《柳叶刀》发布研究显示，全世界有超过30%的人群遭受疼痛的折磨。慢性疼痛是引起残疾的最常见原因，从1963年起，意大利Ugo Basile的设备在疼痛研究领域中多为经典设备，发挥了重要学术作用，其疼痛类设备超过2万5千篇同行评议论文引用。
疼痛的分类
疼痛按病理类型分为伤害性疼痛、神经性疼痛以及混合痛，伤害性疼痛是机体对于来自伤害感受器的机械、热力、或化学变化刺激所产生的一种正常生理反应。神经性疼痛是由神经本身受损或异常身体感觉通路所致的疼痛。令人遗憾的是，现行临床上标准止痛药物对于神经性疼痛疗效效果不佳。
啮齿动物疼痛测试
由于疼痛特有的主观情绪反应特点，在临床研究中，疼痛的评估量化通常以患者的语言表述作为主要依据，对于疼痛机制研究和药物筛选存在较大的局限性。啮齿类动物作为最常用的实验室动物被广泛应用于疼痛研究领域，对啮齿动物疼痛的研究有助于提供潜在病理生理机制的相关线索。
啮齿动物疼痛测试方式主要分为自发性疼痛测试和诱发性疼痛测试，二者的区别在于有无外界刺激及测试结果的差异。自发性疼痛测试因未对实验动物产生不良刺激，具有无测试者主观偏倚优势，但不能直接测量标准的疼痛阈值。诱发性疼痛评估方法主要用于研究外界刺激下产生的异常性疼痛与痛觉过敏，可直接确定疼痛阈值和痛觉潜伏期，诱发方式主要为机械刺激和冷热刺激。两种测试方法对应的疼痛研究方向和所需设备略有区别。
意大利Ugo Basile公司
Ugo Basile公司于1963年创立，在几十年发展历程里，成长为一家为专注于神经科学领域进行开拓科学实验方法和生产全新科学仪器的创新型公司。通过将经典仪器与不断创新的新型设备相结合，旗下疼痛系列产品已经成为全球神经科学家的标杆工具并得到广泛认可。在本文中，主要围绕意大利Ugo Basile诱发机械痛类设备进行阐述，方便客户更好了解和选择。
上海玉研科学仪器有限公司作为意大利Ugo Basile公司在中国的金牌合作伙伴，长期以来一直与Ugo Basile公司合作紧密，并共同探讨双方的长期发展规划和战略合作协议，为广大疼痛科研工作者带来全球领先的卓越疼痛研究设备以及提供完善的技术支持。
经典的触觉测试方案：Von Frey纤维丝
由生理学家Maximilian Von Frey开发的Von Frey纤维丝试验是一种评估机械性异常性疼痛的方法。Von Frey纤维丝由由20根不同规格的纤维丝组成，每一根纤维丝都有行业中的固定标准，代表了的单独固定的力度值。选用合适细丝垂直于皮肤放置，逐渐增加力直到它弯曲，从而确定施加的力的大小。Von Frey纤维丝在世界各地拥有大量用户，在动物和临床研究中都得到了很成功的应用。
测量原理：首先需要选取不同定值克数的纤维丝，每根测试丝形成S型或C型弯曲后的力值是固定值。测量时从中间定值克数的纤维丝开始，当出现缩足等阳性反应时，记为X，并使用低一级的纤维丝刺激动物，当出现阴性反应时，记为○，并使用高一级的纤维丝刺激动物，得到一串以“O”或“X”组合的序例，将该序列与最后一根测试丝规格输入公式计算出动物机械痛阈值（50%阈值评估法）。
应用领域：用于人体和动物疼痛科学研究领域，用来评估疼痛的发生、持续时间和强度，并可以测试药物和其他治疗方法的效果，适用于机械痛阈值较小的触觉测试。
触痛测试的简化方案：E-VF电子测痛仪
电子测痛仪是Von Frey纤维丝的替代及改良方案，用于评估大小鼠机械诱发痛阈值。电子测痛仪与手动Von Frey纤维丝测试原理类似，不同之处在于Von Frey纤维丝每根丝施加力值固定，判断触痛数秒后鼠爪缩回反应情况，而电子测痛仪可以施加从小至大连续的力，提供了在连续尺度上爪缩回阈值的测量。设备采用手持式力传感器及固定硬性测试头设计，单次测试便可得到可靠测试结果，有效降低了测量工作量（纤维丝多丝反复更换与刺激）和实验者偏差（不同实验者刺激力度掌握以及动物阳性反应判断）。
测量原理：将动物放置在测试平台上，手持式力传感器动物对足底逐渐增加压力（可通过传感器上的三棱镜精确定位皮肤触痛位置），直到动物动物出现缩足、舔足、跳跃反应，仪器自动确定疼痛阈值（100%阈值评估法）。
应用领域：用于动物神经性疼痛测试，如坐骨神经结扎（PNL）到慢性收缩损伤（CCI）和脊神经结扎（SNL）等，可帮助进行疼痛机制研究和异常性疼痛、痛觉过敏的药物筛选。也可应用于人体相关疾病的科学研究。
触痛的全自动化测试方案：动态足底测试仪
Ugo Basile公司进行了触痛测试的自动化改进，生产的动态足底测试仪目前是国际上唯一一款得到业内高度认可的产品。动态足底测试仪以电子测痛仪为基础优化而来，与电子测痛仪功能上无太大差异，是大小鼠疼痛阈值评估设备。设备除了具有简化Von Frey纤维丝测痛方案，拥有电子测痛仪自动检测、精准定位等优势外，还具有测试针角度固定无偏差，施力可预设等特点，极大的减小了实验者测试结果的随机误差，提高了测试结果可重复性。
测试原理：设备由带有金属针的基座、测试台、控制主机构成。大小鼠放置在测试平台隔间内，将基座上垂直固定的金属针对准动物足底，金属针将以预设的力量大小和变化速度对大小鼠进行刺痛。当动物出现缩足、舔足、跳跃等情况时，机械刺激自动停止，自动记录疼痛阈值（100%阈值评估法）。
应用领域：主要用于动物神经性疼痛测试，如坐骨神经结扎（PNL）到慢性收缩损伤（CCI）和脊神经结扎（SNL）等，可帮助进行疼痛机制研究和异常性疼痛、痛觉过敏的药物筛选。
鼠爪压痛测试方案：机械压痛仪
机械压痛仪是一种量化对动物后足背部施加线性增加的机械力引发缩足反应的测试设备。是基于Randall和Selitto于1957年研究成果（Randall-Selitto测试法）开发而来，为评估镇痛药物影响组织对机械压力刺激反应阈值变化的经典工具。Randall-Selitto测试法避免了手动施加压力，提供了更好的刺激一致性；鼠爪大面积压痛方式比Von Frey纤维丝、电子刺痛仪和动态足底测试仪更适合检测较大区域机械痛阈值变化；此外，机械压痛仪施加的力较大，单次测试时间短，这对大批量动物进行快速、精确筛选镇痛药物具有独特优势。
测试原理：将大小鼠爪子置于Teflon底座和锥形刺激杆之间，驱动马达以恒定速率推动读数标尺上的重力砝码前进以增加锥形刺激杆的压力。当大小鼠出现缩足反应时，测试结果在读出标尺上读出。整个装置具有生物惰性，摩擦系数低，动物可轻松缩回爪子。
应用领域：可用于对正常和发炎的大小鼠爪进行快速精确的止痛药物筛选，以及对脊髓反射的有害刺激反应阈值的测定，可检测脊髓损伤后神经性疼痛。其测试结果的可复现性非常高，可轻松在不同实验室进行结果的复现。
关节压痛测试方案：压力应用仪
在关节疼痛研究中，von Frey纤维丝、电子测痛仪等触痛测试方式可能会激活皮肤表面的神经末梢痛觉而非真实深层关节疼痛过敏。
Ugo Basile 压力应用仪标配的关节压痛传感器主要用于动物骨关节炎导致的疼痛及抗炎药物的镇痛效果的测试，采用平面柱状钝性探头来测量关节一定区域范围的疼痛阈值而非刺痛方法测量某个点，这对于无法确定具体疼痛位点，或者需要进行大范围疼痛阈值测试的实验有一定的价值。
另外，选配的鼠爪压痛探头，可将设备转换成Randall-Selitto测试法进行鼠爪、尾巴等部位的压痛测试。设备可灵活转换，应用价值较高。
测试原理：设备主要由电子控制器、压力传感器、脚踏开关构成。操作者只需传感器佩戴在拇指上，对大鼠或小鼠关节疼痛测试部位施加压力，观察并测量动物反应(通常是四肢缩回）及疼痛压力阈值。
应用领域：用于动物的关节、肌肉、鼠爪和尾巴等部位的损伤和炎症模型中，如风湿病、外周动脉疾病、骨癌、肌肉痛、神经病变、运动功能障碍，可帮助进行疼痛分子研究和异常性疼痛、痛觉过敏的药物筛选。
产品特点总结
纤维丝
对于阈值很小的触痛模型适用性强，过程繁琐，客户不易掌握计算方法
电子测痛仪
设备使用方法简单，单次测试即可确定触痛阈值，省时省力
动态足底
测试仪
完全自动化触痛测试，施力方向固定不变，施力速度可以预设，大大减小偏倚
机械压痛仪
快速、精准筛选镇痛药物的经典设备，自动施压可信度高
压力应用仪
关节相关疾病压痛的主要设备，同时可进行鼠爪等部位压痛，应用灵活
应用案例
01
摩擦纳米发电机（TENG）在创伤性周围神经损伤模型中触觉恢复研究
2021年7月，特拉维夫大学Iftach Shlomy等发表在ACS NANO杂志上的“Restoring Tactile Sensation Using a Triboelectric Nanogenerator”研究制造并演示了摩擦电纳米发电机（TENG）作为一种相对简单、自供电、生物相容、灵敏和灵活的恢复触觉的功能。选用集成触觉设备TENG-IT植入皮肤下，利用将触觉压力转化为电势原理，通过袖带电极将电势传递给功能正常的感觉神经，继而刺激它们来进行触觉测试。实验中使用Ugo Basile电子刺痛仪对Wistar大鼠植入TENG-IT后触觉恢复进行测试，测量三个实验组（对照组、截肢组、TENG-IT植入组）左右后爪产生反应所需力值差异（P值：**P=0.0099，*P=0.0242）。
02
神经营养因子（GDNF）在肌萎缩侧索硬化症（ALS）疾病中对脊髓运动神经元保护性研究
2022年9月，洛杉矶Cedars-Sinai医疗中心Robert H. Baloh等人发表在Nature Medicine杂志的“Transplantation of human neural progenitor cells secreting GDNF into the spinal cord of patients with ALS: a phase 1/2a trial”发现用GDNF转导的人神经祖细胞（CNS10-NPC-GDNF）分化为星形胶质细胞具有保护脊髓运动神经元功能，并且在动物模型进行验证。将临床级CNS10-NPC-GDNF以2µl的体积在5个部位注射到SOD1大鼠腰椎脊髓中，并设置对照组。实验中使用Ugo Basile机械压痛仪进行测试治疗对于大鼠后肢的功能影响。
文献拓展
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