توضح هذه المقالة الإجراءات الأساسية لإجراء التجارب رسم الخرائط البصرية في قلب الأرنب Langendorff - perfused باستخدام نظام التصوير البانورامي ، وطريقة التصوير المزدوج (الجهد والكالسيوم).
مقالة منهجية
توضح هذه المقالة الإجراءات الأساسية لإجراء التجارب رسم الخرائط البصرية في قلب الأرنب Langendorff - perfused باستخدام نظام التصوير البانورامي ، وطريقة التصوير المزدوج (الجهد والكالسيوم).
التصوير الضوئي وتحقيقات الفلورسنت حققت تقدما كبيرا منهجية البحث العلمي في مجال القلب الكهربية في الطرق التي لم يكن من الممكن انجازه من قبل النهج الأخرى 1. مع استخدام الأصباغ الكالسيوم والجهد الحساسة ، ورسم الخرائط البصرية يسمح قياس إمكانات العمل والعابرين عبر الغشاء الكالسيوم مع قرار مكانية عالية من دون اتصال جسدي مع الأنسجة. هذا يجعل قياس النشاط الكهربائي في القلب ممكن في ظل ظروف كثيرة حيث استخدام أقطاب كهربائية غير مريح أو المستحيل 1. على سبيل المثال ، والتسجيلات البصرية توفير تغيرات شكلية دقيقة للغشاء المحتملة أثناء وبعد إزالة الرجفان والتحفيز على الفور ، في حين أن التقنيات التقليدية القطب يعانون من الحوافز الناجمة عن القطع الأثرية أثناء وبعد المحفزات بسبب الاستقطاب الكهربائي 1.
قلب الأرنب Langendorff - perfused هي واحدة من أكثر النماذج درس الفيزيولوجيا والفيزيولوجيا المرضية قلب الإنسان. ويمكن تلخيصها أنواع كثيرة من عدم انتظام ضربات القلب لوحظ سريريا في الأرنب نموذج القلب. فقد تبين أن أنماط الموجة في قلب الأرنب خلال عدم انتظام ضربات القلب البطيني ، والتي تحددها الحجم الفعال للقلب والطول الموجي من العودة ، هي مشابهة جدا لأنه في قلب الإنسان 2. وقد تبين أيضا أن الجوانب الحاسمة من الانكماش ، الإثارة (EC) في عضلة القلب اقتران أرنب ، مثل المساهمة النسبية للشبكية الهيولى العضلية (ريال سعودي) ، هي مشابهة جدا لاقتران EC الإنسان 3. هنا نعرض الإجراءات الأساسية من التجارب البصرية رسم الخرائط في قلوب الأرنب Langendorff - perfused ، بما في ذلك نظام Langendorff الإعداد التروية ، وإعداد النظم البصرية رسم الخرائط ، والعزلة وإقناء ؛ إدخال القنية من نضح والقلب وصبغ تلطيخ من القلب ، وتقلص - الإثارة uncoupling ، وجمع من الإشارات الضوئية. يمكن أن تكون هذه الأساليب ينطبق أيضا على القلب من الأنواع الأخرى من الأرانب مع إدخال تعديلات على معدلات التدفق ، والبصريات ، والحلول ، الخ.
موصوفة نظامان رسم الخرائط البصرية. يتم استخدام نظام رسم الخرائط لرسم خريطة بانورامية النخاب كامل للقلب الأرنب 4-7. هذا النظام يوفر نظرة شاملة لتطور الدوائر reentrant خلال arrhythmogenesis وصدمات الكهربائية ، واستخدمت لدراسة آليات عدم انتظام ضربات القلب والعلاج antiarrhythmia 8،9. يتم استخدام نظام التعيين المزدوج على الخريطة إمكانات العمل (ا ف ب) والكالسيوم عابرة (CAT) في وقت واحد من الحقل نفسه من عرض 10-13. وقد عزز هذا النهج فهمنا لأهمية دور الكالسيوم في تناوب الكهربائية وعدم انتظام ضربات القلب تحريض 14-16.
1. إعداد
2. الحصاد والإرواء القلوب أرنب
3. إجراء التجارب باستخدام بانورامي نظام الخرائط البصرية
4. إجراء التجارب باستخدام نظام الخرائط المزدوجة
ممثل النتائج :

الشكل 1. نتائج ممثل تجربة الأرانب Langendorff - perfused بانورامية باستخدام نظام رسم الخرائط البصرية. (أ) رأي الأمامي للقلب وقلب أرنب أرنب هندسة أعيد بناؤها في شكل سطح الشبكة شبكة ثلاثية الأبعاد. (ب) تيملفوف انه سطح epicardial مرمزة من المرحلة (التي تم الحصول عليها من مرحلة التحليل الطائرة 18) مما يدل على واجهة الموجة هو مبين في الحمراء أثناء حلقة من اضطراب النظم التسرعي. (ج) إمكانية إجراء التسجيلات البصرية من خمسة مواقع حول وحدانية مرحلة تميزت ب 1-5 في لقطات لوحة الثمانية (D) من واجهة الموجة التنشيط (اللون الأحمر) خلال دورة التكاثر لعدم انتظام ضربات القلب a reentrant مستقرة. الدوائر جبهة الموجة في اتجاه عقارب الساعة حول التفرد المرحلة ، التي هي مرئية على السطح الأمامي للقلب. يتم تعيين اللون لعودة الاستقطاب (الأزرق) أن تكون شفافة جزئيا حتى يتسنى للجبهة الموجة الخلفي غير مرئية (على سبيل المثال ، في 80ms ، 100ms ، و120ms). ويقدم هذا الفيلم reentrant عدم انتظام ضربات القلب في الفيديو تكميلية 1. ووصفت وسائل لإعادة الإعمار الهندسة والتصنيع إشارة ، وحساب الخريطة المرحلة ، وإزالة التغليف السطح في أماكن أخرى من التفاصيل 6.

الشكل 2. نتائج الممثل من التجربة قلب الأرنب Langendorff - perfused رسم الخرائط باستخدام نظام مزدوج (رسم الخرائط في وقت واحد من إمكانات العمل والكالسيوم عابرة). (أ) السطح الأمامي للقلب مع الحقل رسم خرائط لعرض النقط السوداء التي تغطيها. (ب) وجهة نظر عن قرب من التسجيلات من موقع واحد. (ج) آثار عينة من إمكانات العمل (الأزرق) والكالسيوم عابرة (الحمراء) من مجموعة من مواقع متباعدة بشكل متساو والتي تمثلت في النقاط السوداء في ملاحظة ألف لوحة التي يتم عرضها ليس كل التسجيلات بكسل والقرار المكاني هو 200μm.
بناء على خبرتنا ، ومفاتيح لنجاح Langendorff - perfused أرنب التجربة القلب تشمل حل معدة إعدادا جيدا Tyrodes '، حصاد سريع للقلب ، والحفاظ على الضغط جيدا التروية ، ودرجة الحموضة المناسبة من الحل الاوكسيجين في نظام الارواء. لتسجيل إشارة مع أعلى نسبة الإشارة إلى الضوضاء ممكن ، ونحن بحاجة إلى النظر في عوامل من بينها مصدر الضوء ، والمرشحات الضوئية ، مع التركيز البصريات ، والاستشعار البصرية ، الخ 19. وتناقش تفاصيل هذه الجوانب في أماكن أخرى 19. يمكن استخدامها لتجنب الدهون epicardial ، مما يقلل من نسبة إشارة إلى ضجيج الاشارات الضوئية : ؛ : الأرانب الشباب (7-9 جنيه سن الوزن 4-5 أشهر).
إشارة التي سجلتها كل بكسل هو التكامل المرجحة للضوء المنبعث من حجم الأنسجة. عمق من هذا الحجم يعتمد على الأنسجة موجات الإثارة وانبعاث الصبغة المستخدمة. لANEPPS دى - 4 ، على سبيل المثال ، وعمق الاختراق المقدرة 300μm في قلب الأرنب 20. وبالتالي ، ينبغي أن يتم تفسير الإشارات الضوئية مع الحذر عند عدم التجانس المحلية وظيفة الكهربائية موجودة في العقدة الجيبية الأذينية ، عقدة الأذينية البطينية ، وعدم انتظام ضربات القلب البطيني خلال 1،21،22.
واحد الحد من تقنية رسم الخرائط البصرية مقارنة مع تسجيل القطب هو أن كثيرا distored مرحلة عودة الاستقطاب من إمكانات العمل من خلال الأداة البصرية التي تسببها الحركة انكماش القلب. ويمكن استخدام القيد الميكانيكية للحد من هذا الأثر ، ولكن لا يمكن القضاء عليها تماما. في المقابل ، تقلص الدوائية الإثارة - uncouplers تكون فعالة في إزالة هذا الأثر الحركة. ومع ذلك ، يمكن لهذه uncouplers (مثلا 2،3 - Butanedione Monoxime) قد يخلف آثارا جانبية الكهربية. وقد تجلى Blebbistatin لديهم اي آثار جانبية سلبية على القلب الكهربية في القلب الطبيعي 23 ، وبالتالي uncoupler واعدة لرسم الخرائط البصرية. تجدر الإشارة إلى أن تسارع ذمة بسبب الغاء الانكماش يمكن أن يؤثر أيضا الكهربية.
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
المعاهد الوطنية للصحة منح R01 HL085369 ، HL067322 ، HL082729 ، EB008999
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الكاشف | شركة | رقم كتالوج | |
| كلوريد الصوديوم | فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ | S271 - 1 | |
| CaCl 2 (2H 2 O) | فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ | C79 - 500 | |
| بوكل | فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ | S217 - 500 | |
| MgCl 2 (6H 2 O) | فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ | M33 - 500 | |
| ناه 2 ص 4 (H 2 O) | فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ | S369 - 500 | |
| NaHCO 3 | فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ | S233 - 3 | |
| D - غلوكوز | فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ | D16 - 1 | |
| Blebbistatin | Tocris العلوم البيولوجية ، Ellisville ، MO | 1760 | |
| دي - 4 - ANEPPS | Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا | D1199 | |
| RH237 | Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا | S1109 | |
| Rhod ، 02:00 | Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا | R1244 | |
| Pluronic F127 | Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا | P3000MP | |
| ثنائي ميثيل sulphoxide (DMSO) | سيغما ، وسانت لويس ، MO | D2650 |
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن