Este protocolo fornece métodos detalhados descrevendo a fabricação e a implementação de uma plataforma de ajuste pós-carga baseada em magnéticos para tecidos cardíacos projetados.
É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.
Artigo de método
Ajuste magnético da pós-carga em tecidos cardíacos projetados
* These authors contributed equally
Neste artigo
Resumo
Resumo
O pós-carga é conhecido por impulsionar o desenvolvimento de estados cardíacos fisiológicos e patológicos. Como tal, estudar os resultados de estados pós-carga alterados poderia produzir insights importantes sobre os mecanismos que controlam esses processos críticos. No entanto, uma técnica experimental para ajustar precisamente a pós-carga no tecido cardíaco ao longo do tempo está atualmente em falta. Aqui, uma técnica recém-desenvolvida baseada em magnéticos para alcançar esse controle em tecidos cardíacos projetados (EHTs) é descrita. Para produzir EHTs magneticamente responsivos (MR-EHTs), os tecidos são montados em postes de silicone oco, alguns dos quais contêm pequenos ímãs permanentes. Um segundo conjunto de ímãs permanentes é encaixe em uma placa de acrílico de tal forma que eles são orientados com a mesma polaridade e estão alinhados axialmente com os ímãs post. Para ajustar a pós-carga, esta placa de ímãs é traduzida para (pós-carga mais alta) ou para longe (pós-carga inferior) dos ímãs postais usando um estágio piezoelétrico equipado com um codificador. O software de controle de movimento usado para ajustar o posicionamento de palco permite o desenvolvimento de regimes de pós-carga definidos pelo usuário, enquanto o codificador garante que o estágio corrija qualquer inconsistência em sua localização. Este trabalho descreve a fabricação, calibração e implementação deste sistema para permitir o desenvolvimento de plataformas semelhantes em outros laboratórios ao redor do mundo. Resultados representativos de dois experimentos separados são incluídos para exemplificar a gama de diferentes estudos que podem ser realizados usando este sistema.
Introdução
Pós-carga é a carga sistólica no ventrículo depois de ter começado a ejetar sangue1. Durante o desenvolvimento cardíaco, uma pós-carga adequada é de importância crítica para a maturação de cardiomiócitos2. Na idade adulta, baixos níveis de pós-carga ventricular (por exemplo, em pacientes acamados com lesão medular de alto nível3 ou em casos muito especiais como o vôo espacial4) podem resultar em hipotrofia do coração. Por outro lado, a alta carga posterior pode levar à hipertrofia cardíaca5. Embora a hipertrofia cardíaca em atletas de resistência ou ....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Protocolo
1. Preparação da plataforma de ajuste pós-carga
NOTA: As etapas envolvidas nesta parte do protocolo não são sensíveis ao tempo.
- Fabricação dos racks de silicone magneticamente responsivos
NOTA: Esses racks servem como plataforma de cultura para EHTs. Cada EHT é suspenso entre dois postes de silicone, que transmitem pós-carga ao tecido. O grau de pós-carga está diretamente relacionado com a rigidez desses postos. Para permitir a sintonia magnética pós-carga, alguns dos postes precisam ser magneticamente responsivos.- Adquira racks compatíveis com placas de 24 poços de postes de silicone (....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Resultados
Quantificação de rigidez pós-ímã
Um poste de silicone magneticamente responsivo orientado horizontalmente foi montado em uma posição fixa, e um ímã de calibração alinhado axialmente foi colocado a várias distâncias definidas ("espaçamentos de ímã") a partir deste poste. Cargas de teste de peso conhecido foram suspensas da extremidade do poste de silicone, fazendo com que o poste se dobrasse. Esta deflexão foi quantificada opticamente. Observou-se uma relação linear entre a força gravitacional da carga.......
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Discussão
O protocolo aqui descrito descreve uma nova técnica para alterar magneticamente pós-carga em tecidos cardíacos projetados. Esta técnica se baseia no uso de um estágio piezoelétrico para traduzir uma placa de ímãs fortes para e longe de racks magneticamente responsivos de postes de silicone. Quanto mais próximos os dois conjuntos de ímãs, mais forte a pós-carga experimentada pelos EHTs cultivados sobre eles.
Existem várias etapas que são fundamentais para o sucesso da produção e uso deste siste.......
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Divulgações
Te e MNH são co-fundadores da EHT Technologies GmbH. Todos os outros autores não têm nada a revelar.
Agradecimentos
Os autores agradecem a Jutta Starbatty pelo apoio no trabalho de cultura de tecidos, Axel Kirchhof pela fotografia, Alice Casagrande Cesconetto pelo trabalho de edição, e um agradecimento especial a Bülent Aksehirlioglu pelo apoio técnico no desenvolvimento deste dispositivo. B.B. foi apoiado por um DZHK (German Centre for Cardiovascular Research) Scholar Grant, M.L.R. por um Whitaker International Postdoctoral Scholar Grant e M.N.H. por fundos do DZHK.
....Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Ímãs de placa cilíndrica | HKCM | 9962-55184 | h = 14 mm, d = 13 mm |
| Ímãs cilíndricos HKCM | 9962-63571 | h = 2 mm, d = 0,5 mm | |
| Fio dental | Ormco | 266-1316 | d = 0,016 polegadas (0,406 mm) |
| GraphPad | GraphPad Software, La Jolla, Califórnia, EUA | versão 6.00 para Windows | |
| Software de controle de movimento para motor piezoelétrico | Micronix USA | download gratuito na página inicial do fabricante | |
| Controlador de movimento para motor piezoelétrico | Micronix USA | strong>MMC-100-01000 | |
| Plataforma de análise de contratilidade óptica | EHT technologies | A0001 | |
| Motor linear piezoelétrico | Micronix USA | PPS-20-15206 | equipado com codificador óptico linear, incubadora-ambiente compatível |
| Styrene Rod | Plastruct | MR-15 | d = 0.015 polegadas (0.381 mm) |
| câmera USB | Reichelt Elektronik | REFLECTA 66142 |
Referências
- Zipes, D. P., Libby, P., Bonow, R. O., Mann, D. L., Tomaselli, G. F. Braunwald's Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine. 11th edn. , Elsevier. (2018).
- McCain, M. L., Yuan, H., Pasqualini, F. S., Campbell, P. H., Parker, K. K.
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Reimpressões e permissões
