Summary
Här presenterar vi ett noninvasive electrocardiography (EKG) protokoll, optimerad för tidiga postnatala möss, som inte kräver användning av bedövningsmedel.
Abstract
Elektrokardiografi (EKG) har länge varit åberopas som en effektiv och tillförlitlig metod för att bedöma kardiovaskulära (och cardiopulmonary) funktion i både människors och djurs modeller av sjukdom. Individuell hjärtfrekvens, rytm, och regelbundenhet, i kombination med kvantitativa parametrar som samlats in från EKG, tjänar till att bedöma integriteten hos hjärtledningssystemet samt den integrerade fysiologin i hjärtcykeln. Denna artikel ger en omfattande beskrivning av de metoder och tekniker som används för att utföra en noninvasive EKG på perinatal och neonatal mus ungar så tidigt som den första postnatala dagen, utan att kräva användning av bedövningsmedel. Detta protokoll utformades för att direkt ta itu med ett behov av en standardiserad och repeterbar metod för att erhålla EKG hos nyfödda möss. Ur ett translationellt perspektiv visar sig detta protokoll vara helt effektivt för karakterisering av medfödda cardiopulmonary defekter genereras med hjälp av transgena mus linjer, och särskilt för analys av defekter som orsakar dödlighet vid eller under de första postnatala dagar. Detta protokoll syftar också till att direkt ta itu med en lucka i den vetenskapliga litteraturen att karakterisera och ge normativa data i samband med mognad av det tidiga postnatala hjärtledningssystemet. Denna metod är inte begränsad till en specifik postnatal tidspunkt, utan snarare möjliggör EKG-datainsamling i neonatal musungar från födseln till postnatal dag 10 (P10), ett fönster som är av avgörande betydelse för modellering av mänskliga sjukdomar in vivo, med särskild tonvikt på medfödd hjärtsjukdom (CHD).
Introduction
Hjärtfunktion kan mätas på olika sätt, varav den vanligaste innefattar användning av elektrokardiografi (EKG) för att analysera ledning av elektrisk ström genom hjärtat samt dess övergripande hjärtcykel och funktion1. Elektrokardiografi fortsätter att vara ett användbart diagnostiskt verktyg för att identifiera och karakterisera hjärtanomalier i både mänskliga och djurmodeller av sjukdom1,2. Oegentligheter i en elektrokardiogram läsning kan hittas i onormal hjärtutveckling (dvs, medfödd hjärtsjukdom (CHD)), och kan inkludera arytmier manifesteras som förändringar i hjärtfrekvens (t.ex. bradykardi), och rytm (t.ex., "hjärtblock"), tyder på defekter i integritet och/eller funktion av underliggande myokardium. Förändringar som dessa kan predisponera patienter för livshotande hjärtdysfunktion (t.ex. hjärtsvikt och/eller hjärtstillestånd) och ökaddödlighet 3,4. Med tanke på den höga dödligheten med svår och obehandlad CHD, utveckla en standardiserad och repeterbar metod för att samla IN EKG under denna tidiga postnatala perioden är kritisk.
Även om vi inte är de första att ta itu med detta problem, tidigare metoder för att samla EKG på en mus ungar har traditionellt ingår invasiva förfaranden (subkutan nål eller tråd elektroder) och / eller användning av bedövningsmedel5,6,7. Fördelar med att utföra noninvasive EKG-analys inkluderar att minimera smärta och ångra stress på djuret. Fördriva tiden den experimenteraren måste stilla vara försiktig omkring orsaker den pup betona, apparaten är planerat på undvika gemensam betona för att producera exakt datan. I samband med utvärdering av hjärtfunktion, införa anestesi till djur som kan ha hjärt-avvikelser kan potentiellt maskera eller till och med förvärra underliggande villkor. Bedövningsmedel kan påverka den elektriska ledning genom att förändra depolarisering och/eller repolarisering av cellerna. Slutligen kan användningen av anestesi sätta den nyfödda valpen på en ökad risk för hypotermi, vilket ytterligare kan förvirra någon inneboende patologi. Följande protokoll inför inte några bedövningsmedel, invasiva procedurer eller uttalat obehag för valpen. En gång utrustning setup är finalized, anordning setup och data insamling inlende den djur kanna bli komplett effektivt, efter vilken den pups kanna bli returnerat till deras moder. Dessutom gör detta system för att upprepa och/eller serieanalyser ska utföras, vilket är idealiskt för experiment som kräver analys över tid, införande av farmakologiska terapier, etc.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Följande protokoll följer normerna i institutionella djur vård och användning kommittén för University of New England. Nära observation av protokollet bör leverera tillfredsställande EKG läsningar i alla undersökta nyfödda (n > 70).
1. Apparatförberedelser
- Anslut enheten till USB-porten på en dator med PROGRAMVARAN EKG som laddas ned på den. Mätanordningen kommer automatiskt att börja värma upp till (37 °C/98.6 °F). Den interna värmeenheten finns inom mätenheten och värmer endast plastytan. Silvertrådselektroderna värms inte upp.
- Låt ca 15 min för ytan att nå temperaturen. Använd denna tid för att samla och ställa in djur.
OBS: Protokollet kan pausas vid denna punkt och plattformen kan förbli inkopplad och upphettning under en längre tid. I avsaknad av en självupphettande elektrodplattform kan en djursäker värmedyna också användas för att hålla mor och ungar från att bli nedkylda.
2. Animaliska preparat
- Samla mor och valpar och hålla sig inom bostäder buren tills redo att samla in.
- När mätenheten har värmts upp till temperaturen, ta bort musvalpen från buren och torka bröstkorgen med 70% etanol som sprutas på en torka. Placera valpen på plastens uppvärmda yta.
- Låt musen acklimatisera sig till ytan i mörker i cirka 2-5 minuter.
3. Mus och elektrod plattform setup (elektrod ansökan)
- Använd en metallspatel, sond eller trädulst för att samla en liten droppe av självhäftande, elektrisk ledande gel (en snabbtorkande högledningsförmåga elektrod gel som vanligen används för placering av gnagare elektroder).
OBS: Alla nonfibrous, fast föremål kan användas för att tillämpa den ledande gel, så länge objektet inte kommer att lämna bakom syntetiska fibrer eller liknande material på elektroderna som skulle kunna störa kvaliteten på den elektriska signalen. - Använd spateln/den som är den sederliga, rör försiktigt vid toppen av var och en av de fyra, tillplattade elektrodytorna genom att trycka försiktigt nedåt och dra den ledande gelen i en sned vinkel bort från elektrodkonstruktionens mittpunkt. Se till att varje enskild elektrod är helt täckt med gelen.
FÖRSIKTIGHET: Detta steg är oerhört viktigt för att säkerställa att den ledande, elektrodgelen inte fäster sig vid mer än en enda elektrod. Självhäftande strängar som bildas mellan elektroder kan leda laddning och potentiellt störa eller korta ut den önskade elektriska signalen. Protokollet bör inte pausas vid denna tidpunkt eftersom gelén kommer att börja stelna och bli vidhäftande. Se till att ställa in musen till plattformen inom 5-10 minuter efter applicering ledande gel (eller motsvarande ledande elektrod gel substitution). - Placera metallspavel eller trädys med resten av gelen åt sidan.
- Placera neonatal mus pup bröstbenet ner och benägna med huvudet på valpen inför den utgående USB kanten av plattformen. Se till att en del av valpens bröst täcker var och en av de fyra elektroderna. Försiktigt hindra pup's underarmar vid deras sida samtidigt hålla ned i cirka 1 min så att den ledande gelen till sätta.
- Placera gummi silikon stötfångare på höger och vänster sida av valpen. Stötfångare bör säkra valpen på varje sida och ge stabilitet för att förhindra alltför stora rörelser av musen men bör INTE förhindra all rörelse av musen. En gång installerat, titta på musen för ett ögonblick och justera stötfångaren placering efter behov.
FÖRSIKTIGHET: Komprimera inte musen för hårt eftersom detta kan störa andningsmekanik och andningsfrekvens. - Använd den dowel som avsattes för att tillämpa återstående ledande gel till jordning svans elektrod och placera på gumpen av valpen. Applicera varsamt tryck för att gelen ska ställas in innan du släpper ut valpen.
- Placera den slutliga kisel stötfångaren ovanpå gumpen på musen för att hålla jordning elektroden på plats.
FÖRSIKTIGHET: Applicera inte överdriven kraft medan du placerar den slutliga stötfångaren eftersom detta kan orsaka obehag för valpen och/eller tränga undan jordningselektroden. - Ta tag i hela plattformen och försiktigt placera inuti Faraday buren.
VAR FÖRSIKTIG: Var försiktig och se till att den övre silikonstötfångaren inte blir förskjuten när Faraday-buren är på plats. - Före inspelningen, göra säker musen pup är inte flytta alltför och göra säker kropp och huvud om mus framträda befästa.
FÖRSIKTIGHET: Göra säker musen pupâ€ndra till flyttningen något fritt inom stötfångaren och är inte absolut snokt ned in i plattform. Den upphöjda plattformen är utformad för att höja musens bröstkorg något och förhindra kvävning, men detta bör övervakas noga.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Ett idealiskt EKG skulle ha en tydlig, framträdande signal som gör att alla vågor kan analyseras i flera olika tidsramar (Bild 1). Laboratoriet använde inledningsvis en anpassad tillämpning av en elektromyografiapparat för att producera EKG av en otillfredsställande kvalitet, vilket endast gjorde det möjligt för oss att analysera grundläggande parametrar som hjärtfrekvens (Figur S1). Den här inspirerat arbeta med en sällskap till utveckla en roman prototypEN EKG anordning speciellt för analysen av tidigt postnatal mus pups.
En läsning av dålig kvalitet har inga urskiljbara beats, visar tydliga störningar, och har vågor eller inkonsekvens över läsningen (Bild 2). För att uppnå HÖGSTA KVALITET EKG, följ instruktioner noggrant. Var försiktig med applicering av ledande gel, eftersom det är måttligt självhäftande, och kan kräva ytterligare tid för att låta musen rymma till enheten. Genom att göra detta sänker det risken för att musen rör sig, det finns en kortslutning av elektroder, och för korrekt användning av enheten. Möss bör placeras på enheten så huvudet är vänd mot sladdar som ansluter enheten till USB-porten och i ett benäget läge (Bild 3). Musen ska säkras av gummistötfångare för att hålla dem säkert på plats, med två på sidan och en på ovansidan (Figur 3). Dessa stötfångare bör säkra musen, men bör inte hämma musen från att flytta huvudet. Musens layout är viktig för läsningen, eftersom lederna är stationära. Ledningarna ställs in så att de främre två elektroderna är Bly I (Figur 3). De bakre två elektroderna är Leads II och III, med marken elektroden vara på gumpen av valpen (Figur 3). Ställa in musen på detta sätt kommer att möjliggöra bättre resultat.
Det program som används möjliggör analys av EKG i programmet. Detta ger analys av viktiga aspekter inklusive puls, R-R-intervall, QRS-komplext intervall, QT-intervall och PR-intervall. Med tanke på denna förmåga var det möjligt att fastställa en datauppsättning av normativa värden för en perinatal mus (Tabell 1). Dessa normativa resultat baserades på möss som analyserades inom en dag efter födseln. Det konstaterades att en genomsnittlig hjärtslag var 357,2 slag per minut (bpm). Intervallerna för medelvärdet av R-R, QRS, QT och PR var 169,1, 16,9, 45,4 respektive 36,3 millisekunder (ms), respektive (tabell 1). Viktigt, kan inställningen användas för att analysera EKG mönster från neonatal möss som lider av medfödda hjärtfel (Figur S2).
| Valp ålder | Ave/STDEV | Puls (bpm) | R-R-intervall (ms) | PR-varaktighet (ms) | QRS-varaktighet (ms) | QT-varaktighet (ms) | ST-varaktighet (ms) | T-varaktighet (ms) | P Varaktighet (ms) |
| P1 | Genomsnitt | 357.2 | 169.1 | 36.3 | 16.9 | 45.4 | 16.4 | 18 | 12.8 |
| Standardavvikelsen | 36.3 | 20 | 10.9 | 5.8 | 16 | 7.4 | 7.2 | 3.1 | |
| P3 | Genomsnitt | 412.4 | 149.2 | 46.4 | 14.5 | 53 | 22.3 | 16.2 | 14.8 |
| Standardavvikelsen | 55.4 | 21.4 | 6.8 | 11 | 12.2 | 6.9 | 4.6 | 3.1 | |
| P5 | Genomsnitt | 505.5 | 119.2 | 46.7 | 11.7 | 51.3 | 20.8 | 18.8 | 14.2 |
| Standardavvikelsen | 19.2 | 4.6 | 13.3 | 5.8 | 8.1 | 11.4 | 4.6 | 2.3 | |
| P7 | Genomsnitt | 555.3 | 108.7 | 40 | 9.5 | 43.6 | 20.3 | 13.7 | 14 |
| Standardavvikelsen | 34.2 | 7 | 2.5 | 0.6 | 6 | 7.1 | 3.2 | 2.7 |
Tabell 1: Representativa resultat av EKG-mätningar för den genomsnittliga perinatala musvalpen P1, P3, P5 och P7.
Bild 1: Representativa elektrokardiografiska läsningar från neonatala möss på den första (A, P1.0), tredje (B, P3.0), och sjunde (C, P7.0) postnatala dagen.
(A-C) Bilder representerar exempel på EKG-spårning av god kvalitet med hjälp av 2-bly, noninvasive-enheten, som fångats i en 1,5 s-bildruta av avläsningen. Noterbara kännetecken av bra EKG läser inkluderar klar, discernable takter, som beskrivits kollektivt av närvaroen av konsekvent P-vinkar följt av ett QRS-komplex och följande T-vinkar, synligt i båda leder I-II av varje postnatal tid pekar. Exempel inkluderar också en låg signal-brus-förhållande (minimal artefakt) och en urskiljbar isoelektrisk linje. Topp EKG-remsa (röd): Bly I; botten EKG-remsa (grön): Bly II. Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.
Figur 2: Representativt EKG läs med komplikationer.
Denna bild är representativ för en EKG-läsning av dålig kvalitet med hjälp av 2-bly, noninvasive enheten den första postnatala dagen (P1.0). Ovanstående bilder togs i en 1,5 s läsram. Dålig kvalitet EKG-tracings kännetecknas av frånvaron av urskiljbara beats (och specifika hjärtcykelvågformer), tillsammans med uttalad artefakt (hög signal:brusförhållande), och anmärkningsvärda inkonsekvenser mellan Leads I och II från en given mus valp. Till förbättra den här EKG, båda apparaten och den silicone stötfångare säkringen den pup skulle behöva flyttande inom den Faraday buren. För att minimera elektromagnetiska störningar, skulle avlägsnande av alla rörliga enheter nära apparaten måste utföras. Den slutliga felsökningsåtgärden skulle innebära ompositionering av musvalpen på enhetens elektroder och/eller mer ledande gel skulle behöva (åter)appliceras. Topp EKG-remsa (röd): Bly I; botten EKG-remsa (grön): Bly II. Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.
Figur 3: Placering av muspuppen och lemsledningselektroderna för insamling av tidigt postnatalt EKG.
(A) Vänster: Främre perspektiv av musplacering på elektrodplattform inom Faraday-buren (svart). Höger: Lateral vy som illustrerar korrekt musplacering ovanpå upphöjda elektroder/plattform; stödjande silikon stötfångare (inte på bilden) är placerade på vardera sidan och över toppen av musen valp inom Faraday buren. (B) Bipolär lem leder och elektrod placering på neonatal musen. Illustration skildrar kontaktpunkten för varje upphöjd elektrod på den ventrala bröstytan av musvalpen. (B,C) Elektrodplacering, bröstleda directionality, och (C) motsvarande, representativa EKG-spårningar från en neonatal mus valp på P1.0 (Bly I (röd); Bly II (grön)). Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.
Figur 4: Representativa EKG-spårningar av neonatalmöss vid flera postnatala tidspunkter.
Representativt EKG läser (topp 2 spår) och illustrerade hjärtcykler (nedre raden) från neonatal musungar på den första (A, P1.0), tredje (B, P3.0), och sjunde (C, P7.0) postnatala dagen. Varje bild representerar en exemplarisk EKG-spårning med hjälp av 2-bly, noninvasive enhet, fångas i en 1,5 sekunders bildruta av behandlingen (A-C, Lead I (topp / röd); Bly II (nederkant/grön)). Medan enskilda vågformer verkar genomgå morfologiska förändringar med stigande ålder, anmärkningsvärda och konsekventa egenskaper inkluderar tydliga, urskiljbara beats, som beskrivs kollektivt av förekomsten av konsekvent P-vågor följt av en QRS komplex och efterföljande T-vågor, synlig i både Leder I-II av varje postnatal tidspunkt. Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.
Figur S1: Illustration av traditionella lem bly elektroder för noninvasive insamling av tidiga postnatala EKG. (A, vänster) Lateralt beskåda av mus- och elektrodplacering inom Den Faraday buren (boxas). (B) Traditionella självstick hud elektroder är placerade på den dorsala ytan av valpen. (A, höger) EKG-liknande signal kan tolkas med användning av traditionell elektromyografitransducer för att producera en minimalistisk EKG-kalkföring som endast kan urskiljas i Bly II (C, botten). (B-C) Elektrodplacering, bröstledningsriktning och motsvarande, representativt EKG-spårning från en neonatalmusvalp vid P1.0 (Bly II; lila). Vänligen klicka här för att ladda ner denna siffra.
Figur S2: Jämförande elektrokardiografiska läsningar från littermate kontrollungar och mutanta ungar med medfödd hjärtsjukdom den första postnatala dagen (P1.0). (A,B) Bilder representerar exempel på EKG-spårning av god kvalitet från friska neonatalungar (A, CONTROL) jämfört med ungar födda med CHD (B, CHD MUT) vid P1.0. 2-bly, noninvasive enheten användes för att fånga EKG-kalkerings vid 10,0 (A,B, topp) och 1,5-sekunders intervaller (A, B, botten). Märkbara skillnader i hjärtfrekvens är uppenbara i CHD MUT (B), som visualiseras av det minskade antalet hjärtcykler (komplex) synliga i den givna tidsramen. Jämförelse avslöjar också oegentligheter i den allmänna morfologi av QRS vågformer, frekvens, och övergripande regelbundenhet av hjärt cykler i CHD MUT (B) när man jämför med kontrollen (A). Bly I (röd); Bly II (grön)). Vänligen klicka här för att ladda ner denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
De datapunkter som samlas in i perinatala dag 1-musungar ligger något under de genomsnittliga förväntade värdena för vuxna möss (500-700 slag per minut). 8 Det finns en ökning av hjärtfrekvensen när musen åldras, vilket faller mer i linje för de förväntade värdena (Tabell 1). Det är dock viktigt att betona att neonatalvärden var på den nedre delen av detta intervall, stödja tanken att normativa värden bör dokumenteras på ett åldersspecifikt sätt. Denna metod är annorlunda än andra elektrokardiogram protokoll i att det inte finns något fysiskt trauma för musen. Protokollet är helt noninvasive, kräver inte användning av anestesi, och är optimal för möss omedelbart efter födseln. Ingen annan elektrokardiogram enhet gör det möjligt för ungar denna unga som skall analyseras på detta sätt9,10,11. Detta protokoll syftar till att fastställa en tillförlitlig referensmetod för att generera normativa data som är specifika för neonatal mus befolkningen, men gäller för mänskliga pediatrisk populationer.
När du utför ett elektrokardiogram på ett sådant litet djur är det viktigt att vara försiktig med alla steg. Det finns dock några viktiga steg som kan ändra kvaliteten på resultaten. Den första är att applicera den ledande gelen. Om det finns för mycket gel, kommer det att finnas en större chans för elektroderna att ansluta och kort. Om det inte finns tillräckligt med gel, kommer det inte att finnas en säker anslutning. Den bästa metoden för att applicera gelen är att närma sig elektroden från det yttre hörnet och rulla gelen över toppen av elektroden. Det är mycket viktigt att extrem försiktighet vidtas för att försäkra att det inte finns några trådar mellan elektroder, som skulle störa närvaron och / eller kvaliteten på den elektriska aktiviteten. Det kan vara bra att ta ett tunt verktyg (t.ex. tämpningar), och köra det mellan elektroderna för att samla eventuella herrelösa trådar som kanske inte syns tydligen. Även om det inte formellt krävs som en del av protokollet, kan detta extra steg fungera som en extra försiktighetsåtgärd för att säkerställa optimal ledning och minimalt buller.
Om förekomst av brus av statiska gör att EKG är oläslig (Bild 2), kan det vara bra att ta bort alla elektroniska enheter från den omedelbart (bordsskivan) närheten. Detta är särskilt användbart om någon av de elektroniska enheter som finns i närheten rör sig, eftersom denna rörelse kan plockas upp av EKG-inspelningsanordning12. Det är också viktigt att inte införa några utomstående rörelser under datainsamlingen. Utanför rörelser som kan störa kvaliteten på EKG kan omfatta inställning objekt ner på samma närliggande yta, och måste undvikas tills efter avläsningen är klar. Förutom utomstående enheter kan mycket aktiva musungar också orsaka elektriska störningar i samband med alltför stora kroppsrörelser. Sannolikheten för denna typ av muskuloskeletala störningar ökar i och med att ungarna mognar, vilket bör övervägas vid val av åldrar för datainsamling. I händelse av att valpen skiftar från elektroderna på ett sätt som avsevärt äventyrar kvaliteten på EKG-avläsningen, bör ompositionering av valpen övervägas. Ompositionering av musen innan du väljer att återapplicera elektrodgelen kan ge förbättrade resultat i de flesta fall och spara ytterligare tid och reagenser. Innan du omplacera valpen väljer du pausknappen i programvaran. Pausa körningen kommer att stoppa aktiv inspelning av EKG men kommer att fortsätta att spåra tid. Att notera, när inspelningen återupptas, kommer EKG visas vid ett senare tillfälle än pausas vid. Skjut enheten plattformen ut från Faraday ålder med musen fortfarande placerad mellan stötfångare. Ta bort stötfångarna som omger musen, och lyft försiktigt av valpen av elektroderna. Ompositioneringspungen på elektroderna efter samma protokoll av försiktigt hålla musen på plats för 1 min för gel att hålla (steg 3.4-3.5). Försök att flytta musen på nytt så att elektroderna sitter på bröstkorgen mellan de övre extremiteterna (Bild 3). Även utformad som en idealisk, noninvasive metod för att samla in EKG i neonatal möss, en begränsning i samband med detta protokoll skulle vara den ökade rörligheten i samband med datainsamling på en un-anesthetized mus, eftersom musen kan också flytta och skift på enheten som kommer att påverka kvaliteten på behandlingen. Medan rörelse kan begränsas med positionering av silikon stötfångare, Detta kan inte förhindras utan användning av sedering eller anestesi.
I den situation där en EKG-inspelning kommer med kraftiga störningar (Figur 2) trots att ha minimerat alla elektriska störningar, är nästa steg som bör tas att omplacera den externa ledningar som förbinder inspelningsplattformen till Faraday-buren. Det är mycket viktigt att den externa ledningarna förblir korrekt ansluten till inspelningsplattformen vid dataanskaffning. Om extern kabeldragning flyttas om, se till att sätta fast denna kabeldragning försiktigt i båda ändar, tills en tydligare inspelning kan erhållas. Om användningen av Faraday-buren som medföljer enheten inte är lämplig, kan enheten användas i andra Faraday-burar.
Om inspelningen inte är klar eller om musen har flyttat från elektroderna, ta bort musen från enheten och rengör elektroderna genom att ta tlyset och ta bort all den ledande gelen. Eftersom den ledande gelen är vattenlöslig kan man också använda varmt vatten för att försiktigt avlägsna överflödig gel från huden på valpen. Applicera gelen igen och placera om valpen.
För att få bästa resultat se till att enheten är ordentligt rengjord före och efter varje användning. Gelen torkar och kan tas bort med hjälp av tlyctor för att dra den från enheten, men gelen är vattenlöslig, så en fuktig trasa kan användas för att rengöra elektroderna i inspelningsplattformen.
Äldre möss har varit mer aktiva i inspelningsprocessen, så det är viktigt att noga övervaka dem eftersom de ofta rör sig från elektroderna och kan även flytta från enhetsplattformen. Medan en tydlig läsa kanske inte hända direkt, med felsökning och ompositionering, har det varit framgång med att få användbara inspelningar med denna enhet (Bild 1). Aktiva möss kan behöva återlämnas till sin mor och omanalyseras efter en paus. De kan också hållas i handflatan och försiktigt täckt för att ge värme och mörker tills valpen slår sig ner.
Denna anordning är utformad för att samla in EKG-data om musungar från födelseåldern till P10 (Bild 4). Pups äldre än P10 vilja sannolikt inte kunde anpassa in i anordning med det Faraday bur, en väsentlig komponenten till maximera signalen till buller förhållanden. Även vid P10, positionering justeringar kommer sannolikt att behöva göras för att rymma en större kroppsstorlek i enheten. Var ytterst försiktig när du flyttar enheten till och från Faraday-buren. Borttagning av den övre stötfångaren gör det möjligt för musen att lägga på elektrod plattform med den omgivande Faraday bur. Med tanke på att mössen i denna ålder är mer aktiva, de är mer benägna att flytta bort elektroderna utan stabilisering av den övre stötfångaren. Den topp stötfångaren kanna också bli placerat framför den pup till hjälp avskräcka den pup flyttanden bort anordning.
Den nyhet av denna enhet och motsvarande protokoll inkluderar optimering för användning omedelbart efter födseln, förmågan hos systemet för att rymma ett bredare åldersintervall (P1-P10) och behovet som behandlas med denna metod för att expandera de translationella tillämpningar av in vivo forskningsmetoder inom området kardiovaskulär fysiologi och därefter. Även sofistikerade enheter som använder ekokardiografi för att kvantifiera hjärtcykler hos nyfödda möss finns13, en stor fördel med detta protokoll är att det möjliggör en relativt enkel och prisvärd medel för att ta itu med grundläggande elektrofysiologiska parametrar, vilket är mycket attraktivt i den nuvarande parlous vetenskaplig finansiering miljö.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna rapporterar inga intressekonflikter.
Acknowledgments
Författarna erkänner generöst stöd från Saving tiny Hearts Society (KLT), UNE COBRE Program (NIGMS-bidragsnummer P20GM103643; LAF), och SURE Fellowship Program vid University of New England (VLB), samt patientens tekniska stöd från Ashish More (iWorx, Dover, NH). Figur 3, Figur 4, och Figur S1 skapades med Biorender programvara.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| LabScribe4 | iWorx | LabScribe4 | Software used to record ECG |
| Neonatal Mouse ECG & Respiration System | iWorx | RS-NMECG : Neonatal Mouse ECG | ECG device |
| Tensive Conductive Adhesive Gel | Parker Laboratories, Inc | 22-60 | Tac-gel used as conductive gel for ECG |
References
- Pappano, A. J., Wier, W. G. Cardiovascular Physiology. 11, Elsevier. 40-41 (2019).
- Kaese, S., Verheule, S. Cardiac electrophysiology in mice: A matter of size. Frontiers in Physiology. 3, Semptember 1-19 (2012).
- Sisakian, H. Cardiomyopathies: Evolution of pathogenesis concepts and potential for new therapies. World Journal of Cardiology. 6 (6), 478-494 (2014).
- London, B. Cardiac Arrhythmias: From (Transgenic) Mice to Men. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 12 (9), 1089-1091 (2001).
- Zehendner, C. M., Luhmann, H. J., Yang, J. -W. A Simple and Novel Method to Monitor Breathing and Heart Rate in Awake and Urethane Anesthetized Newborn Rodents. PLoS ONE. 5, 62628 (2013).
- Zhao, Y., et al. Dry-contact microelectrode membranes for wireless detection of electrical phenotypes in neonatal mouse hearts. Biomedical Microdevices. 17 (2), 40 (2015).
- Cao, H., et al. Wearable multi-channel microelectrode membranes for elucidating electrophysiological phenotypes of injured myocardium. Integrative Biology. 6 (8), 789 (2014).
- Ho, D., et al. Heart rate and electrocardiography monitoring in mice. Current Protocols in Mouse Biology. 1 (1), 123-139 (2011).
- Heier, C. R., Hampton, T. G., Wang, D., DiDonato, C. J. Development of electrocardiogram intervals during growth of FVB/N neonate mice. BMC Physiology. 10, 16 (2010).
- Heier, C. R., DiDonato, C. J. ECG in neonate mice with spinal muscular atrophy allows assessment of drug efficacy. Frontiers Biosciences (Elite Ed). 7, 107-116 (2015).
- Chu, V., et al. Method for noninvasively recording electrocardiograms in conscious mice. BMC Physiology. 1, 6 (2001).
- Patel, S. I., Souter, M. J. Equipment-related electrocardiographic artifacts: causes, characteristics, consequences, and correction. Anesthesiology. 108 (1), 138-148 (2008).
- Castellan, R. F. P., Thomson, A., Moran, C. M., Gray, G. A. Electrocardiogram-gated kilohertz visualisation (EKV) ultrasound allows assessment of neonatal cardiac structural and functional maturation and longitudinal evaluation of regeneration after injury. Ultrasound in Medicine and Biology. 46 (1), 167-179 (2020).
