Высокочастотный ультразвук для анализа развития плода и плаценты в естественных условиях
Summary
Здесь мы описываем метод высокой частоты ультразвука в естественных условиях анализа плодов мышей. Этот метод позволяет последующих плодов и анализ плацентарной параметров, а также приток крови матери и плода во время беременности.
Abstract
УЗИ является широко используется для обнаружения аномалий орган и опухоли в тканях человека и животных. Метод неинвазивной, безвредны и безболезненно, и приложение легко, быстро и может быть сделано в любом месте, даже с мобильных устройств. Во время беременности УЗИ стандартно используется внимательно отслеживать развитие плода. Методика имеет важное значение для оценки Внутриутробное ограничение роста (IUGR), осложнение беременности с кратко – и долгосрочные последствия для здоровья матери и плода. Понимание процесса IUGR является необходимым условием для разработки эффективных терапевтических стратегий.
Ультразвуковая система, используемая в этой рукописи является ультразвуковое устройство для анализа мелких животных и может использоваться в различных областях исследований, включая исследования, беременность. Здесь мы описываем использование системы для анализа в vivo плодов от естественных убийца (НК) клетки/тучных клеток (MC)-недостаточно матерей, которые рожают ограниченного роста щенков. Протокол включает в себя подготовку системы, обработка мышей до и во время измерений и использование в B-режим, цветной допплер и режим импульсно волнового Доплера. Были проанализированы размер размер плода, плаценты и кровоснабжение плода. Мы нашли имплантации сокращение размеров и меньше плаценты в НК/MC-недостаточным мышей с середины беременности начиная. Кроме того MC/НК дефицит ассоциировался с отсутствует и отменил конец диастолического потока плода umbilicalis артерии(UmA) и индекс повышенной сопротивления. Методы, описанные в протоколе может легко использоваться для связанных и не связанных с исследовательской темы.
Introduction
Ультразвук-звуковые волны с частотами выше звуковой диапазон человеческого уха, выше, чем около 20 кГц1. Животные, как летучие мыши, Уэльс, дельфинов2,3, мышей4,5крыс, и мыши лемуров6 все использовать ультразвук для ориентации или связи. Люди воспользоваться УЗИ для нескольких технических и медицинских приложений. Ультразвуковое устройство имеет возможность создать звуковой волны и распространять и представляют сигнал. Если УЗИ встречает препятствие, звук отражается покрыты или могут пройти через это. Применение ультразвуковых изображений метод, называемый сонографии, используется для анализа органических тканей человека или ветеринарной медицины как сердце (эхокардиография)7,8,9лёгких, щитовидной железы10 ,11почек и мочевыводящих путей и репродуктивного тракта12,13; обнаружение камней в желчном пузыре опухолей14 и15; и оценке перфузии крови судов или органов16,17. Ультразвук – это стандартный метод в дородовой уход во время беременности, и пороками развития плода или нарушениями может быть признано рано. В частности рост плода тесно мониторинг на регулярной основе признать возможные IUGR. Наконец можно контролировать поток крови плода, как это можно отметить рост ограничений18,19,,2021.
Основным преимуществом по сравнению с другими методами, как рентгенография УЗИ это звук безвредность тканей для анализа. Этот простой и быстрый метод неинвазивной, безболезненно и может быть использован несколько раз. Первоначальные затраты ультразвуковое устройство дороже; Однако Расходные материалы, необходимые дешево. Ультразвуковая система, используемая в этой рукописи подходит для целого ряда животных моделей (то есть, мышей и рыбы) в то время как для людей ультразвуковое устройство требует частотой 3-15 МГц, частота 15-70 МГц требуется для мышей.
Настоящей рукописи описывает протокол для использования B-режим, Цветной Допплер режим и режим импульсно волнового Доплера. Описание включает в себя подготовку мышей, а также производительности, сбор данных и хранения. Этот метод был успешно применяется для различных мыши штаммов на всех гестационного дней и может использоваться для изучения развития плода и плаценты, а также параметров крови матери и плода. Здесь все приложения объясняются на основе наших исследований, используя беременных мышей MC/НК недостаточным и управления.
Protocol
Representative Results
Discussion
С помощью нашей системы УЗИ, мы продемонстрировали ограничения роста плода в MC/НК недостаточным матерей от gd10 на. Кроме того, в gd10 и 12, мы наблюдали уменьшение размеров плаценты и на gd14 отсутствие или реверсии диастолического конец потока в ЮМАС некоторых плодов мышей uMC/uNK недостаточным….
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Большое спасибо изображений инструмент компании (особенно Магдалена Штайнер, Катрин Suppelt и Сандра Мейер) за их хорошо и быстро поддержку и ответы на все наши вопросы, касающиеся Imaging системы и ее использования, оперативно и полностью. Мы благодарны профессор Ханс-Раймер Родевальд и д-р Торстен Feyerabend (DKFZ Хайдельберг, Германия) для предоставления в Cpa3 колонию. Кроме того мы благодарим Stefanie Langwisch, который возглавлял мыши колоний и который генерируется фотографии в рисунок 1.
Системы визуализации и работы финансировались грантов от Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) до A.C.Z. (ZE526/6-1 и AZ526/6-2), которые были проекты, внедренные в DFG приоритетные программы 1394 «тучные клетки в здоровье и болезни.»
Materials
| LEAF anti-Maus CD122 (IL-2Rb) | BioLegend | 123204 | Klon TM-β1; 500 µg |
| Vevo 2100 System | FujiFilm VisualSonics Inc. | Transducer MS550D-0421 | |
| Vevo LAB Software | FujiFilm VisualSonics Inc. | ||
| Isoflurane | Baxter | PZN: 6497131 | |
| Electrode gel | Parker | 12_8 | |
| Surgical tape | 3M Transpore | 1527-1 | |
| Eye cream | Bayer | PZN: 1578675 | |
| Cotton tipped applicators | Raucotupf | 11969 | 100 pieces |
| Depilatory cream | Reckitt Benckiser | 2077626 | |
| Compresses | Nobamed Paul Danz AG | 856110 | 10 x 10 cm |
| Ultrasound gel | Gello GmbH | 246000 |
References
- Abramowicz, J. S., Kremkau, F. W., Merz, E. Ultraschall in der Geburtshilfe: Kann der Fötus die Ultraschallwelle hören und die Hitze spüren?. Ultraschall in der Medizin. 33 (3), 215-217 (1980).
- Jones, G. Echolocation. Current Biology. 15 (13), R484-R488 (2005).
- Simmons, J. A. The sonar receiver of the bat. Annals of the New York Academy of Sciences. 188, 161-174 (1971).
- Zala, S. M., Reitschmidt, D., Noll, A., Balazs, P., Penn, D. J. Sex-dependent modulation of ultrasonic vocalizations in house mice (Mus musculus musculus). Public Library of Science ONE. 12 (12), e0188647 (2017).
- Wöhr, M., Seffer, D., Schwarting, R. K. W. Studying Socio-Affective Communication in Rats through Playback of Ultrasonic Vocalizations. Current Protocols in Neuroscience. 75, 1-8 (2016).
- Hasiniaina, A. F., et al. High frequency/ultrasonic communication in a critically endangered nocturnal primate, Claire’s mouse lemur (Microcebus mamiratra). American Journal of Primatology. , e22866 (2018).
- Yeo, L., Romero, R. Color and power Doppler combined with Fetal Intelligent Navigation Echocardiography (FINE) to evaluate the fetal heart. Ultrasound in Obstetrics & Gynecology. 50 (4), 476-491 (2017).
- Teichholz, L. E. Echocardiography in valvular heart disease. Progress in Cardiovascular Diseases. 17 (4), 283-302 (1975).
- Zechner, P. M., et al. Lungensonographie in der Akut- und Intensivmedizin. Der Anaesthesist. 61 (7), 608-617 (2012).
- Blank, W., Schuler, A. Sonografie der Schilddrüse – Update 2017. Praxis. 106 (12), 631-640 (2017).
- Hansen, K. L., Nielsen, M. B., Ewertsen, C. Ultrasonography of the Kidney: A Pictorial Review. Diagnostics. 6 (1), (2015).
- Older, R. A., Watson, L. R. Ultrasound anatomy of the normal male reproductive tract. Journal of Clinical Ultrasound. 24 (8), 389-404 (1996).
- Reeves, J. J., Rantanen, N. W., Hauser, M. Transrectal real-time ultrasound scanning of the cow reproductive tract. Theriogenology. 21 (3), 485-494 (1984).
- Sharma, M., Somani, P., Sunkara, T. Imaging of gall bladder by endoscopic ultrasound. World Journal of Gastrointestinal Endoscopy. 10 (1), 10-15 (2018).
- Weskott, H. -. P. Ultraschall in der Diagnostik maligner Lymphome. Der Radiologe. 52 (4), 347-359 (2012).
- Shirinifard, A., Thiagarajan, S., Johnson, M. D., Calabrese, C., Sablauer, A. Measuring Absolute Blood Perfusion in Mice Using Dynamic Contrast-Enhanced Ultrasound. Ultrasound in Medicine & Biology. 43 (8), 1628-1638 (2017).
- Quaia, E. Assessment of tissue perfusion by contrast-enhanced ultrasound. European Radiology. 21 (3), 604-615 (2011).
- Saw, S. N., Poh, Y. W., Chia, D., Biswas, A., Zaini Mattar, C. N., Yap, C. H. Characterization of the hemodynamic wall shear stresses in human umbilical vessels from normal and intrauterine growth restricted pregnancies. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. , (2018).
- Kessler, J., Rasmussen, S., Godfrey, K., Hanson, M., Kiserud, T. Fetal growth restriction is associated with prioritization of umbilical blood flow to the left hepatic lobe at the expense of the right lobe. Pediatric Research. 66 (1), 113-117 (2009).
- Laurin, J., Lingman, G., Marsál, K., Persson, P. H. Fetal blood flow in pregnancies complicated by intrauterine growth retardation. Obstetrics and Gynecology. 69 (6), 895-902 (1987).
- Arduini, D., Rizzo, G., Romanini, C., Mancuso, S. Fetal blood flow velocity waveforms as predictors of growth retardation. Obstetrics and Gynecology. 70 (1), 7-10 (1987).
- Meyer, N., et al. Chymase-producing cells of the innate immune system are required for decidual vascular remodeling and fetal growth. Scientific Reports. 7, 45106 (2017).
- Meyer, N., Schüler, T., Zenclussen, A. C. Simultaneous Ablation of Uterine Natural Killer Cells and Uterine Mast Cells in Mice Leads to Poor Vascularization and Abnormal Doppler Measurements That Compromise Fetal Well-being. Frontiers in Immunology. 8, 1913 (2017).
- Evans, D. H., Jensen, J. A., Nielsen, M. B. Ultrasonic color Doppler imaging. Interface Focus. 1 (4), 490-502 (2011).
