一种改良的新型大鼠术后复温装置
卢翠洁 陈帅 刘玲 赖方方
摘 要：本文介绍了一种改良的用于大鼠术后复温的新型实验装置。对原有实验装置进行了新设计和改造，解决了原有的复温笼存在温度过高或过低不可调节的问题，解决了复温笼与饲养笼相互独立导致的操作烦琐、费时费力等问题，同时提高了大鼠术后的成活率，便于术后干预等。该装置使实验能够简便、安全、高效地进行，为实验工作的顺利开展及进行提供了保障。
关键词：大鼠术后复温装置;二氧化碳浓度传感器;实验
A modified device for postoperative rewarming of rats
Lu Cuijie* Chen Shuai Liu Ling Lai Fangfang
Sichuan Vocational College of Health and Rehabilitation SichuanZigong 643000
Abstract：A new experimental device for postoperative rewarming of rats was introduced.The original experimental device was designed and modified to solve the original reheating cage temperature is too high or too low can not adjust the problem，to solve the reheating cage and feeding cage independent of each other caused by tedious operation，time-consuming and laborious，at the same time to improve the survival rate of rats after surgery，postoperative intervention and so on.The device makes the experiment simple，safe and efficient，and provides guarantee for the smooth development and implementation of the experiment.
Keywords：Postoperative reheating device in rats;Carbon dioxide concentration sensor;The experiment
實验动物是生命科学研究的基础和条件，也是提升人类健康与优化人类生存条件的重要保障[1]，经常使用鼠、兔、蛙等实验动物进行教学和科研实验，如果实验操作不能达到理想的效果，将会影响整个实验的顺利进行，从而影响实验结果的准确性。在整个实验过程中，实验设计、实验动物、实验设备等都对整个动物实验的进行及实验结果的准确性具有重要影响[2]。
现今，心脑血管疾病的发病率在逐年升高，越来越多的科研人员在关注动物实验，例如脑梗、心梗等大鼠模型。研究表明，啮齿动物麻醉后会在手术后出现体温过低。据报道，这也是动物进行任何侵入性外科手术后死亡的常见原因之一。另外标准的手术后护理（大鼠模型术后预防体温过低），建议是通过提高手术室的环境温度，给予实验动物加热垫，手术过程中或术后控制使用白炽灯或加热灯，术后复温笼等方式[3]。如在大鼠大脑中动脉栓塞模型、心肌梗死模型等实验的术后复温要求较高。
本文旨在介绍对大鼠术后复温装置的改造，改造后的大鼠术后复温装置能满足术后动物体温恒定的要求，同时提高术后大鼠的成活率，并且符合实验动物伦理和关爱的基本要求，对科研人员来说是既省时又省力，保证了科研实验的顺利进行。
1 大鼠复温装置应用现状
在以往动物实验中使用的复温方式有：提高手术室的环境温度，给予实验动物加热垫，手术过程中或术后控制使用白炽灯或加热灯，术后复温笼等方式，这些效果并不理想。动物麻醉后体温会下降，提高手术室的温度，会增加手术室的耗材及费用，并且无法保障实验过程中动物体温的恒定状态。加热垫或加热灯，因不能随时调节温度，易造成动物局部接触位温度过高，而导致动物的死亡[4]。现有的术后复温笼，是单一的笼子，需要定时加水来保证笼内的温湿度，复温时间不宜过短也不宜过长，因此需要科研人员时刻留守复温笼。并且复温笼存在温度过高或过低不可调节的问题，且复温笼与饲养笼相互独立，大鼠复温后还需将复温笼内的大鼠一只一只地抓出后再转移至饲养笼，操作烦琐，费时费力，且复温苏醒后的大鼠不容易捉住、易动，可能出现捕捉时大鼠逃跑的情况。
综上所述，这些方式无法满足术后复温需求，因此目前急需一种可广泛用于大鼠术后复温的装置，维持大鼠术后恒定的体温，提高实验大鼠的成活率，便于术后对大鼠进行干预，保证了科研实验的顺利进行。
2 大鼠术后复温装置的结构
大鼠术后复温装置，包括鼠笼本体和温控装置（如图1～图6所示）。
（1）鼠笼本体：鼠笼本体中部通过隔板将其分隔为相互独立的饲养室和复温室，隔板上开设有连通饲养室和复温室的门洞，隔板位于饲养室内的一侧设有与门洞对应单向门，单向门的尺寸大于门洞的尺寸，单向门的顶部与隔板铰接，单向门与隔板之间设有第一复位弹簧。复温室与隔板相对的侧壁设有矩形的通孔，复温室内设有水平的送鼠板，送鼠板靠近所述隔板的一端与所述隔板铰接，送鼠板远离所述隔板的一端由通孔伸出;通孔的上孔壁沿竖直方向设有密封槽，密封槽内滑动连接有与通孔匹配的密封板，密封板的底部紧贴所述送鼠板。密封板的顶部與密封槽的槽底之间设有第二复位弹簧。送鼠板上设有大鼠床铺。送鼠板上表面靠近隔板的一端设有倾斜得开门柱，开门柱由送鼠板朝向隔板倾斜，且开门柱远离送鼠板的一端贴紧于隔板上。复温室与隔板相邻的两侧壁上分别开设有进气口和排气口，进气口和排气口处分别设有进气装置和排气装置。
（2）温控装置：温控装置包括设置在复温室内顶部的加热灯、设置在复温室内顶部的温控器探头和设置在复温室外侧壁的温控器;复温室内设有二氧化碳浓度传感器，复温室外部设有微控制器。二氧化碳浓度传感器的信号输出端与微控制器的信号输入端相连接，微控制器的信号输出端与温控器的信号输入端相连接。
3 大鼠术后复温装置的工作原理
微控制器首先预设一个二氧化碳浓度值，其为复温室内无大鼠时的二氧化碳浓度值。当送入大鼠至复温室时，二氧化碳浓度传感器监测复温室内的二氧化碳浓度，并将监测到的信息传送至微控制器。当监测到的二氧化碳浓度值增大至超过预设的二氧化碳浓度值时，微控制器发出控制信息至温控器，控制温控器启动。此时加热灯对复温室内进行加热。加热过程，可通过温控器设置温度，复温室内的温度根据大鼠的不同需求进行设置。此处以35±1℃进行说明，当复温室内的温度高于36℃时，温控器自动断电，此时加热灯停止加热。当复温室内的温度低于34℃时，温控器自动开启，加热灯开始加热。
复温室与隔板相对的侧壁设有矩形的通孔，复温室内设有水平的送鼠板，送鼠板靠近隔板的一端与隔板铰接，送鼠板远离隔板的一端由所述通孔伸出;通孔的上孔壁沿竖直方向设有密封槽，密封槽内滑动连接有与通孔匹配的密封板，密封板的底部紧贴所述送鼠板。大鼠复温苏醒后，向上推动伸出的送鼠板，使送鼠板整体呈由隔板朝向密封板的倾斜向上的状态。此时大鼠朝向隔板方向滑动，当滑动至靠近隔板时，经门洞顶开单向门进入饲养室。而送鼠板的伸出端上行的过程中，同时推动密封板沿密封槽向上运动，使密封板在重力的作用下始终紧贴于送鼠板上，从而防止大鼠跑出。设置的送鼠板方便大鼠的由复温室至饲养室的转移，能有效防止大鼠不进入饲养室的情况发生。密封板的顶部与密封槽的槽底之间设有第二复位弹簧。密封槽的槽底指密封槽的封闭端。设置的第二复位弹簧初始时处于压缩状态，而在密封板上行时被进一步压缩，弹簧的反作用力又通过密封板作用于送鼠板上，以此保证了密封板始终紧贴于送鼠板上。送鼠板上固定连接有大鼠床铺。设置的大鼠床铺有利于大鼠复温。
送鼠板上表面靠近隔板的一端设有倾斜得开门柱，开门柱由所述送鼠板朝向所述隔板倾斜，且开门柱远离送鼠板的一端贴紧于隔板上。当送鼠板上行时，开门柱朝向饲养室方向运动，进而将单向门顶开，当大鼠由送鼠板上滑至底部时，即可通过已开启的单向门进入饲养室。如此设置，避免了大鼠不能开启单向门的情况发生。
复温室与隔板相邻的两侧壁上分别开设有进气口和排气口，进气口和排气口处分别设有进气装置和排气装置。进气装置和排气装置均为风扇。设置进气装置和排气装置的目的在于防止复温室内的二氧化碳浓度过高，导致正在复温的大鼠缺氧。
当大鼠经复温苏醒后，由门洞顶开单向门进入饲养室。单向门靠近隔板的一面与所述隔板之间设有第一复位弹簧。设置的第一弹簧用于大鼠经门洞进入饲养室后快速复位，同时能防止大鼠扒开单向门。随着大鼠的转移，复温室内的二氧化碳浓度降低，当复温室内的二氧化碳浓度降低至低于预设的二氧化碳浓度值时，微控制器控制温控器停止工作。此时复温室内温度不论如何变化，加热灯均停止工作。
4 大鼠术后复温装置的特点
该装置可以解决以下问题：
（1）将复温室和饲养室一体设置，复温后的大鼠可直接由复温室转移至饲养室，避免了一只一只地将大鼠抓出再转移的复杂过程，省时省力。
（2）设置的送鼠板方便大鼠由复温室至饲养室的转移，能有效防止大鼠不进入饲养室的情况发生。
（3）复温室中设有二氧化碳浓度传感器，感应复温室中大鼠的复温情况及存活情况，当没有大鼠或没有存活的大鼠时，复温笼自动断电，即节省电源，又可减少器材的损耗。
5 小结
这种改良的新型大鼠复温装置避免了上述缺点，具有使用方便、省时省工，可重复性强，大大提高老鼠术后成活率等优点，是大鼠术后复温的一个重要装置。
该装置操作简单，经济实用，具有一定的推广价值，已申请实用新型专利一项，并获批（专利号ZL201921205168.0）。
参考文献：
[1]Hooijmans CR，de Vries RBM，Ritskes-Hoitinga M，Rovers MM，Leeflang MM，IntHout J，Wever KE，Hooft L，de Beer H，Kuijpers T，Macleod MR，Sena ES，Ter Riet G，Morgan RL，Thayer KA，Rooney AA，Guyatt GH，Schünemann HJ，Langendam MW;GRADE Working Group.Facilitating healthcare decisions by assessing the certainty in the evidence from preclinical animal studies.PLoS One.2018 Jan 11;13（1）：e0187271.
[2]李如琦，贺秋丽，王辑祥，等.自制实验教学仪器设备，促进实验教学改革[J].高等理科教育，2009（1）：74.
[3]Gopalakrishanan S，Babu MR，Thangarajan R，et al.Impact of Seasonal Variant Temperatures and Laboratory Room Ambient Temperature on Mortality of Rats with Ischemic Brain Injury.J Clin Diagn Res.2016;10（4）：CF01-CF5.
[4]陈健，张金玉，胡进平，权福实，袁宝.小动物控温手术台的改造及其在实验教学中初步应用[J].实验动物与比较医学，2019，39（04）：323325.
基金项目：自贡市重点科技计划项目（2019YLSF18）：硫唑嘌呤预处理对糖尿病合并心肌缺血再灌注损伤大鼠的作用;自贡市运动与健康创新研究中心：游泳运动训练对脑缺血再灌注大鼠线粒体融合/分裂的影响（项目编号：YDJKZ1904）
*通讯作者：卢翠洁（1990— ），女，汉族，辽宁灯塔人，硕士，四川卫生康复职业学院教师，研究方向：心脑血管疾病方向。
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