技术领域
[0001] 本
发明涉及一种啮齿类动物吸入型自身给药系统及其使用方法，属于动物吸入给药装置领域。
背景技术
[0002] 自身给药实验是非临床评价药物精神依赖性的经典实验之一，在药物成瘾的机制研究及
治疗等领域应用广泛。啮齿类动物如大鼠、小鼠是自身给药实验常用的模式动物。
[0003] 目前应用的自身给药系统均采取静脉留置管，模拟成瘾物质静脉给药后所诱导的动物主动觅药行为。但对于某些成瘾物质，比如烟、大麻、
冰毒等，吸入给药是目前最常用的给药方式。
现有技术缺少一种可以模拟吸入途径给药的自身给药装置。
发明内容
[0004] 本发明为了解决上述现有技术中存在问题，提供一种啮齿类动物吸入型自身给药系统及其给药方法。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006] 本发明一方面提供了一种啮齿类动物吸入型自身给药系统，包括：用于容纳啮齿类动物的给药箱，所述给药箱内设有左鼻触、右鼻触、笼灯和指示装置；药物雾化装置，所述药物雾化装置设有将雾化的药物送入所述给药箱的管路，管路与所述给药箱相连且管路与给药箱相连的一端设有给药
开关；控制系统，所述控制系统与药物雾化装置、给药开关、左鼻触、右鼻触、笼灯和指示装置均相连。
[0007] 本发明的啮齿类动物吸入型自身给药系统通过药物雾化装置将药物雾化，左鼻触和右鼻触分别设置为有效鼻触和无效鼻触，左鼻触和右鼻触内均设有与控制系统相连的感应器。当触碰左鼻触时，感应器发送
信号给控制系统，控制系统记录触碰次数，同时发送信号至给药给药开关、喇叭和笼灯。其中指示装置可包括喇叭及与左、右鼻触相对应的指示灯，笼灯也可起到指示作用。笼灯和/或指示灯给予光刺激，喇叭给予声音刺激，最终的目的是让实验动物对于光、声和药物形成一种反射，在
戒断(不给药)后，给予不同强度的刺激，如笼灯、鼻触的灯或者声音，还可以观察环境线索诱导的复吸行为。给药开关接到信号后开启，经时间t1后关闭，笼灯接到信号后熄灭，经时间t2后重新点亮。给药开关开启后雾化后的药物进入给药箱内，啮齿类动物吸入药物。在触碰左鼻触和右鼻触时，所述指示装置均给出相应的指示。由此可知，本发明的啮齿类动物吸入型自身给药系统通过其自身的觅药行为实现吸入给药，从而可以判断成瘾性药物的依赖性及戒断效果，从而实现了模拟吸入途径给药的目的。
[0008] 本发明适应于啮齿类动物，同时也适用于其它实验动物。
[0009] 另外，根据本发明
实施例的啮齿类动物吸入型自身给药系统，其还可以具有以下附加技术特征：
[0010] 优选的，所述药物雾化装置包括第一空气罐，第一空气罐通过第一流量调节器与
雾化器相连，雾化器通过第三流量调节器与储药池相连；所述第一流量调节器和第三流量调节器均与控制系统相连。
[0011] 优选的，还包括第二空气罐，第二空气罐通过第二流量调节器与所述给药箱相连；所述第二流量调节器与所述控制系统相连。
[0012] 优选的，所述指示装置包括喇叭、左指示灯和右指示灯，所述左指示灯和右指示灯分别与所述左鼻触和右鼻触相对应。进一步优选的，所述左指示灯安装在左鼻触处，所述右指示灯安装在右鼻触处。
[0013] 优选的，所述储药池与给药箱均与反应
吸附装置相连。
[0014] 优选的，所述给药箱上部设有用于开闭
箱体的
挡板。
[0015] 优选的，所述给药箱采用透明材料制成。
[0016] 本发明另一方面提供了上述啮齿类动物吸入型自身给药系统的给药方法，包括以下步骤：
[0017] 步骤1：系统预设置；
[0018] 步骤2：药品在药物雾化装置中雾化；
[0019] 步骤3：状态1：笼灯亮；
[0020] 步骤4：状态2：给药状态：大鼠触碰左鼻触是从状态1进入状态2的信号；大鼠触碰左鼻触后，触发给药开关，经药物雾化装置雾化后的药物通过给药开关进入给药箱，大鼠吸入药物，同时笼灯灭，指示装置作相应指示；给药开关关闭至笼灯熄灭这段时间为系统不应期；
[0021] 经系统不应期后进入步骤(3)，若遇到中终止条件则进入步骤(5)；
[0022] 状态1、2中：大鼠触碰右鼻触为无效操作；大鼠触碰左鼻触和右鼻触后，左鼻触和右鼻触反馈信号给电脑控制系统，控制系统记录左鼻触和右鼻触的触碰次数。
[0023] 步骤5：状态3：实验结束，所有的停止运行。
[0024] 9根据
权利要求8所述的啮齿类动物吸入型自身给药系统的给药方法，其特征在于，所述终止条件为以下一种或几种：
[0025] 条件1：到达设定的训练时间。
[0026] 条件2：到达设定的给药次数。
[0027] 条件3：异常状态终止。
[0028] 作为本发明给药方法的进一步优选，在步骤5后，先戒断(不给药)，然后给予不同强度的刺激，如笼灯、鼻触的灯或者声音，进一步观察环境线索诱导的复吸行为。
附图说明
[0029] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0030] 图1是本发明实施例的啮齿类动物吸入型自身给药系统的结构示意图；
[0031] 图2是本发明实施例的啮齿类动物吸入型自身给药系统的给药方法的流程示意图。
[0032] 附图标记说明：
[0033] 给药箱1；储药池2；第一空气罐3；雾化器4；挡板5；笼灯6；喇叭7；左鼻触8；右鼻触9；第一流量调节器10；第二流量调节器11；第二空气罐12；第三流量调节器13；电脑控制系统14；左指示灯15；右指示灯16；反应吸附装置17。
具体实施方式
[0034] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考的附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0035] 实施例1
[0036] 下面参照图1描述本发明的啮齿类动物吸入型自身给药系统。它包括给药箱1、左鼻触8、右鼻触9、笼灯6、指示装置、药物雾化装置和电脑控制系统14。
[0037] 具体的，给药箱1用于容纳啮齿类动物(本实施例以大鼠为例)，其采用透明材料制成，便于观察给药箱1内动物行为及指示装置的指示情况。给药箱1上端设有挡板5，打开挡板5便于放入或取出大鼠，关闭挡板5，保持给药箱1内部相对密封的状态。
[0038] 给药箱1内设有左鼻触8、右鼻触9、笼灯6和指示装置。其中指示装置包括喇叭7、左指示灯15和右指示灯16，左指示灯15和右指示灯16分别设置在左鼻触8和右鼻触9处，即可。左鼻触8和右鼻触9安装在给药箱1内部与大鼠头部高度一致的
位置，以便于其触碰。左鼻触
8和右鼻触9内均设有与电脑控制系统14相连的感应器。
[0039] 当大鼠有效触碰左、右鼻触8、9时，均会触发感应器(未图示)，感应器发送信号给电脑控制系统14，电脑控制系统14记录触碰次数。当触碰左鼻触8时，电脑控制系统14发送信号给给药开关、笼灯6、喇叭7和左指示灯15，给药开关开启、左指示灯15亮、喇叭7响、笼灯6灭。具体的，给药开关接到信号后开启，经时间t1后关闭，笼灯6接到信号后熄灭，经时间t2后重新点亮。给药开关开启后雾化后的药物进入给药箱1内，大鼠吸入药物。当触碰右鼻触9时，电脑控制系统14不发送信号给给药开关，雾化后的药物不进入给药箱1内。同时，在触碰左鼻触8和右鼻触9时，指示装置均给出相应的指示。
[0040] 所述药物雾化装置设有将雾化的药物送入给药箱1的管路，管路与给药箱1相连且管路与给药箱1相连的一端设有给药开关。具体的，药物雾化装置包括第一空气罐3，第一空气罐3通过第一流量调节器10与雾化器4相连，雾化器4通过第三流量调节器13与储药池2相连。第一流量调节器10和第三流量调节器13用于调节输入、输出气流。其中第一流量调节器10用于控制将第一空气罐3中的压缩空气输入至雾化器4中，第三流量调节器13用于控制经雾化器4雾化的药器进入储药池2中，并保持储药池2中气压稳定，且使储药池2中气压高于给药箱1中气压，以便给药开关开启时，药物进入给药箱1内。可以储药池2中设置气压计。第一流量调节器10和第三流量调节器13均可用电脑控制系统14控制，也可手动控制。
[0041] 储药池2与给药箱1均与反应吸附装置17相连。使用的药物为成瘾物质，不能随意排放到外界避免实验人员误吸或者造成空气污染，反应吸附装置17一般用吸附
力比较强的
活性炭等，起到吸附作用。
[0042] 为保持给药箱1中气压稳定，本发明还包括第二空气罐12，第二空气罐12通过第二流量调节器11与给药箱1相连。可在给药箱1中设置气压计，通过气压计测量的气压传递信号给电脑控制系统14，电脑控制系统14经计算后发送信号给第二流量调节器11，第二流量调节器11调节输入给药箱1内的气体流量，以达到保持给药箱1内气压稳定的目的。
[0043] 本发明的控制系统与第一流量调节器10、第二流量调节器11、第三流量调节器13、给药开关、左鼻触8、右鼻触9、笼灯6、左指示灯15、右指示灯16均相连。
[0044] 实施例2
[0045] 如图2所示，本实施例提供了采用实施例1所述的啮齿类动物吸入型自身给药系统的给药方法，包括以下步骤：
[0046] 步骤1：系统预设置；
[0047] 步骤2：药品在药物雾化装置中雾化；
[0048] 步骤3：状态1：笼灯6亮；
[0049] 步骤4：状态2：给药状态：大鼠触碰左鼻触8(有效鼻触)是从状态1进入状态2的信号。大鼠触碰左鼻触8后，触发给药开关，经药物雾化装置雾化后的药物通过给药开关进入给药箱1，大鼠吸入药物，同时笼灯6灭，喇叭7响，左指示灯15亮。给药开关关闭至笼灯6熄灭这段时间为系统不应期，即该期间内大鼠再次触碰左、右鼻触8、9系统不反应；
[0050] 经系统不应期后进入步骤(3)，若遇到中终止条件则进入步骤(5)。
[0051] 状态1、2中：大鼠触碰右鼻触9为无效操作。大鼠触碰左鼻触8和右鼻触9后，左鼻触8和右鼻触9反馈信号给电脑控制系统14，电脑控制系统14记录左鼻触8和右鼻触9的触碰次数。
[0052] 步骤5：状态3：实验结束，所有的停止运行。
[0053] 其中所述步骤4中的终止条件可设定为以下一种或几种：
[0054] 条件1：到达设定的训练时间。比如我们可以设定第天训练2h、3h、4h等。
[0055] 条件2：到达设定的给药次数。比如我们可以设定在一个训练周期内动物的给药次数不超过100次，当动物进行第100次有效鼻触获得给药后就不再回到状态1，而是进入状态3。
[0056] 条件3：异常状态终止。这个是设定动物累计触碰有效鼻触的次数，因为有的动物会在不应期内反复触碰，通常设置触碰总次数达到300次也会进入状态3。
[0057] 本给药方法还包括在步骤(5)后，先戒断(不给药)，然后给予不同强度的刺激，如笼灯6、左、右指示灯15、16或者声音，进一步观察环境线索诱导的复吸行为。
[0058] 所述步骤1中系统预设置包括：
[0059] 设置每天的训练时间；设置每天预定的给药次数(触碰次数)；设置连接若干天有效给药次数稳定且达到预定次数以上即认为训练成功。设置每天的训练时间n1小时，比如每天训练4小时，观察n1小时内大鼠触碰左鼻触8、右鼻触9的次数。训练的预期结果是触碰有效鼻触的次数稳定且明显高于无效鼻触，大鼠会慢慢学会通过触碰有效鼻触获得给药，而且会理解两次给药期间会有一定时间的冷却期，这是为了防止连续给药会造成动物死亡。
[0060] 预设置给药开关开启时间t1、笼灯6熄灭时间t2、左指灯亮时间t3。
[0061] 在步骤3、4中，可将给药箱1置于黑暗无光环境中，笼灯6开启，左、右指示灯16灭；当大鼠触碰右鼻触9，右指示灯16亮时间t3，其它系统无反应。当大鼠触碰左鼻触8，给药开关开启时间t1，笼灯6灭时间t2，左指灯亮时间t3。经过t1，给药开关关闭，经过t2，笼灯6打开。笼灯6打开后再经过时间t5，大鼠再次触碰左鼻触8。
[0062] 预设置笼灯6熄灭时间t2≥给药时间t1。可以预设置t1＝t3＝t4，均设置为5s。t2是一个固定值，设置为20s。时间t5不设置，是大鼠自己选择的结果，在实验过程中可记录也可不记录。
[0063] 药物依赖性越强，所需要的每天时间越短，训练天数越少。对于复吸的判断也是看动物在规定时间内触碰有效鼻触和无效鼻触的次数，复吸测试时动物触碰有效鼻触不能获得给药，除此之外，其他的反应与训练期一样。
[0064] 另外，根据实验的需要，在电脑控制系统14还预设置第一流量调节器10、第三流量调节器13和第二流量调节器11的参数值。首先将药品在雾化器4中进行雾化。雾化完成后，电脑控制系统14控制第二流量调节器10进而将雾化的药物储存到储药池2中，进而第一空气罐3内的空气进入雾化器4和储药池2，使雾化器4和储药池2内的气压升高。通过电脑控制系统14控制第二空气罐12来保证给药箱1内的气压，通过第二流量调节器11来调节输入和输出的气流，保持给药箱1内的气压低于储药池2内的气压。
[0065] 实施例3
[0066] 除记录大鼠对左鼻触8和右鼻触9的触碰次数来判断大鼠给药行为的建立，从而判断药物成瘾性。还可以观察大鼠行为来判断大鼠对药物的依赖性。
[0067] 步骤同实施例2，区别在于步骤3、步骤4：
[0068] 笼灯6熄灭时间为t2，笼灯6熄灭时间内触碰左鼻触8不给药，再次触碰左鼻触8时间为t5，设置t5+t2＝t0，T0为一固定值。
[0069] 初始状态，笼灯6点亮，经过时间t5(1)，大鼠触碰左鼻触8给药后，笼灯6熄灭，熄灭时间t2(1)。其中t2(1)为任意时间，如10s，t5(1)+t2(1)即T0。
[0070] 笼灯6点亮后经时间t5(2)，大鼠再次触碰左鼻触8给药后，笼灯6熄灭，熄灭时间为t2(2)，使t2(2)＝T0-t5(2)。
[0071] 同样的，笼灯6再次点亮后经时间t5(3)，大鼠再次触碰左鼻触8给药后，笼灯6熄灭，熄灭时间为t2(3)，使t2(3)＝T0-t5(3)。
[0072] 以此类推。
[0073] 通过观察t5的时间变化来判断大鼠对药物的依赖性。同时，大鼠在成瘾后，若不得到药物供给，会情绪烦燥，表现为反复触碰左、右鼻触9，从而电脑控制系统14记录笼灯6熄灭时间t2内的触碰次数，以进一步判断大鼠对药物的依赖性。
[0074] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、
修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
