رسم الخرائط البصرية القلوب الجرذ Langendorff - perfused
Summary
توضح هذه المقالة تقنية عالية القرار الزماني والمكاني لحركة بصريا صورة عمل محتمل على سطح قلوب الفئران باستخدام Langendorff – perfused صبغة potentiometric (دي – 8 – ANEPPS).
Abstract
أصبحت الخرائط الضوئية من سطح القلب مع الجهد حساسة الأصباغ الفلورية أداة هامة لتحقيق الإثارة الكهربائية في النماذج التجريبية التي تتراوح في نطاق من الخلايا إلى أجهزة الثقافات كلها ،<sup> [1 ، 2]</sup>. يمكن أن تستخدم للدولة من بين أحدث أنظمة التصوير الضوئي ، وتوليد وإكثار من إمكانات العمل خلال إيقاع القلب العادي أو عبر التلقين والحفاظ على انتظام ضربات القلب يمكن تصور على الفور تقريبا<sup> [1]</sup>. يمكن على أحدث النظم المتاحة تجاريا توفير المعلومات على قرارات spatiotemporal عالية جدا وتستند على العرف بنيت المعدات المتقدمة في البداية للتغلب على العقبات التي تفرضها أساليب أكثر تقليدية الكهربية<sup> [1]</sup>. وقد بدأ التقدم في الدقة العالية وسرعة عالية تكميلية المعادن أكسيد اشباه الموصلات الكاميرات (CMOS) وبشكل مكثف بين مشرق ، الاضاءة الثنائيات (المصابيح) وكذلك الأصباغ الحساسة الجهد ، والبصريات ، والمرشحات لجعل اقتناء إشارة كهربائية عملية لعلماء الأحياء الخلايا القلبية الذين هم أكثر الذين اعتادوا على العمل مع المجاهر. على الرغم من أن الجيل الجديد من كاميرات CMOS الحصول على 10000 لقطة في الثانية على مجموعة بكسل 16384 ، اعتمادا على نوع من إعداد العينات ، والتكنولوجيات الراسخة مضان اقتناء مثل المصفوفات الثنائي الضوئي ، ونظم ليزر المسح الضوئي ، وتبريده ، إلى جانب اتهام جهاز (CCD كاميرات) لا تزال بعض مزايا واضحة فيما يتعلق النطاق الديناميكي ، إشارة إلى نسبة الضوضاء ، وكفاءة الكم<sup> [1 ، 3]</sup>. في هذه الدراسة ، كانت قلوب الفئران لويس perfused<em> خارج الحي</em> مع بلوراني سائل الإرواء (كريبس ، هنسلايت الحل) عند 37 درجة مئوية على جهاز Langendorff تعديلها. بعد فترة 20 دقيقة لتحقيق الاستقرار ، وبشكل متقطع perfused قلوب مع 11 monoxime 2،3 – butanedione ملمول / لتر للقضاء على الانكماش المرتبطة الحركة خلال الحصول على الصور. لرسم الخرائط البصرية ، ونحن قلوب تحميل مع التحقيق بسرعة استجابة potentiometric دي – 8 – ANEPPS<sup> [4]</supمضيئة> (5 μMol / لتر) لفترة وجيزة وإعداد مع 475 ± 15 نانومتر ضوء الإثارة. خلال الفترة من 2 النموذجية الثانية من الإضاءة ، وتصوير> الضوء المنبعث من 605 نانومتر إعداد القلب مع كاميرا CMOS عالية السرعة متصلة macroscope الأفقي. لهذه التظاهرة ، وكان الايقاع في قلوب 300 نبضة في الدقيقة مع القطب المحوري متصلا إلى وحدة التحفيز الكهربائي معزولة. تم الحصول عليها في وقت واحد القطبين electrographic التسجيلات وتحليلها جنبا إلى جنب مع إشارات الجهد بسهولة باستخدام البرمجيات المتاحة. بهذه الطريقة ، يمكن أن إمكانات العمل على سطح قلوب الفئران Langendorff – perfused يمكن تصور وتسجل مع إشارات electrographic.
Protocol
Discussion
يجب تنفيذ إزالة القلب من تخدير الفئران بسرعة لتجنب نقص تروية عضلة القلب. إذا نقص التروية أو عدم كفاية التروية التاجية يحدث ذلك ، فإن عدم انتظام ضربات القلب وتطوير المرجح أن تصبح احتشاء. بالإضافة إلى ذلك ، سوف تظهر هذه الانبعاثات قلوب مضان كافية لتسجيلات بالمعلومات وا…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ويدعم هذا العمل عن طريق المنح البحثية من المعاهد الوطنية للصحة (HL068915 ؛ HL088206) والمساهمات للصندوق التوصيل القلب في مستشفى بوسطن للأطفال.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| CardioCMOS-SM128f | Equipment | RedShirt Imaging, Decatur, GA 30030 USA | ||
| CardioPlex Software | Equipment | RedShirt Imaging, Decatur, GA 30030 USA | ||
| LUXEON LED Light Source 460-490 nm | Equipment | Lumileds Lighting, US, LLC, San Jose, CA 95131 USA | LXHL-PB02 | |
| ECG Amplifier Type 689 Hugo Sachs Elektronik | Equipment | Harvard Apparatus, Holliston, MA 01746 USA | 730149 | |
| Dichroic Mirror 505 nm | Equipment | Semrock, Rochester, NY 14624 USA | FF505-SDi01-25×36 | |
| Emission Filter 605 nm Long Pass | Equipment | SciMedia, Costa Mesa, CA 92626 USA | ||
| THT Sideways | Equipment | SciMedia, Costa Mesa, CA 92626 USA | 25 BM-8 | |
| Mini Ball Joint Holder | Equipment | Harvard Apparatus, Holliston, MA 01746 USA | BS4 73-0177 | |
| Small Stimulation Electrode Set | Equipment | Harvard Apparatus, Holliston, MA 01746 USA | BS4 73-0160 | |
| BM-6 Benchtop Vibration Isolation Platform | Equipment | Technology Inc., Inglewood, CA 90301 | 25 BM-6 | |
| Monopolar ECG Electrode | Equipment | Harvard Apparatus, Holliston, MA 01746 USA | BS4 73-0200 | |
| Roller Pump SCI 400 | Equipment | Watson-Marlow Bredel Inc., Wilmington, MA 01887 USA | 401U/D1 | |
| Roller Pump MasterFlex Easy Load II | Equipment | Cole Parmer, Vernon Hills, Illinois 60061 USA | Model 77201-60 | |
| Tubing Marprene #14 | Equipment | Watson-Marlow Bredel Inc., Wilmington, MA 01887 USA | 902.0016.016 | |
| MasterFlex Tubing | Equipment | PharMed, Westlake, OH 44145 USA | 06485-25 | |
| S48 Square Pulse Stimulator | Equipment | Grass Technologies, West Warwick, RI 02893 USA | Model S48 | |
| SIU5 RF TRANSFORMER ISOLATION UNIT | Equipment | Grass Technologies, West Warwick, RI 02893 USA | Model SIU5 | |
| 5 Liter Water Jacketed Reservoir | Equipment | Radnoti Glass Technology Inc., Monrovia CA 91016 USA | 120142-5 | |
| 2 Liter Water Jacketed Reservoir | Equipment | Radnoti Glass Technology Inc., Monrovia CA 91016 USA | 120142-2 | |
| 0.5 Liter Water Jacketed Reservoir | Equipment | Radnoti Glass Technology Inc., Monrovia CA 91016 USA | 120142-0 | |
| 0.25 Liter Water Jacketed Reservoir | Equipment | Radnoti Glass Technology Inc., Monrovia CA 91016 USA | 120142-025 | |
| 10 ml Heating Coil | Equipment | Radnoti Glass Technology Inc., Monrovia CA 91016 USA | 158822 | |
| Compliance Bubble Trap | Equipment | Radnoti Glass Technology Inc., Monrovia CA 91016 USA | 130149 | |
| Luer Disconnect Cannula | Equipment | Harvard Apparatus, Holliston, MA 01746 USA | 72-1444 | |
| 3-Way stopcock, FLL to MLT, No Port Covers | Equipment | Harvard Apparatus, Holliston, MA 01746 USA | BS4 72-2630 | |
| Thermocouple Thermometer | Equipment | Cole Parmer, Vernon Hills, Illinois 60061 USA | WU-91100-40 | |
| Ultra Fine IT-Series Flexible Microprobe | Equipment | PhysiTemp Instruments Inc., Clifton, NJ 07013 USA | IT-24P | |
| Oscilloscope Tektronix TDS 1002 | Equipment | Tektronix Inc., Beaverton, OR 97005 USA | TDS 1002B | |
| 2,3-Butanedione monoxime | Reagent | Sigma, St. Louis, MO 63132 USA | B0753 | |
| Ketamine HCl | Reagent | Hospira Inc., Lake Forest, IL 60045 USA | RL-0065 | |
| Xylazine | Reagent | Lloyd Inc., Iowa 51601 USA | LB15705A | |
| E-TOXA-CLEAN® | Reagent | Sigma, St. Louis, MO 63132 USA | E9029 | |
| Di-8-ANEPPS | Reagent | Invitrogen, Carlsbad, CA 92008 USA | D-3167 |
References
- Efimov, I. R., Nikolski, V. P., Salama, G. Optical imaging of the heart. Circ Res. 95 (1), 21-33 (2004).
- Hucker, W. J. Images in cardiovascular medicine. Optical mapping of the human atrioventricular junction. Circulation. 117 (11), 1474-147 (2008).
- Entcheva, E., Bien, H. Macroscopic optical mapping of excitation in cardiac cell networks with ultra-high spatiotemporal resolution. Prog Biophys Mol Biol. 92 (2), 232-257 (2006).
- Entcheva, E. Fluorescence imaging of electrical activity in cardiac cells using an all-solid-state system. IEEE Trans Biomed Eng. 51 (2), 333-341 (2004).
- Stamm, C. Rapid endotoxin-induced alterations in myocardial calcium handling: obligatory role of cardiac TNF-alpha. Anesthesiology. 95 (6), 1396-1405 (2001).
- Choi, Y. H. Cardiac conduction through engineered tissue. Am J Pathol. 169 (1), 72-85 (2006).
- Skrzypiec-Spring, M. Isolated heart perfusion according to Langendorff—still viable in the new millennium. J Pharmacol Toxicol Methods. 55 (2), 113-126 (2007).
- Fedorov, V. V. Application of blebbistatin as an excitation-contraction uncoupler for electrophysiologic study of rat and rabbit hearts. Heart Rhythm. 4 (5), 619-626 (2007).
