تمت الموافقة على البروتوكولات التجريبية على الأنسجة البشرية من قبل اللجنة الأخلاقية من جامعة مستشفى Careggi (2006/0024713؛ تجدد مايو 2009). أعطى كل مريض الموافقة المسبقة عن مكتوب.
1. حلول وإعداد معدات
ووصف الحلول في الجدول 1. تم العثور على مخطط مبسط لإجراء العزل الخلية في الشكل 1.
| حل | CP | DB | KB | مرض السل | PS | EB1 | EB2 |
| كاشف (ملم) | KH 2 PO 4 | 50 | | | | | | |
| MgSO 4 | 8 | 1.2 | 5 | | | 1.2 | 1.2 |
| HEPES | 10 | | | 10 | 10 | | |
| الأدينوزين | 5 | | | | | | |
| جلوكوز | 140 | 10 | 20 | 10 | | 10 | 10 |
| مانيتول | 100 | | | | | | |
| التورين | 10 | 20 | 5 | | | 20 | 20 |
| كلوريد الصوديوم | | 113 | | 136 | | 113 | 113 |
| بوكل | | 4.7 | 85 | 5.4 | 25 | 4.7 | 4.7 |
| MgCl 2 | | | | 1.2 | 5 | | |
| KH 2 PO 4 | | 0.6 | 30 | | | 0.6 | 0.6 |
| نا 2 هبو 4 | | 0.6 | | | | 0.6 | 0.6 |
| NaHCO 3 | | 12 | | | | 12 | 12 |
| KHCO 3 | | 10 | | | | 10 | 10 |
| NA-البيروفات | | 4 | | | | 4 | 4 |
| BDM | | 10 | | | | 10 | 10 |
| BHBA | | | 5 | | | | |
| حمض السكسينيك | | | 5 | | | | |
| EGTA | | | 0.5 | | | | |
| K-2 ATP | | | 2 | | | | |
| حمض البيروفيك | | | 5 | | | | |
| الكرياتين | | | 5 | | | | |
| KMES | | | | | 115 | | |
| الأنزيمات (U / مل) | كولاجيناز نوع V | | | | | | 250 | 250 |
| النوع البروتيني الرابع والعشرون | | | | | | 4 | |
| درجة الحموضة | | 7.4 KOH | 7.3 هيدروكسيد الصوديوم | 7.1 KOH | 7.35 هيدروكسيد الصوديوم | 7.2 KOH | 7.3 هيدروكسيد الصوديوم | 7.3 هيدروكسيد الصوديوم |
. الجدول 1 حلول المستخدمة لجمع العينات، والعزلة خلية وتوصيف وظيفي من myocytes CP = حل شلل القلب؛ DB = تفارق العازلة؛ KB = حل كرافت-Bruhe؛ السل = عازلة تايرود؛ PS = حل ماصة؛ EB1 = انزيم العازلة 1؛ EB2 = انزيم العازلة 2.
- إعداد شلل القلب (CP) حل. ويمكن تخزين حل CP في 4 درجات مئوية لمدة تصل إلى 1 في الاسبوع.
- إعداد كا 2 + خالية من التفكك العازلة (DB). ينبغي استخدام هذا الحل خلال اليوم.
- إعداد كرافت-Bruhe (KB) حل. ويمكن تخزين KB الحل في 4 درجات مئوية لمدة تصل إلى 1 ويك.
- إعداد كا 2 + خالية العازلة تايرود (السل). ينبغي استخدام هذا الحل خلال اليوم.
- تصفية جميع الحلول باستخدام مرشحات حقنة قبل استخدامها.
- إعداد جهاز الهضم (الشكل 2)، وعاء مصنوع من تجريف اثنين من فرش تواجه من السيليكون والمطاط الصناعي، واحدة منها استدارة بواسطة محرك كهربائي. هو العرف الجهاز الهضم. التفاصيل على الجهاز الهضم هي في الشكل 8؛ صور الجهاز في الشكلين 2 C و 2D. غسل الغرفة الأنسجة مع الايثانول 70٪ والمياه.
2. جمع وتجهيز العينات عضلة القلب
- صب 40 مل من cardiplegic (CP) الحل في أنبوب 50 مل وتخزينها في الجليد لنقل عينة من غرفة المنطوق إلى المختبر العزلة الخلية.
- جمع العينة عضلة القلب البطيني من غرفة المنطوق مباشرة بعد الختان، وغسله مع الثلج الباردةالحل CP وتخزينها في الأنبوب. استخدام العينات الشغاف رفعه من الحاجز البطيني العليا المشتركة خلال جراحة القلب المفتوح، الترجيح> 100 ملغ.
- بسرعة نقل العينة إلى المنطقة المختبر؛ بدء تجهيز العينات في غضون 10 دقيقة من العينة الختان.
- مع الحفاظ على العينة في المخزن الجليد الباردة CP، وإزالة بعناية طبقة تليفي الشغاف باستخدام مقص غرامة تحت stereomicroscope؛ بعد ذلك، قص الأنسجة عضلة القلب إلى قطع صغيرة (2-3 ملم طويلة). اعتمادا على حجم العينة الأنسجة، وقطع المبلغ الإجمالي للالبطين عضلة القلب ما بين 100 ملغ و 1 غرام لكل العزلة.
- عند الانتهاء من تنميق الأنسجة، ونقل أجزاء عضلة القلب في الجهاز الهضم، مع الجليد نظيفة حل CP الباردة. تجنب ملء مجلدا كاملا بين اثنين من فرش السيليكون (3-4 مل) مع قطع عضلة القلب، وذلك باستخدام ما لا يزيد عن 1 غرام من الأنسجة المجموع.
3. الغسيل والهضم من عضلة القلب قطعة غليظة
- الخلفإيه يتم نقل قطع في غرفة تجريف للجهاز الهضم، وتغيير المخزن المؤقت CP في غرفة مع الكالسيوم الباردة 2 تفارق العازلة خالية من + (DB).
- وضع الجهاز الهضم في حمام الحراري، وذلك للغرفة ليكون في اتصال مع الماء الساخن في الحمام (الشكل 1). تعيين الحمام إلى 37.5 درجة مئوية، وتشغيله، وذلك لرفع درجة الحرارة ببطء من الغرفة الأنسجة. تشغيل المحرك للجهاز الهضم، وتحديد سرعة دوران الثورة إلى 1 / ثانية.
- تنفيذ 3 دورات الغسيل مع DB، وتغيير الحل في غرفة نظيفة مع DB كل 8 دقائق. وارتفعت درجة حرارة DB (37 ° C) والأكسجين المشبع قبل الحصول على اتصال مع أجزاء عضلة القلب.
- إعداد انزيم عازلة 1 (EB1) وذلك بإضافة 250 U / مل من كولاجيناز نوع V و 4 U / مل البروتياز نوع الرابع والعشرون لحل DB. إعداد انزيم العازلة 2 (EB2) وذلك بإضافة 250 U / مل كولاجيناز نوع V إلى حل DB. الاحماء (37 ° C) وoxygenatه EB1 وEB2.
- تنفيذ دورتين 12 دقيقة من عملية الهضم في الجهاز الهضم بالتناوب مع EB1 الاوكسيجين 100٪ (عند 37 درجة مئوية). في كل دورة، استخدم ~ 3 مل من EB1. إزالة حل عن طريق الشفط ماصة وتجاهل أنه بعد كل دورة.
- 6 إعداد 15 مل أنابيب لجمع الخلايا و~ 80 مل من البرد (4 درجات مئوية) KB حل ليبلغ حجمه المخازن المؤقتة.
- إجراء دورة الهضم 15 دقيقة الأولى مع 3 مل 100٪ EB2 الاوكسيجين في 37 درجة مئوية. بعد دورة الهضم، وجمع محلول يحتوي على myocytes فصلها الأول في أنبوب 15 مل وتمييع تعليق الخلية مع 12 مل KB الباردة الحل. تخزين مسطحة أنبوب في درجة حرارة الغرفة.
- تمييع الحل EB2 المتبقية مع مبلغ مساو من DB من أجل خفض تركيز كولاجيناز الخامس للدورات التالية الهضم.
- تنفيذ دورات أخرى 5 12 دقيقة الهضم مع 3 مل EB2 عند 37 درجة مئوية؛ بعد كل منهم جمع من خلية عضلية تحتوي على العازلة في أنبوب مخروطي 15 مل وتمييع مع 12 مل KB الحل. تخزين الخلايا التي تحتوي على أنابيب 6 في درجة حرارة الغرفة لمدة 30 دقيقة.
4. إعادة تعليق الخليوي وكا 2 + إعادة التكيف
- إضافة 1 ملغ / مل ألبومين المصل البقري (BSA) إلى 20 مل كا 2 + خالية من تايرود العازلة (السل). تحديد الحل.
- أجهزة الطرد المركزي لستة خلية عضلية تحتوي على أنابيب مخروطية في 100 x ج لمدة 5 دقائق لإجبار myocytes لتسوية. إزالة طاف و resuspend الخلايا في كل أنبوب مع كمية متغير (1-3 مل، اعتمادا على المحصول) من جيش صرب البوسنة التي تحتوي على السل في RT.
- تدريجيا يزيدون كا 2 + تركيز في المخزن المؤقت الخلية التي تحتوي بإضافة مأخوذة صغيرة من 100 مليمول / لتر و CaCl 2 الحل. في الخطوات الأولى والثانية يتم رفع كا 2 + تركيز تصل إلى 50 ميكرومول / لتر و 100 ميكرومول / لتر، على التوالي. يتم تنفيذ الخطوات كا 2 + بالإضافة التالية كل 5 دقائق ويتم رفع تركيز بنسبة 100 ميكرومول / لتر في كل خطوة رالزراعة العضوية تركيز النهائي من 0.9 ملمول / لتر.
- تقييم العائد من إجراء العزل. نقل 0.5 مل من خلية عضلية تحتوي على الحل على غرفة أسفل الزجاج من المجهر. تقييم 15 حقلا المجهر على التكبير 10x الهدف وحساب النسبة المئوية من myocytes صحية (مثل قضيب على شكل الخلايا مع التصدعات واضحة ولا شوائب كبيرة، الشكل 2). العائد المتوقع هو حوالي 20٪.
5. التقييم الوظيفي للالمعزولة العضلية.
بروتوكول التالي هو مثال من cardiomyocyte تقييم وظيفي الإنسان بما في ذلك التسجيلات في وقت واحد من إمكانات العمل والكالسيوم داخل الخلايا 2 + التدفقات.
- إعداد الحل ماصة (PS) لإجراء التجارب المشبك التصحيح في التكوين التصحيح مثقبة. ويمكن تخزين الحل في -20 درجة مئوية لمدة تصل إلى 3 أشهر.
- إضافة 1.8 ملمول / لتر و CaCl 2 إلى كا 2 عازلة خالية من تايرود + (السل). Uحد ذاته هذا الحل لsuperfusion من خلال التجارب العضلية المشبك التصحيح / مضان.
- نقل 1 مل من تعليق خلية إلى أنبوب 1.5 مل وإضافة 10 ميكرومول / لتر Fluoforte و 10 ميكرولتر Powerload التركيز. احتضان لمدة 30 دقيقة في RT. بعد ذلك، تعيين أنبوب في الوضع الرأسي وترك الخلية لتسوية لمدة 5 دقائق؛ resuspend الخلايا في كا 2 + التي تحتوي على السل.
- نقل 0.25 مل من تعليق خلية إلى صغيرة (0.5 مل)، ودرجة الحرارة التي تسيطر عليها المجهر شنت غرفة تسجيل، superfused عن طريق الجاذبية مع نظام microperfusor ساخنة في معدل تدفق 0.3 مل / دقيقة (درجة الحرارة: 37 ± 0.5 درجة مئوية).
- باستخدام مجتذب micropipette، وإعداد التصحيح ماصات المشبك بقطر غيض من 3 إلى 5 ميكرون والمقاومة من 3-4،5 م عندما تمتلئ PS.
- إضافة الأمفوتريسين B إلى مجموعة من PS (250 ميكروغرام / مل) واستخدامها لملء الأقطاب.
- تحديد شكل الخلية قضيب مع التصدعات واضحة، تخلو من شوائب، لجمهورية مقدونيا ختم جيجا وانتظر 5 إلى 10 دقيقة، حتى قطرات المقاومة وصول أقل من 20 MΩ.
- انتزاع إمكانات العمل في وضع المشبك الحالي باستخدام نبضات قصيرة (<3 ميللي ثانية) على ترددات مختلفة من التحفيز (0.2 هرتز، 0.5 هرتز و 1 هرتز، 1 دقيقة في كل تردد). أثناء مرحلة التسجيل، وتشغيل إضاءة حقل مشرق في 492 ± 3 نانومتر، والكشف عن مضان في Fluoforte 505-520 نانومتر. اكتساب مضان وغشاء المحتملة باستخدام إشارات Digidata 1440A وpClamp 10.0 البرمجيات. تكرار تسلسل تسجيل عدة مرات إذا لزم الأمر؛ ومع ذلك، والحفاظ على مجموع وقت تسجيل أقل من 15 دقيقة لكل خلية.