度，操作起來的確比VF纖維絲要簡單方便，在實驗操作和原理上就不贅述了。

電子測痛儀的缺點是價格較高，通常比VF纖維絲貴一倍以上，超過1萬元。還有另一個缺點是，目前市面上絕大多數(shù)（包括進口的售價高達數(shù)萬的）電子測痛儀的分辨率都是0.1g。

但從上面我們知道VF纖維絲是從0.008g開始的，整個綠色部分的力度都沒有達到0.1g，所以如果你的實驗設計當中小鼠的機械疼覺相當敏感，它的機械痛閾值很低的話，電子測痛儀就不再適合了。

7. 參考資料

[1] https://brainstuff.org/blog/von-frey-fibers-pain-test

[2] https://ibook.antpedia.com/x/873727.html

[3] https://ibook.antpedia.com/x/980252.html

[4] https://zhuanlan.zhihu.com/p/486531321

[5] https://zhuanlan.zhihu.com/p/266692130

[6] http://www.yuyanbio.cn/product-item-761.html

來源：實驗老司機

小鼠機械性疼痛檢測實驗步驟與注意事項

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