DigiGait步態(tài)分析系統(tǒng)在多篇頂級期刊文獻的應用
瀏覽次數(shù):182 發(fā)布日期:2020-12-25
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目前實驗動物的步態(tài)分析在基礎研究中的價值,日益獲得研究學者認可。其中DigiGait步態(tài)分析系統(tǒng)接連出現(xiàn)在多篇頂級期刊文獻中,如Cell、Nature Communications、Neuron等。其到底有何神奇之處?且跟小編一探究竟。
What is DigiGait
DigiGait步態(tài)分析系統(tǒng)是唯一一個采用實時腹側(cè)攝像技術(該技術獲得了美國發(fā)明專利)的產(chǎn)品?捎糜谘芯可窠(jīng)系統(tǒng)損傷、肌肉相關損傷、骨關節(jié)疾病與外傷等模型動物的運動機能。
系統(tǒng)中高速數(shù)字攝像機(25kHz)會以底面向上的視角連續(xù)不斷拍攝行走/跑動中的動物,DigiGait™ 軟件會生成“數(shù)字爪印”和動態(tài)的步態(tài)信號(分辨率超過5000像素/cm2),形成爪部相對跑帶位置的實時記錄。最終可輸出50多種步態(tài)指數(shù),生成的數(shù)據(jù)標準誤差低,準確度和可重復性高。
功能優(yōu)秀,實驗無憂
- 可研究動物在自愿狀態(tài)下行走,及在跑帶上強制運動的步態(tài)。
- 可研究動物在跳躍和奔跑狀態(tài)下的步態(tài)。
- 在已知且相同速度下,可捕捉大量步幅信息。排除實驗動物因速度差異導致的實驗數(shù)據(jù)分析誤差。
- 通過拍攝實驗動物的整個腹部,可提供三維運動學指標,保障數(shù)據(jù)完整性。
- 可增加實驗難度,促使動物爬上或爬下斜坡,最大限度測量實驗動物的運動能力。
應用案例(一)
美國Baylor大學醫(yī)學院主導發(fā)表的“RNA結(jié)合蛋白(Pum1)單倍體劑量不足導致脊髓小腦性共濟失調(diào)性神經(jīng)病變機制”文章中,通過使用DigiGait步態(tài)分析系統(tǒng),得出研究實驗結(jié)果:Pum1缺失小鼠步幅長度更短,步型(身體晃動)更大。與曠場實驗、轉(zhuǎn)棒儀實驗,一同論證了Pum1缺失,會導致動物的運動協(xié)調(diào)性出現(xiàn)進行性缺失。其數(shù)據(jù)如下圖所示:
At 12 weeks of age, Pum1−/− mice displayed a wider stance (J), decreased stride length (K), and increased stride frequency (L) compared to either WT or Pum1+/− littermates. Stance width and stride length were normalized to mouse width and body length, respectively. L = left, and R = Right. Twelve mice per genotype were analyzed.
應用案例(二)
斯坦福大學神經(jīng)科學院主導發(fā)表的“對于用人類肌肉干細胞和其他肌肉原生細胞制成的生物結(jié)構(gòu)可以在肌肉容積缺失(Volumetric muscle loss,VML)模型動物體內(nèi)產(chǎn)生功能性肌肉組織”報道中提示:以干細胞為基礎的診療手段,可作為治療急性和慢性VML的有效途徑。其中,使用DigiGait步態(tài)分析系統(tǒng)證實使用肌肉干細胞制成的生物結(jié)構(gòu),可以顯著改善VML模型動物的運動狀態(tài),具體步態(tài)分析數(shù)據(jù)見下圖:
Exercise improves innervation of de novo myofibres and improves forces in vivo. (a) Representative image of a mouse during a gait analysis(top) and the gait footprints collected during the analysis (bottom). Mice were positioned in a transparent treadmill and a camera was positioned underneath to record the gait. (b) Quantification of the gait‘disability score’ resulting from the analysis of 47 parameters.
應用案例(三)
芝加哥大學神經(jīng)科學院主導的CACNA1A mRNA轉(zhuǎn)錄影響因子和二級蛋白a1ACT對于小腦早期編碼的影響機制研究中,使用步態(tài)分析系統(tǒng)聯(lián)合轉(zhuǎn)棒儀和曠場實驗,論證了CACNA1A mRNA表達異常時,實驗動物的運動機能和肢體協(xié)調(diào)能力顯著降低,具體結(jié)果詳見下圖
(H) Reduced treadmill performance of KIKO mice is corrected by a1ACT expression and prevented by prenatal Dox treatment. Treadmill running speed and total travel distance are compared among mice with/without Dox (_1/+1M) treatment at 1 month old. Prenatal inhibition of a1ACT expression prevented the rescue of motor behavior of KIKO:PC-a1ACT mouse in treadmill (left), rotarod (middle), and open field (right).
總結(jié)
DigiGait步態(tài)分析系統(tǒng)不僅能保證實驗數(shù)據(jù)的精確性、靈敏性、可重復性,同時可提供更寬的速度選擇范圍以及更豐富的實驗解決方案,高效助力您的科學研究!
以上就是關于DigiGait的初步介紹,下期將為大家詳細介紹運動功能研究方向解決方案,干貨滿滿,不要錯過哦~