热刺激疼痛测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及非人灵长类实验动物神经病理性疼痛技术领域，具体涉及热刺激疼痛测试装置及测试方法。

背景技术

疼痛是各种疾病最常见的症状，是当今困扰人类健康最严重的问题之一。目前临床上应用的镇痛药种类有限，且大多具有镇痛效果不强和/或成瘾、耐受等明显的副作用，致使大量的疼痛患者得不到有效的治疗。因而当前各药厂或药物研发机构都在开发新型不成瘾和副作用小的镇痛药。但是由于新药物研发出来后，难以直接在人体上开展疼痛及药效试验，因此，往往通过建立疼痛的动物模型来筛选和鉴定镇痛候选药物或检测新药药效及副作用，尤其以非人灵长类实验动物进行的疼痛疾病造模以及新药测试最为重要。首先，第一步是疼痛疾病造模，其次就是进行新药药效的测试。当前在疼痛类疾病造模上研究依然较少，尤其针对非人灵长类实验动物的疼痛疾病造模还没有深入的研究和可行的方案，没有有效的动物疾病模型，新药的测试无从谈起。同时，在疼痛测试过程中，因为非人灵长类实验动物不会与人进行沟通，因此，在相关测试过程如何对疼痛指数等指标进行客观地、直观地进行评估，也是目前在非人灵长类实验动物的疼痛试验中面临的一大技术问题。因此，当前在疼痛测试及方法上依然欠缺。上述技术问题无法有效解决，直接导致相关疼痛类新药无法有效在非人灵长类实验动物上开展试验，严重阻碍疼痛类新药的评估和试验。

发明内容

本发明针对上述技术问题提供一种可靠性好的热刺激疼痛测试装置及测试方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

热刺激疼痛测试装置，包括控温施热装置和连续行走诱导装置；所述控温施热装置包括恒温定时加热模块和固定带；所述连续行走诱导装置包括透明限定盒子，所述透明限定盒子由前侧板、左侧板、右侧板、顶板和后侧板组成；所述前侧板的前侧设置有透明给食器；所述前侧板设置有给食口，通过所述给食口对行走在所述透明限定盒子内的非人灵长类实验动物给食；所述透明限定盒子固定在跑步机的行走履带的正上方。

优选的，所述透明限定盒子的前上部还设置有若干透气孔。

优选的，所述透明限定盒子的前上部还设置有风扇，所述风扇设置在所述透气孔的外侧。

优选的，所述透明给食器包括透明食物储藏室，所述透明食物储藏室的下部设置有食物下落口，所述食物下落口处设置有阀门；所述食物下落口的下端设置有拖拉式给食盒；所述拖拉式给食盒可活动设置在所述给食口处。

优选的，所述透明给食器还包括给食盒支撑底座，所述给食盒支撑底座设置在所述拖拉式给食盒的下方、且所述给食盒支撑底座与所述拖拉式给食盒之间对应设置有卡止装置。

使用如上所述的热刺激疼痛测试装置的测试方法，包括如下步骤：

(1)疾病造模

S1：注射辣椒素：对非人灵长类实验动物的大腿内侧皮内注射辣椒素100μl/50μg；

S2：升温诱导:对注射区域使用所述控温施热装置施加38℃以上、且维持100s以上，进而促使非人灵长类实验动物表征出神经病理性疼痛症状；

(2)使用所述热刺激疼痛测试装置进行症状表征检测

步骤1：最迟在启动所述控温施热装置对非人灵长类实验动物进行施热后的100s前，确保所述非人灵长类实验动物在所述热刺激疼痛测试装置内的跑步机的行走履带上正常行走，且启动施热后开始计时、同时对非人灵长类实验动物进行录像；

步骤2：待非人灵长类实验动物的腿部出现疼痛表征时，停止计时。优选的，所述升温诱导，对注射区域使用所述控温施热装置施加43℃、且维持100s以上。

优选的，所述升温诱导，采用双控升温方式，即对注射区域先使用所述控温施热装置施加38℃、且维持15s以上，然后施加43℃、且维持120s以上。

优选的，对待测新药进行效果测试时，在对非人灵长类实验动物注射辣椒素前完成所述待测新药的给药。

优选的，在完成所述待测新药的给药后的30min和/或在完成所述待测新药的给药后的60min和/或在完成所述待测新药的给药后的120min之后，再分别开展所述疾病造模和所述症状表征检测。

本发明与现有技术相比的有益效果：

1、本发明的热刺激疼痛测试装置，通过设置有连续行走诱导装置对非人灵长类实验动物疾病模型诱显出疼痛表征，进而确保疼痛测试评估的客观性，解决一直以来非人灵长类实验动物疼痛测试无法实现有效客观评估的难题；本发明还通过采用透明给食器，激发非人灵长类实验动物能够持续配合进行行走，确保疼痛表征能够良好体现。

2、本发明通过采用辣椒素+控温施热装置+连续行走诱导装置的方案进行疾病模型诱导及检测，能够实现科学、有效、准确可控及客观的热刺激疼痛测试，能够满足神经病理性疼痛新药的药效检测。

附图说明

图1是本发明连续行走诱导装置的透明给食器处于闭合状态的结构示意图；

图2是本发明连续行走诱导装置的透明给食器处于给食状态的的结构示意图；

图3是本发明透明给食器的阀门区域的结构示意图；

图4是本发明透明给食器的剖视图；

图5是本发明控温施热装置的剖视图；

图6是表2中食蟹猴1口服加巴喷丁药物后辣椒素诱导食蟹猴热刺激疼痛反应潜伏时间；

图7是表2中食蟹猴2口服加巴喷丁药物后辣椒素诱导食蟹猴热刺激疼痛反应潜伏时间；

图8是表2中食蟹猴3口服加巴喷丁药物后辣椒素诱导食蟹猴热刺激疼痛反应潜伏时间；

图9是表2中食蟹猴4口服加巴喷丁药物后辣椒素诱导食蟹猴热刺激疼痛反应潜伏时间。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～5所示，热刺激疼痛测试装置，包括控温施热装置和连续行走诱导装置；所述控温施热装置包括恒温定时加热模块23和固定带26；在本实施例中，恒温定时加热模块23包括加热金属板25及控制电路24，还可以集成有电源和启动开关等，在使用时，通过芯片内保存有加热的模式和恒温时间，待达到恒温时间后则停止加热，以满足测试要求且不伤害动物。

所述连续行走诱导装置包括透明限定盒子，所述透明限定盒子由前侧板10、左侧板、右侧板13、顶板12和后侧板14组成；所述前侧板10的前侧设置有透明给食器7；所述前侧板10设置有给食口10-1，通过所述给食口10-1对行走在所述透明限定盒子内的非人灵长类实验动物给食；所述透明限定盒子固定在跑步机的行走履带1的正上方。在使用时，通过食物作为奖励品，诱导非人灵长类实验动物持续配合在跑步机的行走履带1上行走，即：将先将所述透明限定盒子通过底部的固定块2通过U形夹夹紧到跑步机的行走履带1的两侧的机体上，然后将非人灵长类实验动物置于所述透明限定盒子内，然后将食物置于所述透明限定盒子中，通过将非人灵长类实验动物在测试前进行长期训练，即促使非人灵长类实验动物产生愿意配合持续走动一定时间，则停止跑步机且立即从所述给食口10-1给予奖励食物，若是不配合走动或者持续走动不达要求，则不给予奖励食物；经过长期训练后，能够诱发非人灵长类实验动物产生条件反射，进而可以开展相关测试。本发明通过将奖励食物置于透明给食器7内，让非人灵长类实验动物能够及时看到奖励食物，进而提高非人灵长类实验动物的配合度，能够有效确保非人灵长类实验动物配合完成疼痛测试的全过程。

优选的，所述透明限定盒子的前上部还设置有若干透气孔11，其中前侧板10的透气孔9的外侧还设置有风扇8，当然，所述透气孔11的外侧也可以安装风扇，在使用时，通过风扇8吹气，能够促使气流由前上部吹入，并从所述透明限定盒子的下部(所述透明限定盒子的底部与行走履带1之间是有间隙的)出气，能够减少非人灵长类实验动物在所述透明限定盒子内的闷热感以及减少异味，提高非人灵长类实验动物的舒适性，进而能够提高非人灵长类实验动物的配合度。在本实施例中，所述后侧板14采用上下拉动的方式与左侧板、右侧板13连接，这样设计的目的在于：所述后侧板14作为拉门，便于非人灵长类实验动物的进出。

优选的，所述透明给食器7包括透明食物储藏室，所述透明食物储藏室的下部设置有食物下落口16，所述食物下落口16处设置有阀门6；所述食物下落口16的下端设置有拖拉式给食盒5；所述拖拉式给食盒5可活动设置在所述给食口10-1处。在本实施例中，如图3所示，所述透明食物储藏室的底面呈倾斜设计，然后所述阀门6采用抽拉式，其中部设置有开孔18，然后所述食物下落口16处对应抽拉式的所述阀门6设置有阀门插口17，在使用时，通过推拉所述阀门6，进而促使食物从所述开孔18下落，实现食物下落的可控。

优选的，所述透明给食器还包括给食盒支撑底座3，所述给食盒支撑底座3设置在所述拖拉式给食盒5的下方、且所述给食盒支撑底座3与所述拖拉式给食盒5之间对应设置有卡止装置，本实施例中的卡止装置可选弹簧柱塞4，然后在所述拖拉式给食盒5的底面20对应设置有柱塞卡止孔21，其作用主要是为了实现对所述拖拉式给食盒5的自锁功能。在使用时，先将所述透明食物储藏室内的食物下落至图1状态下所述拖拉式给食盒5的取食槽22内，然后需要给予非人灵长类实验动物奖励食物时，则通过手持所述拖拉式给食盒5的把手19用力往里推动，促使柱塞卡止孔21脱出弹簧柱塞4，然后取食槽22则推进到图2的状态，非人灵长类实验动物此时即可抓取奖励食物，建立条件反射，提高非人灵长类实验动物的持续配合度。

使用如上所述的热刺激疼痛测试装置的测试方法，包括如下步骤：

(1)疾病造模

S1：注射辣椒素：对非人灵长类实验动物的大腿内侧皮内注射辣椒素100μl/50μg；

S2：升温诱导:对注射区域使用所述控温施热装置施加38℃以上、且维持100s以上，进而促使非人灵长类实验动物表征出神经病理性疼痛症状；

(2)使用所述热刺激疼痛测试装置进行症状表征检测

步骤1：最迟在启动所述控温施热装置对非人灵长类实验动物进行施热后的100s前，确保所述非人灵长类实验动物在所述热刺激疼痛测试装置内的跑步机的行走履带上正常行走，且启动施热后开始计时、同时对非人灵长类实验动物进行录像；

步骤2：待非人灵长类实验动物的腿部出现疼痛表征时，停止计时。优选的，所述升温诱导，对注射区域使用所述控温施热装置施加43℃、且维持100s以上。

优选的，所述升温诱导，采用双控升温方式，即对注射区域先使用所述控温施热装置施加38℃、且维持15s以上，然后施加43℃、且维持120s以上。

优选的，对待测新药进行效果测试时，在对非人灵长类实验动物注射辣椒素前完成所述待测新药的给药。

优选的，在完成所述待测新药的给药后的30min和/或在完成所述待测新药的给药后的60min和/或在完成所述待测新药的给药后的120min之后，再分别开展所述疾病造模和所述症状表征检测。

具体试验过程如下：

(一)热刺激疼痛反应潜伏时间的研究

用辣椒素诱导食蟹猴疼痛模型，用热刺激检测食蟹猴疼痛反应潜伏时间。

1、建立基线

即不注射辣椒素时，非人灵长类实验动物对热刺激的敏感性试验，如表1所示，平均反应潜伏时间为117.1s。

2、热刺激疼痛反应潜伏时间研究

注射辣椒素后，研究非人灵长类实验动物对热刺激逐渐的敏感性，如表1所示，90分钟平均反应潜伏时间最短为14.9s；随后潜伏时间逐渐延长，至8小时平均反应潜伏时间为105.6s。

表1辣椒素诱导食蟹猴热刺激疼痛反应潜伏时间

通过上述试验，得出：注射辣椒素后30分钟至4小时，食蟹猴对热刺疼痛的反应最为敏感，然后优选给药后30分钟、60分钟、120分钟作为标准测试的时间。

(2)模拟药物治疗测试

加巴喷丁(Gabapentin)是美国Warner-Lanbert公司首先开发的目前公认的在动物痉挛、镇痛和肌萎缩性测索硬化模型中显示显著作用的一款治疗药物。故在本实验中，通过筛选出反应稳定性较好的辣椒素诱导的食蟹猴疼痛模型，然后通过对口服加巴喷丁药物(按照30mg/KG用药)前后，用热刺激检测食蟹猴疼痛反应潜伏时间。如表2所示，注射辣椒素前，食蟹猴热刺激疼痛平均反应潜伏时间为43s。给药前(注射辣椒素后)，食蟹猴热刺激疼痛平均反应潜伏时间为12s。给药后30分钟、60分钟、120分钟，平均反应潜伏时间分别为83s、37s、77s。

表2口服加巴喷丁药物后辣椒素诱导食蟹猴热刺激疼痛反应潜伏时间

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