疼痛(pain)是机体对损伤组织或潜在的损伤产生的一种不愉快的反应，是一种复杂的生理心理活动，是临床上最常见的症状之一。全球超过20%的人口受到疼痛的影响，给健康和经济带来了巨大负担[1]。但目前的疼痛评估与治疗方法仍无法满足临床需求，仍需要深入探索疼痛的神经机制，开发镇痛药物。


在痛觉研究中，动物实验可以为研究提供不可替代的数据支持。痛觉测量/刺激方法包含化学刺激、电刺激、冷/热刺激、机械刺激等。在临床上，神经病理性损伤更常表现为机械性异常疼痛或冷超敏反应。而如何进行痛觉反应的精准测量则成为研究中至关重要的核心过程。

动物疼痛模型的测量

动物痛觉测量/刺激方法包含冷/热刺激、机械刺激等方法。根据具体痛觉模型的不同具有不同的测量方法。由于机械刺激的实现方法更加稳定可控，已经成为最常用的疼痛测量方法[2]。在神经科学研究中，疼痛机制解析与镇痛技术开发始终是核心课题，而精准的机械痛测量技术则是破解这一难题的关键钥匙。


意大利品牌Ugo Basile以其半个多世纪的技术积淀与创新精神，成为全球科研工作者信赖的合作伙伴。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，玉研仪器作为Ugo Basile的国内总代理可提供动物机械痛测量评估的一站式解决方案。

金标准：Von Frey 纤维丝

01.设备简介

19世纪末，德国生理学家Maximilian von Frey发明了纤维丝用于痛觉测量；1983年Dixon使用Von Frey纤维丝提出了up–down method；1994年Chaplan SR等将此方法进一步改进用于啮齿动物痛觉测量。目前使用Von Frey 纤维丝采用up–down method进行痛阈测量的文献已达上万篇，已成为机械痛阈测量的金标准。

每个测试包包含20跟不同规格的纤维丝，测量范围0.008~300g，适用于大小鼠50%缩足阈值的测量以及人体触觉测试与知觉诊断。    

02.设备特点

1.单独校准，测量精准：每根纤维丝都经过单独校准，偏差不大于5%；

2.自带手柄，使用方便：每根纤维丝都附带测试手柄，使用时可轻松打开形成90°角进行测试；

3.颜色标记，便于识别：每个手柄根据力值大小采用颜色表记，便于识别与选择；

4.手柄包含保护套，存放安全：不使用时纤维丝可收纳进手柄保护套，确保安全不被弯折、污染。

03.应用领域

1.基础研究：使用纤维丝测量实验动物模型的机械痛觉阈值，检测特定处理对动物的机械痛觉感受的影响，探索疼痛相关的神经机制；或通过长期评估痛觉阈值的变化，监测神经损伤、再生、修复的过程；

2.药物研发：通过比较不同药物对实验动物模型的机械痛阈值的影响，评估镇痛药物的作用；

3.临床诊断：通过测量患者的触觉感知阈值，辅助诊断相关疾病，如糖尿病周围神经病变、周围神经损伤、中枢性疼痛等。

04.文献案例

2024年，Gautam M等人在Nature Communications发表了研究Distinct local and global functions of mouse Aβ low-threshold mechanoreceptors in mechanical nociception[3]，通过结合小鼠遗传学、光标记电生理记录和高速成像行为分析，发现全身消融或局部激活Aβ-低阈值机械感受器（Aβ-LTMRs）均会加剧机械性痛觉过敏，全身性激活该受体则可缓解症状，并提出了这种双重机制的理论模型。

在文章中，研究者在正常小鼠与Aβ-LTMRs受体消融小鼠爪部注射完全弗氏佐剂（CFA）进行炎症疼痛造模，使用Von Frey纤维与足底热点仪测量两者的痛觉感受差异，发现消融小鼠的50%缩足阈值在短期与长期内都显著降低，热痛缩足潜伏期无明显差异，表明消融小鼠的机械痛觉敏感性升高。    

简化方案：电子测痛仪

01.设备简介

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100%缩足阈值。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缩足阈值的精确测量。

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与实验者偏差。主要用于大小鼠皮肤表面（足底、面部）的痛觉测试。

02.设备特点

1.高分辨率：力分辨率为0.1g，时间分辨率为0.1s，确保测试结果准确；

2.可查看施力曲线，调整施力速度：可通过软件实时查看施力曲线，以调整施力速度，确保实力均匀；

3.自动检测缩足：设备自动识别实验动物的缩足行为，记录刺激峰值与缩足潜伏期，无需人工判断。

全自动方案：动态足底测试仪

01.三设备简介

动态足底测试仪是基于电子测痛仪优化的全自动机械痛觉阈值测量设备，用于评估大小鼠100%缩足阈值。通过设置刺激力值的大小与刺激时间，设备可自动实现机械刺激以及痛觉阈值的测量、记录。主要用于大小鼠足底的痛觉测试。

02设备特点

1.自动均匀施力：设备可根据设置的力值与测试时间进行匀速刺激，避免人工操作带来的误差；

2.自动检测缩足：设备自动识别实验动物的缩足行为，记录刺激峰值与缩足潜伏期，无需人工判断；

3.高分辨率：力分辨率为0.1g，时间分辨率为0.1s，确保测试结果准确；

4.便于足底定位：力传感器自带折射镜，便于观察实验动物足底并进行定位。

鼠爪压痛测试方案：机械压痛仪

01设备简介

机械压痛仪基于1957年Randall和Selitto的研究成果开发而来，是评估镇痛药物对大小鼠爪部压力痛觉阈值的影响的经典设备。将大小鼠爪子置于受压底座上，驱动马达以恒定速率推动刻度尺上的重力砝码前进从而均匀增加对鼠爪的压力；当大小鼠出现缩足反应时，松开脚踏板停止测试，读取刻度尺上的读数获取压力值。

       

02.设备特点

1.均匀施加压力，结果准确：通过马达匀速推动砝码，确保压力均匀增加，避免人工施力带来的误差；

 2.受压底座光滑，避免损伤动物：受压底座采用低摩擦系数材料，达到痛觉阈值后动物易缩足，避免组织损伤。

03.应用领域

1.基础研究：测量实验动物模型的足底机械压痛觉阈值，检测特定处理对动物的机械痛觉感受的影响，探索疼痛相关的神经机制以及神经损伤的再生、功能恢复情况，如脊髓损伤后神经性疼痛的评估；

2.药物研发：通过比较不同药物对实验动物模型的机械痛阈值的影响，评估抗炎、镇痛药物的作用；

04.文献案例

2021年，Goebel A等人在Journal of Clinical Investigation发表研究文章Passive transfer of fibromyalgia symptoms from patients to mice[4]，通过行为学、电生理、荧光活体成像等方式证明了纤维肌痛综合征（FMS）的免疫球蛋白G（IgG）通过使伤害性感受神经元过敏从而造成痛觉过敏。

研究中采用ugo basile 机械压痛仪测量转移了来自正常人与FMS患者的IgG的小鼠的缩足潜伏期，证明了FMS患者的IgG会导致痛觉过敏。

图E：HC转移了IgG的小鼠的缩足阈值；FMS转移了FMS患者IgG的小鼠的缩足阈值；
图A：图例分别为转移了患者IgG、耗尽IgG的患者血清、耗尽IgG的正常人血清、耗尽IgG的患者血清。

关节压痛测试方案：压力应用测试仪

01.设备简介

压力应用测试仪专为测量大小鼠关节疼痛设计，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，避免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。此外，通过选配其他类型的探头，该设备可用于Randall-Selitto测试法进行鼠爪、尾巴等部位的压痛测试。

       

02.设备特点

1.均匀施加压力，结果准确：通过马达匀速推动砝码，确保压力均匀增加，避免人工施力带来的误差；

2.受压底座光滑，避免损伤动物：受压底座采用低摩擦系数材料，达到痛觉阈值后动物易缩足，避免组织损伤。

03.应用领域

1.基础研究：专为关节炎研究设计，测量实验动物模型的关节、肌肉等部位的疼痛阈值，适用于会造成各种深层组织疼痛的损伤和炎症模型，如风湿病、外周动脉疾病、骨癌、肌肉痛、神经病变、运动功能障碍等，探索相关疾病的发生发展机制；

2.药物研发：通过比较不同药物对实验动物模型的关节痛阈值的影响，评估抗炎、镇痛药物的作用；

04.文献案例

2025年，Lee Cheng-Han等人在Science advances发表了研究文章A role for proprioceptors in sngception[5]，通过化学光遗传学、行为学/药理学等方法，揭示了本体感受器对酸诱导的慢性疼痛过敏具有重要调控作用。

研究中采用ugo basile压力应用测试仪分别测量对比了正常小鼠与ASIC3基因敲除小鼠、光遗传激活不同感受器受体小鼠的腓肠肌痛觉缩足阈值之间的差异，证明了本体感受器而非伤害感受器调控“肌肉酸痛”这一酸诱导的慢性疼痛。

图A：正常小鼠与伤害性感受器ASIC3基因敲除小鼠；
图C：正常小鼠与本体感受器ASIC3基因敲除小鼠。

产品应用总结

Ugo Basile提供全面的机械痛测量解决方案，您可以根据您的需求选择不同的测量仪器，助力临床前科研新发现。

Ugo Basile痛觉测量仪器以精密测量为基石，构建着从实验室到临床的转化桥梁。玉研仪器作为Ugo Basile国内总代理为您提供机械痛测量金标准，足底刺痛全自动方案，爪部压痛经典方案，关节疼痛专用方案，全面测量大小鼠机械痛觉阈值，助力神经科学研究与镇痛药物评估！

参考文献

[1]Cao, Bo et al. “Pathology of pain and its implications for therapeutic interventions.” Signal transduction and targeted therapy vol. 9,1 155. 8 Jun. 2024, doi:10.1038/s41392-024-01845-w
[2]Sadler, Katelyn E et al. “Innovations and advances in modelling and measuring pain in animals.” Nature reviews. Neuroscience vol. 23,2 (2022): 70-85. doi:10.1038/s41583-021-00536-7
[3]Gautam M, Yamada A, Yamada AI, Wu Q, Kridsada K, Ling J, Yu H, Dong P, Ma M, Gu J, Luo W. Distinct local and global functions of mouse Aβ low-threshold mechanoreceptors in mechanical nociception. Nat Commun. 2024 Apr 4;15(1):2911. doi: 10.1038/s41467-024-47245-0. Erratum in: Nat Commun. 2024 May 1;15(1):3694. doi: 10.1038/s41467-024-48095-6. PMID: 38575590; PMCID: PMC10995180.

[4]Goebel A, Krock E, Gentry C, Israel MR, Jurczak A, Urbina CM, Sandor K, Vastani N, Maurer M, Cuhadar U, Sensi S, Nomura Y, Menezes J, Baharpoor A, Brieskorn L, Sandström A, Tour J, Kadetoff D, Haglund L, Kosek E, Bevan S, Svensson CI, Andersson DA. Passive transfer of fibromyalgia symptoms from patients to mice. J Clin Invest. 2021 Jul 1;131(13):e144201. doi: 10.1172/JCI144201. PMID: 34196305; PMCID: PMC8245181.

 [5]Lee, Cheng-Han et al. “A role for proprioceptors in sngception.” Science advances vol. 11,5 (2025): eabc5219. doi:10.1126/sciadv.abc5219

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