Aufzeichnungsmethoden

Diese Seite beschreibt einige Möglichkeiten zur externen Aufzeichnung physiologischer und pathologischer Prozesse. Einige Möglichkeiten und Nachteile der telemetrie werden besprochen. Ferner werden andere Aufzeichnungsmethoden wie der Gebrauch von Transpondern und die Anwendung von biophotonischem Imaging umschrieben.

Telemetrie

telemetrie ist eine Methode zur Beobachtung und Durchführung physiologischer Messungen und Messungen des Verhaltens bei einem Tier, das sich in seinem Käfig frei bewegen kann und ohne dass die Messung durch den stress beeinflusst wird, den die Messmethode selbst verursacht. Bei der Telemetrie wird ein Sender in die Bauchhöhle des Tieres eingeführt, wonach Informationen zu physiologischen Funktionen wie Körpertemperatur, Herzschlag und Blutdruck während längerer Zeit außerhalb des Tieres und ohne weitere Handlung am Tier ausgelesen werden können. Telemetrie wird in der Pharmakologie-Forschung oft angewendet. Die Telemetriedaten können auch zur Beurteilung des Gesundheitszustandes des Tieres und für die Feststellung eines humanen Endpunktes verwendet werden.

Schließlich kann Telemetrie zur Reduktion in der Verwendung von Versuchstieren führen, indem Messungen im Verlauf der Zeit möglich sind und das Tier als eigene Referenz fungieren kann.
Andererseits hat Telemetrie Nachteile, die ebenfalls zu betrachten sind, bevor man sich für die Anwendung von Telemetrie in einem Versuch entscheidet. Die technischen Möglichkeiten in Kombination mit dem Streben nach einem effizienten Gebrauch von Versuchstieren führt nämlich oft zu einer Zunahme der Anzahl Messpunkte beim Versuchstier (z. B. indem Tiere mehrmals verwendet werden), wodurch die belastung zunehmen können. Auch können der Sender in der Bauchhöhle und die Tatsache, dass Tiere oft einzeln gehalten werden müssen, das wohlergehen, jedoch auch das Verhalten und die physiologischen Funktionen des Versuchstieres negativ beeinflussen.

Transponder

Die Körpertemperatur kann auch mithilfe eines Transponders gemessen werden, der subkutan angebracht wird. Die Grundlage dieser Methode ist eine externe Induktionstechnologie, die die Verwendung kleiner injizierbarer Transmitter ermöglicht. Die Körpertemperatur wird ausgelesen, indem ein Scanner nahe an den Körper des Tieres gehalten wird. 

Biophotonisches Imaging

Mit dieser Technik ist es möglich, Mikroorganismen oder Krebszellen im Körper zu verfolgen. Diese Methode beruht auf dem Einführen des Luziferase-Gens in das Genom des Mikroorganismus beziehungsweise der Krebszelle. Das Luziferase-Gen sendet Fotoionen aus, die mit einer Spezialkamera außerhalb des Tieres festgehalten werden können. Auf diese Weise kann die Verbreitung von Mikroorganismen oder das Wachstum bzw. die metastasierung der Tumorzellen mithilfe dieser Aufnahmen festgehalten werden. Für die Erstellung der Aufnahmen muss das Tier anästhesiert werden.

Ferner bestehen zurzeit zahlreiche andere Möglichkeiten, Tiere auf eine nichtinvasive Weise zu verfolgen. Dazu verwendete Techniken sind zum Beispiel die funktionelle Magnetresonanztomographie (Functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI), womit es möglich ist, funktionelle Informationen eines lebenden Versuchstieres zu sammeln, zum Beispiel Aufnahmen eines klopfenden Herzens oder Hirnaktivität. Die Positronen-Emissionstomographie (PET) macht Gebrauch von der Biodistribution bildgebender Stoffe, nämlich von Positronen oder positiv geladenen Radionukliden. Ein PET-Scan wird hauptsächlich verwendet, um biologische Prozesse in Geweben und Organen sichtbar zu machen und zeitlich zu verfolgen. Eine Liste nicht- oder minimalinvasiver Messmethoden ist im ILAR Journal, Vol. 49 (1) auf der Website von ILAR zu finden.

Röntgenbild einer Maus mit einem telemetrischen Gerät in der Bauchhöhle

Graphische Darstellung der Biophotonic-Technologie

Zwei infizierte Meise mit einem enterischen Mikroorganismus, das eine Entzündung des Darmkanals verursacht.
Das untere (behandelte) Tier hat Antibiotika erhalten, das obere (nicht behandelte) Tier nicht. Die rote Farbe stellt die Verbreitung des Krankheitskeimes durch den Darmkanal dar. Die Imaging-Fotos wurden am Anfang der Behandlung (0 Stunde) und nach 5,5 Stunden erstellt.