Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Murine Kortaxel Ventrikulär Hjärtskivor för Elektrofysiologiska Studier

Published: June 4, 2017 doi: 10.3791/55725

Summary

Här beskriver vi förberedelsen av livskraftiga ventrikulära skivor från vuxna möss och deras användning för skarpa elektrodverkningspotentialinspelningar. Dessa multicellulära preparat ger en bevarad in vivo liknande vävnadsstruktur, vilket gör dem till en värdefull modell för elektrofysiologiska och farmakologiska studier in vitro .

Abstract

Murinska kardiomyocyter har använts i stor utsträckning för in vitro- studier av hjärtfysiologi och nya terapeutiska strategier. Flercelliga preparat av dissocierade kardiomyocyter är dock inte representativa för den komplexa in vivo strukturen av kardiomyocyter, icke-myocyter och extracellulär matris, vilken påverkar både mekaniska och elektrofysiologiska egenskaper hos hjärtat. Här beskriver vi en teknik för att förbereda livskraftiga ventrikulära skivor av vuxna mushjärtor med en bevarad in vivo- liknande vävnadsstruktur och visa deras lämplighet för elektrofysiologiska inspelningar. Efter excision av hjärtat separeras ventriklarna från atrierna, perfusioneras med Ca2 + -fri lösning innehållande 2,3-butandionmonoxim och inbäddad i ett 4% lågmältat agarosblock. Blocket placeras på en mikrotom med ett vibrerande blad, och vävnadsskivor med en tjocklek av 150-400 μm är beredda för att hålla vibrationen friBladets sväng vid 60-70 Hz och förflyttar bladet framåt så långsamt som möjligt. Skivans tjocklek beror på den ytterligare applikationen. Skivor lagras i iskall Tyrode lösning med 0,9 mM Ca 2+ och 2,3-butandionmonoxim (BDM) i 30 min. Efteråt överförs skivor till 37 ° C DMEM i 30 minuter för att tvätta BDM. Skivor kan användas för elektrofysiologiska studier med skarpa elektroder eller mikroelektroder, för kraftmätningar för att analysera kontraktil funktion eller för att undersöka interaktionen mellan transplanterade stamceller härledda kardiomyocyter och värdvävnad. För skarpa elektrodinspelningar placeras en skiva i en 3 cm-cellkulturskål på värmeplattan i ett inverterat mikroskop. Skivan stimuleras med en unipolär elektrod, och intracellulära aktionspotentialer av kardiomyocyter i skivan registreras med en skarp glaselektrod.

Introduction

Tunna vävnadsskivor har använts ofta i grundvetenskapen, eftersom Yamamot och Mcllwain visade 1966 att elektrisk aktivitet av hjärnskivor upprätthålls in vitro 1 . Sedan dess har elektrofysiologiska och farmakologiska studier utförts på skivor från hjärna 2 , lever 3 , lung 4 och myokardvävnad 5 , 6 , 7 . Första patch-clamp-inspelningar i ventrikulära skivor från neonatala råtthjärtor beskrivs i 1990 8 , men denna teknik föll i oblivion under en tid. Mer än ett decennium senare etablerade vår grupp en ny metod för att förbereda murina embryonala 9 , neonatala 10 och vuxna 11 hjärtskivor. Dessa livsdugliga vävnadsskivor kan användas för akuta experiment (vuxenskivaS kan odlas i flera timmar) eller kortsiktiga odlingsexperiment (embryonala och neonatala skivor kan odlas i några dagar). Skivor visar in vivo som elektrofysiologiska egenskaper och en homogen excitationsspridning som bedömts av skarp elektrodverkningspotential och mikroelektroduppsättning 11 . På grund av sin "tvådimensionella" morfologi tillåter de direkt inspelningselektroder till alla områden i ventrikeln, vilket gör dem till ett intressant verktyg för elektrofysiologiska undersökningar och väcker nya experimentella alternativ i jämförelse med Langendorff-perfuserade hela hjärtan. Läkemedelsreaktion av skivorna till jonkanalblockerare som verapamil (L-typ Ca 2+ -kanalblockerare), lidokain (Na + -kanalblockerare), 4-aminopyridin (icke-selektiv spänningsberoende K + -kanalblockerare) och linopirdin (KCNQ K + -kanalblåsare) 9 , 11 10 . Dessa fynd visade att murina ventrikulära skivor är lämpliga som en in vitro vävnadsmodell för fysiologiska och farmakologiska studier. Vidare har ventrikulära skivor av mottagarhjärtan i kombination med skarpa elektrodinspelningar visat sig vara ett mycket användbart verktyg för att karakterisera elektrisk och mekanisk integration samt mognad av transplantatfoster 12 , 13 , 14 och stamceller härledda 15 kardiomyocyter.

Sammanfattningsvis är ventrikulära skivor en värdefull och väl etablerad multicellulär vävnadsmodell och bör anses vara komplementär till dissocierade kardiomyocyter och Langendorff-perfuserade hjärtanI kardiovaskulär forskning, med den största fördelen att tillhandahålla en in vivo- liknande vävnadsstruktur (i motsats till dissocierade celler) samt direkt åtkomst av mätteknik som skarpa elektrodinspelningar till alla hjärtområdena (i motsats till helhjärtans beredningar).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Djurhantering måste överensstämma med riktlinjerna från den lokala djurskyddskommittén och till Europaparlamentets direktiv 2010/63 / EU.

1. Förbered lösningar

  1. Beredning av Tyrodes lösning utan Ca 2+ (komposition i mM): NaCl 136, KCl 5,4, NaH2PO4 0,33, MgCl2 1, glukos 10, HEPES 5, 2,3-butandionmonoxim (BDM) 30. Justera pH till 7,4 Med NaOH vid 4 ° C.
  2. Beredning av Tyrodes lösning med Ca2 + (komposition i mM): NaCl 136, KCl 5,4, NaH2PO4 0,33, MgCl2 1, glukos 10, HEPES 5, BDM 30, CaCl2 0,9. Justera pH till 7,4 med NaOH vid 4 ° C.
  3. Förbered 4% lågmältad agaros: Sätt 0,6 g smält agaros i 15 ml Tyrodes lösning utan Ca 2+ . Värm blandningen i en mikrovågsugn två gånger vid 750 W i 10-15 s tills agarosen är upplöst. Håll lösningen vid en konstant temperatur på 37 &# 176; C och rör kontinuerligt.
  4. Håll Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) utan serum vid 37 ° C bubblat med karbogen (5% CO2, 95% O2).

2. Förbered mikrotomen

  1. Slå på mikrotomen.
  2. Fyll den yttre mikrotomkammaren med is.
  3. Fyll den inre mikrotomkammaren med iskallig Tyrode lösning utan Ca 2+ och kontinuerligt syre lösningen med 100% O 2 .
  4. Placera ett stålblad i mikrotomens bladhållare.

3. Mushjärtisolering

  1. Injicera 2,500 U heparin subkutant. Vänta 15 min.
  2. Uppoffera djuret genom cervikal dislokation.
  3. Öppna bröstet med sternotomi.
  4. Uppsök försiktigt perikardiet med hjälp av liten sax och en pincett # 5.
  5. Sätt in en kanyl i den stigande aortan och perfekta koronarartärerna in situ med iskallt Tyrode sLösning utan Ca 2+ tills återstående blod avlägsnas.
  6. Resektera hjärtat försiktigt med en tång och en sax och överför hjärtat i iskall. Tyrodes lösning färdig utan Ca 2+ .
  7. Separera atrierna från ventriklerna med en skalpell eller sax.

4. Inbäddning av ventriklarna i 4% lågmält agaros

  1. Placera ventriklarna med toppen uppåt i agarosformen ( Figur 1 ). Placera pinnen i mitten av formen i vänster kammare.
  2. Fyll på mögel med 4% lågmält agaros vid 37 ° C tills hjärtat är helt täckt.
  3. Placera formen på is för snabbare härdning av agarosen som förhindrar flytning av vävnaden.
  4. Ta bort agarosblocket som innehåller ventriklerna från formen med en skalpell.
  5. Vänd blocket upp och ner och fyll i ventrikulära kamrar och gapet på baksidan av agarosblocket, vilket jagS lämnas av smältstiftet, med 4% lågmält agaros med användning av en spruta med en 20 G nål.
  6. Trim agarosblocket med en skalpell för att uppnå en platt botten av blocket och upprätt position av hjärtapen.

5. Skivning av ventrikulär vävnad

  1. Fixera blocket på mikrotomens provhållare med en droppe cyanoakrylatlim. Vänd hjärtspetsen uppåt.
  2. Placera provhållaren i mikrotomens inre provkammare, som är fylld med iskall Tyrode utan Ca 2+ . Täck helt och hållet agarosblocket med Tyrodes lösning.
  3. Förbered kortaxelskivor med en tjocklek av 150-400 μm beroende på den ytterligare applikationen (för skarpa elektrodinspelningar 150-200 μm), håll vibreringsfrekvensen på bladet vid 60-70 Hz och flytta bladet framåt så långsamt som möjligt .
  4. Använd en fin borste för att försiktigt ta bort den resterande agarosen från skivorna.
  5. Försiktigt transfeR skivor med en Pasteur pipette i Tyrode lösning med 0,9 mM Ca 2+ luftas med 100% 02 och förvara dem i minst 30 minuter på is för att återhämta sig från skivningsproceduren.
  6. Därefter håller du skivor i 30 minuter i DMEM vid 37 ° C, luftas med karbogen, för att tvätta BDM före ytterligare användning.

6. Förbereda inställningen för skarp elektrod

  1. För förvärmning, slå på alla elektriska apparater 30 min innan inspelningarna startar.
  2. Sätt en 3 cm cellodlingsskål på värmeplattan placerad på det inverterade mikroskopet.
  3. Placera den skräddarsydda ringelektroden ( Figur 2 ) i skålen och anslut jordförbindningskablarna till förförstärkaren och stimuleringselektroden.
  4. Anslut de flexibla rören i perfusionssystemet till maträtten.
  5. Fyll behållaren i perfusionssystemet med DMEM, luftas med karbogen.
  6. Slå på perfusionspumpen och sätt perfusionsradenTe till 2-3 ml / min.
  7. Justera temperaturen på DMEM i disken till 37 ° C genom att reglera flödesvärmaren och värmeplattan.

7. Åtgärder för potentiella inspelningar

  1. Placera en ventrikulär skiva i DMEM fylld maträtt.
  2. Kontrollera strukturens integritet och livskraft (baserat på kontraktil funktion) av vävnaden med det inverterade mikroskopet.
  3. Fyll en glasplatta med 3 M KCL.
  4. Fyll en stimuleringselektrod med DMEM.
  5. Placera inspelningselektroden och stimuleringselektroden på elektrodhållarna.
  6. Placera stimuleringselektroden försiktigt på skivan och sätt på den elektriska stimulatorn. Börja med en stimuleringsfrekvens på 1-2 Hz.
  7. Flytta inspelningselektroden med mikromekanipulatorn över det avsedda inspelningsstället.
  8. Sänk långsamt inspelningselektroden tills spetsen rör vävnaden.
  9. Applicera en kort rektangulär elektrisk puls genomInspelningselektrod för att penetrera cellmembranet.
  10. Sätt försiktigt in inspelningselektroden tills en stabil signal är säkerställd.
  11. Börja inspelning av åtgärdspotentialer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Myokardinfarkt leder till en praktiskt taget irreversibel förlust av kardiomyocyter. Cellersättningsterapi med hjälp av stamcellsavledda kardiomyocyter för exogen hjärtregeneration är en lovande terapeutisk metod. Elektrisk integration och mognad av de transplanterade cellerna är avgörande för säkerheten och effektiviteten av cellbytesbehandling.

För att bedöma integration och mognad, transplanterade vi kardiomyocyter härledda från inducerade pluripotenta stamceller (iPSCM; 2 injektioner med 0,5 x 106 iPSCM / 10 | il) som uttrycker förstärkt grönt fluorescerande protein (eGFP) i friska hjärtan hos vuxna möss (se Peinkofer et al. För en detaljerad beskrivning av metoder 15 ). Sex dagar efter transplantationen framställdes ventrikulära skivor av mottagande hjärtan med användning av det beskrivna protokollet. En representativ inspelning visas iFigur 3. En skiva innehållande transplanterad iPSCM placerades i DMEM vid 37 ° C och stimulerades fokalt genom en unipolär elektrod placerad i värdvävnad ( Figur 3A , vänster). Intracellulära aktionspotentialer registrerades med skarpa glasmikroelektroder fyllda med 3 M KCl i eGFP-positiv transplanterad iPSCM och närliggande värdvävnad inom skivorna ( Figur 3A , höger).

Persistens och elektrisk integration av transplanterad iPSCM i mottagarhjärtan kunde påvisas. IPSCM ansågs vara elektriskt integrerad, om en tidsmässig ömsesidig beroende av stimuleringsartiklar och aktionspotentialer registrerade intracellulärt i transplanterade kardiomyocyter var närvarande ( Figur 3B ). Kvaliteten på den elektriska integrationen kan kvantifieras genom fördröjning av elektrisk aktivering, dvs fördröjningen mellan stimulans och start av thE-aktionspotential uppstopp och den maximala stimuleringsfrekvensen utan ledningsblock, dvs den maximala stimuleringsfrekvensen som leder till en 1: 1-generation av åtgärdspotentialer efter varje stimulans.

Transplanterad iPSCM i detta representativa experiment var elektriskt integrerad, vilket indikeras av en maximal stimuleringsfrekvens utan ledningsblock på omkring 5 Hz ( Figur 3B , höger), men kvaliteten på kopplingen var inte lika bra som i värdvävnaden, såsom indikeras av det längre Fördröjning mellan stimuleringsartefakt och aktionspotential uppstoppning (värdvävnad: 8 ms; iPSCM: 20 ms). Åtgärdspotentialer för värdkardiomyocyter hade 84 mV amplitud, -74 mV maximal diastolisk potential, 11 ms varaktighet vid 50% repolarisation, 108 ms varaktighet vid 90% repolarisation och en uppstegningshastighet av 114 V / s. Ökning av stimuleringsfrekvensen från 1 till 5 Hz leder till en minskning av aktivitetspotentialen duratJon vid 90% repolarisering (86 ms). Transplanterad iPSCM uppvisade signifikanta skillnader i egenskaper hos potentialpotentialen. I jämförelse med värdceller var amplituden mindre (53 mV), maximal diastolisk potential mindre negativ (-54 mV), varaktighet vid 50% repolarisering ökade (14 ms), varaktighet vid 90% repolarisering kortare (90 ms) och uppsteghastighet Långsammare (57 V / s). En ökning av stimuleringsfrekvensen från 1 till 5 Hz medförde en minskning av aktivitetspotentialen vid 90% repolarisering (67 ms). Sammanfattningsvis uppvisade den analyserade iPSCM i detta representativa exempel vid 6 dagar efter transplantation typiska egenskaper hos omogna kardiomyocyter. Detta anekdotiska resultat ligger i linje med mätningar i ett statistiskt tillräckligt antal celler och preparat som har rapporterats före 15 .

Figur 1
Figur 1: specialgjord form för inbyggnad av ventriklar i agaros. Vänligen klicka här för att se en större version av denna figur.

Figur 2
Figur 2: Custom-made Ringelektrode (jord) för Sharp Electrode Recordings. Vänligen klicka här för att se en större version av denna figur.

Figur 3
Figur 3: Elektrisk integration av transplanterad iPSCM . ( A ) Ventrikulär hjärtskiva (vänster) innehållande eGFP-positiv iPSCM (höger). SE:Stimuleringselektrod. Röda prickar markerar platsen för inspelningarna. ( B ) Aktivitetspotentialinspelningar i frisk värdvävnad (övre spår) och transplanterad iPSCM (lägre spår). Skivan stimulerades fokalt med en stimuleringselektrod placerad i värdvävnad vid omkring 2 Hz (vänster spår) och 5 Hz (höger spår). Vänligen klicka här för att se en större version av denna figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Ventrikulära skivor möjliggör elektrofysiologiska, farmakologiska och mekaniska studier med en bevarad in vivo- liknande vävnadsstruktur och direkt åtkomst av mättekniken till alla hjärtområdena. Fysiologiska verkningspotentialegenskaper har påvisats i embryonala, neonatala och vuxna skivor 9 , 10 , 11 . Skivans vitalitet, med undantag för ytskikten som är direkt skadad av skivproceduren, har bekräftats av vitalitetsfärgning 9 . Handlingspotentialinspelningar inom skivorna med användning av skarpa glaselektroder kan användas för att undersöka integration och mognad av transplanterade kardiomyocyter som beskrivits här eller för farmakologiska studier efter tillsats av kardioaktiva föreningar. Långsiktiga inspelningar med en varaktighet av en timme eller mer i en enskild cell är möjliga. Denna inspelningstid är tillräcklig för att testaEffekten av olika farmakologiska föreningar på en cell genom sekventiell perfusion och utplåning.

Kritiska förberedelsesteg

För att optimera skivkvaliteten bör ischemisk vävnadsskada undvikas. Därför anses perfusion av hjärtat in situ med Tyrodes lösning, snabb hjärtresektion och omedelbar konservering i iskallig syreformad Tyrodes lösning som avgörande. Immobilisering av det strykande hjärtat med användning av 2,3-butandionmonoxim kan ytterligare reducera mottagligheten för ischemi och erfordras för en fast inbäddning i lågmjölksagaros. Inbäddning i lågsmältande agaros kan hämma vävnadstillförseln genom att begränsa diffusion, men är väsentligt för att stabilisera mjuk hjärtvävnad före skivning. Små håligheter i provblocket, t.ex. ventrikulära kamrar som inte fylls helt med agaros eller återstående luftbubblor, kan hämma vävnadsstabilisering. Ostabiliserad myokardvävnad erbjuder inte tillräcklig resisLutning mot det vibrerande bladet, vilket orsakar svår vävnadstörning och skada. För att säkerställa en klar skärning och minimera vävnadsskador bör bladen vara skarpa ( dvs inte återanvändas mer än tre gånger) och framåtriktad rörelse av bladet genom provblocket ska vara så långsamt som möjligt, eftersom slöa blad eller överskridande kan lossna Inbäddade ventriklar eller lacerera vävnaden.

För att säkerställa pålitliga och reproducerbara resultat bör skivans kvalitet uppfylla specifika kriterier, inklusive vävnadens strukturella integritet, vilket kan bekräftas av mikroskopi och svar på elektrisk stimulering vid fysiologiska slagfrekvenser upp till 10 Hz.

Skivor kan skäras i en tjocklek av 150-400 μm beroende på vidare tillämpning. Medan tunnare skivor kan förhindra hypoxiska tillstånd i vävnadskärnan och möjliggöra enklare detektion av transplanterade celler med ett fluorescensmikroskop såväl som mer exakt positionering avInspelningselektroderna 15 kan tjockare skivor ge en bättre integritet av vävnadsstrukturen och högre stabilitet hos vävnaden, vilket kommer att vara fördelaktigt för kraftmätningar 10 och ytterligare histologisk bearbetning efter inspelningar.

För att förhindra potentiella påverkan av höga BDM-koncentrationer på jonkanaler och Ca 2+ -hanteringsproteiner 16 , 17 , BDM-utplåning genom inkubation av skivor i BDM-fri DMEM under minst 30 minuter före ytterligare användning rekommenderas. Överraskande hindrar inte sammandragning och efterföljande rörelse av vävnaden efter BDM-utmatning skarpa elektrodinspelningar.

begränsningar

I motsats till vanliga cellodlingsmodeller tillhandahåller skivor en intakt vävnadsstruktur innefattande bevarad elektrisk och mekanisk cell till cellanslutningar, extracellulär matris och distribution av kardiomyociTes och icke-myocyter inom den nativa vävnaden 6 . Kardiovävnadsskivor passar inte exakt in vivo- situationen, eftersom de bara är 150-400 μm tjocka, levereras av artificiellt medium och kan skadas under beredningsprocessen. Trypanblåfärgning och immunohistologisk utvärdering av aktivt kaspase-3 och PARP-p85-fragment avslöjade att celler i embryonskivor, förutom de i ytskikten, var användbara efter skivning 9 .

Ledningssystemet är inte bevarat i ventrikulära skivor, och excitationsspridningen är tvådimensionell snarare än tredimensionell i de platta skivorna. Skivor från embryonala hjärtan visar spontan slagning i upp till två veckor i kultur 9 . Spontana sammandragningar av vuxna skivor kan också inträffa, och det är oklart huruvida de induceras av celler i ledningssystemet eller kan indikera cellskada och Ca 2+ överOad 18 .

Framtida applikationer

Förutom elektrofysiologiska studier med skarpa elektroder och mikroelektroder, som kan användas för farmakologiska experiment för att analysera läkemedlets inverkan på egenskapspotentialegenskaper och excitationsspridning 11 , utvecklingsstudier 19 eller karakterisering av transplanterade kardiomyocyter 15 såsom visas ovan, ventrikulära skivor neonatala Hjärtan har använts för kraftkontraktionsmätningar 10 , som också kan tillämpas på vuxna skivor. Ytterligare potentiella framtida tillämpningar innefattar (I) långsiktiga mikroskopi studier i odlade skivor, t ex för att bedöma strukturell integration av injicerade stamceller härledda kardiomyocyter, (II) injektion av klyftanslutningspermeabla färgämnen till undersökt intercellulär koppling eller (III) studier av endotel Och vaskulär funktion av coronaRy-fartyg inom skivorna.

Sammanfattningsvis är ventrikulära skivor en värdefull multicellulär vävnadsmodell med bevarad in vivo- liknande struktur, vilket kan bidra till att övervinna begränsningar av vanliga cellodlingsmodeller och är tillämpliga på ett brett spektrum av farmakologiska, fysiologiska, utvecklings- och cellterapiundersökningar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har inget att deklarera.

Acknowledgments

Vi bekräftar det stöd som ges av Neurofysiologiska institutets verkstäder och djuranläggning. Detta arbete stöddes av Walter und Marga Boll-Stiftung, Köln Fortune och Deutsche Stiftung für Herzforschung.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Leica VT 1000s Leica Microsystems, Wetzlar, Germany Microtome with vibrating blade.
Stainless Steel Blades Campden Instruments, Loughborough, England 7550-1-SS
Pasteur pipettes Sigma-Aldrich, St. Louise, USA Z627992
Fine brush, e.g. size 6 (4/32") VWR, International, Radnor, USA 149-2125
Preparation table self made
Molt for embedding ventricles in agarose self made
1 mL Syringe Becton, Dickinson; Franklin Lakes, USA 300013
27 G x 3/4`` Needles Braun, Melsungen, Germany 4657705
20 G 11/2`` Needles 4657519
Small scissor WPI, Sarasota, USA 501263
Tweezers #5, 0.1 x 0.06 mm tip WPI, Sarasota, USA 500342
Oxygen gas (medical grade O2) Linde, Munich, Germany
Carbogen gas (95 % O2, 5 % CO2) Linde, Munich, Germany
NaCl Sigma-Aldrich, St. Louise, USA 7647-14-5
KCl Sigma-Aldrich, St. Louise, USA 746436
CaCl2 Sigma-Aldrich, St. Louise, USA 746495
KH2PO4 Sigma-Aldrich, St. Louise, USA NIST200B
HEPES Sigma-Aldrich, St. Louise, USA 51558
NaHCO3 Sigma-Aldrich, St. Louise, USA S5761
D(+)-Glucose Sigma-Aldrich, St. Louise, USA G8270
MgSO4 Sigma-Aldrich, St. Louise, USA M7506
NaOH Sigma-Aldrich, St. Louise, USA S8045
Cyanoacrylate glue Henkel, Düsseldorf, Germany
Low-melt Agarose Roth, Karlsruhe, Germany 6351.2
Heparin-sodium-25000 I.E./5 mL Ratiopharm, Ulm, Germany
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM), high glucose, GlutaMAX ThermoScientific, Waltham, USA 10566016
SEC-10LX Amplifier npi electronic GmbH, Tamm, Germany SEC-10LX
EPC 9 HEKA Elektronik GmbH, Lambrecht, Germany
Zeiss Axiovert 200 Zeiss, Oberkochen, Germany
Low magnification Micromanipulator Narashige, Tokyo, Japan Nm-3
High magnification, three-axis micromanipulator Narashige, Tokyo, Japan MHW-3
Peristaltic perfusion pump Multi Channel Systems, Reutlingen, Germany PPS2
2-channel temperature controller Multi Channel Systems, Reutlingen, Germany TCO02
Square pulse stimulator Natus Europe GmbH, Planegg, Germany Grass SD9
Glass capillaries WPI, Sarasota, USA 1B150F-1

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Yamamoto, C., McIlwain, H. Electrical activities in thin sections from the mammalian brain maintained in chemically-defined media in vitro. J Neurochem. 13, 1333-1343 (1966).
  2. Colbert, C. M. Preparation of cortical brain slices for electrophysiological recording. Methods Mol Biol. 337, 117-125 (2006).
  3. Ad Graaf, I., Groothuis, G. M., Olinga, P. Precision-cut tissue slices as a tool to predict metabolism of novel drugs. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 3, 879-898 (2007).
  4. Kim, Y. H., et al. Cardiopulmonary toxicity of peat wildfire particulate matter and the predictive utility of precision cut lung slices. Part Fibre Toxicol. 11, 29 (2014).
  5. Nembo, E. N., et al. In vitro chronotropic effects of Erythrina senegalensis DC (Fabaceae) aqueous extract on mouse heart slice and pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes. J Ethnopharmacol. 165, 163-172 (2015).
  6. Wang, K., et al. Cardiac tissue slices: preparation, handling, and successful optical mapping. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 308, H1112-H1125 (2015).
  7. Bussek, A., et al. Tissue slices from adult mammalian hearts as a model for pharmacological drug testing. Cell Physiol Biochem. 24, 527-536 (2009).
  8. Burnashev, N. A., Edwards, F. A., Verkhratsky, A. N. Patch-clamp recordings on rat cardiac muscle slices. Pflugers Arch. 417, 123-125 (1990).
  9. Pillekamp, F., et al. Establishment and characterization of a mouse embryonic heart slice preparation. Cell Physiol Biochem. 16, 127-132 (2005).
  10. Pillekamp, F., et al. Neonatal murine heart slices. A robust model to study ventricular isometric contractions. Cell Physiol Biochem. 20, 837-846 (2007).
  11. Halbach, M., et al. Ventricular slices of adult mouse hearts--a new multicellular in vitro model for electrophysiological studies. Cell Physiol Biochem. 18, 1-8 (2006).
  12. Halbach, M., et al. Electrophysiological maturation and integration of murine fetal cardiomyocytes after transplantation. Circ. Res. 101, 484-492 (2007).
  13. Halbach, M., et al. Time-course of the electrophysiological maturation and integration of transplanted cardiomyocytes. J. Mol. Cell Cardiol. 53, 401-408 (2012).
  14. Halbach, M., et al. Cell persistence and electrical integration of transplanted fetal cardiomyocytes from different developmental stages. Int. J. Cardiol. 171, e122-e124 (2014).
  15. Halbach, M., et al. Electrophysiological integration and action potential properties of transplanted cardiomyocytes derived from induced pluripotent stem cells. Cardiovasc. Res. 100, 432-440 (2013).
  16. Verrecchia, F., Herve, J. C. Reversible blockade of gap junctional communication by 2,3-butanedione monoxime in rat cardiac myocytes. Am J Physiol. 272, C875-C885 (1997).
  17. Watanabe, Y., et al. Inhibitory effect of 2,3-butanedione monoxime (BDM) on Na(+)/Ca(2+) exchange current in guinea-pig cardiac ventricular myocytes. Br J Pharmacol. 132, 1317-1325 (2001).
  18. Fleischmann, B. K., et al. Differential subunit composition of the G protein-activated inward-rectifier potassium channel during cardiac development. J Clin Invest. 114, 994-1001 (2004).
  19. Peinkofer, G., et al. From Early Embryonic to Adult Stage: Comparative Study of Action Potentials of Native and Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes. Stem Cells Dev. 25, 1397-1406 (2016).

Tags

Medicin Utgåva 124 Vävnadsskivor elektrofysiologi mus hjärta mikroelektroder åtgärdspotential
Murine Kortaxel Ventrikulär Hjärtskivor för Elektrofysiologiska Studier
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Peinkofer, G., Hescheler, J.,More

Peinkofer, G., Hescheler, J., Halbach, M. Murine Short Axis Ventricular Heart Slices for Electrophysiological Studies. J. Vis. Exp. (124), e55725, doi:10.3791/55725 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter