Wir beschreiben, gleichzeitige mechanische Prüfung und 3D-Bildgebung der Arterienwand vereinzelter, Leben, menschlichen Widerstand Arterien und Fidschi und Ilastik Bild-Analysen für die Quantifizierung von Elastin und Kollagen räumliche Organisation und Volumen Dichte. Wir diskutieren die Verwendung dieser Daten in mathematische Modelle der Arterienwand Mechanik.
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Methodenartikel
Bewertung von Kollagen und Elastin druckabhängige Mikroarchitekturen in Leben, menschlichen Widerstand Arterien durch markierungsfreie Fluoreszenz-Mikroskopie
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Die pathogene Beitrag der Widerstand Arterie Umgestaltung ist essentieller Hypertonie, Diabetes und das metabolische Syndrom urkundlich erwähnt. Untersuchungen und die Entwicklung des microstructurally motiviert mathematische Modelle für das Verständnis der mechanischen Eigenschaften des menschlichen Widerstand Arterien in Gesundheit und Krankheit haben das Potential zum besseren Verständnis wie Krankheit und medizinische Behandlungen Auswirkungen auf die menschliche Mikrozirkulation. Um diese mathematische Modelle zu entwickeln, ist es wichtig, die Beziehung zwischen den mechanischen und Microarchitektonische Eigenschaften der mikrovaskuläre Wand zu entschlüsseln. In dieser Arbeit beschreiben wir eine ex-Vivo -Methode für die passive mechanische Prüfung und gleichzeitige markierungsfreie dreidimensionale Bildgebung der Mikroarchitektur von Elastin und Kollagen in der Arterienwand des isolierten menschlichen Widerstand Arterien. Das Image-Protokoll kann auf Widerstand Arterien aller Arten von Interesse angewendet werden. Bild-Analysen werden für die Quantifizierung i) Druck-induzierte Veränderungen der internen elastischen Lamina Verzweigung Winkel und adventitial Kollagen Geradheit mit Fidschi und (Ii) Kollagen und Elastin Volumen Dichte bestimmt, mit Ilastik-Software beschrieben. Vorzugsweise alle mechanischen und imaging sind Messungen auf live, PERFUNDIERTEN Arterien, jedoch ist ein alternativer Ansatz mit standard Video-Mikroskopie Druck Myographie in Kombination mit Post-Fixierung Bildgebung der erneut unter Druck stehenden Behälter diskutiert. Diese alternative Methode bietet dem Anwender mit verschiedenen Optionen für Analyse-Ansätze. Die Einbeziehung der mechanischen und bildgebenden Daten in mathematische Modelle der Arterienwand Mechanik wird diskutiert, und zukünftige Entwicklung und Ergänzungen des Protokolls werden vorgeschlagen.
Einleitung
Die pathogenen Beitrag und Auswirkungen der Widerstand Arterie Umgestaltung sind essentieller Hypertonie, Diabetes und das metabolische Syndrom1,2,3,4,5dokumentiert. Entschlüsselung der Beziehung zwischen den mechanischen und Microarchitektonische Eigenschaften der mikrovaskuläre Wand ist unerlässlich für die Entwicklung mathematischer Modelle dieses Vereins. Solche Modelle verbessert den Umbau Prozess zu verstehen und unterstützen die Entwicklung der in Silico Modellen pharmakologische Strategien zielen Kr....
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Protokoll
Sammlung von Biopsien der menschlichen parietalen Herzbeutel für den Einsatz in dieser Arbeit wurde als zuvor beschriebenen33nach schriftlicher Einwilligung durchgeführt. Die Studie der menschlichen Geweben entsprechen die Grundsätze, die in der Deklaration von Helsinki34 und wurde von der regionalen Ausschüssen auf Gesundheit Forschungsethik für Süd-Dänemark (S-20100044 und S-20140202) und der dänischen Datenschutzbehörde genehmigt.
1. sammeln Sie Gewebe und isolieren (Human) Widerstand Arterie
- Gewebeproben von Interesse unmittelbar nach der Exzision während einer Operation zu samme....
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Ergebnisse
Die speziell angefertigten Druck Myograph für die Bildgebung verwendet in diesem Werk ist in Abbildung 1dargestellt. Besondere Aufmerksamkeit für die Gestaltung der Myograph war (i) der Kammer mit einer kleinen Menge (2 mL) und (Ii) die Möglichkeit zur Positionierung der Kanülen nahe und parallel mit Glasboden (Abbildung 1 b). Der Boden der Kammer passt ein 50 × 24 mm #1.5 Glas Deckglas (austauschbar). Der Druckregler entstand au.......
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Diskussion
Diese Arbeit stellt unser Vorschlag für eine standardisierte, kombinierte Bildgebung und Druck Myographie Ansatz, wertvoll für die gleichzeitige Prüfung der mechanischen Eigenschaften der Widerstand Arterien und der Druck im Zusammenhang mit Veränderungen in der Struktur der der arteriellen Wand über einem Druckbereich von 0 bis 100 MmHg. Das vorgestellte Konzept wurde entwickelt mit benutzerdefinierten gebauten Anlagen, jedoch Druck-Myograph, das passt auf eine zwei-Photon Erregung Fluoreszenzmikroskop eingesetzt werden.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts preisgeben.
Danksagungen
Die Autoren danken den dänischen Molekulare Biomedical Imaging Center an der Fakultät für Naturwissenschaften, Universität von Süddänemark für die Nutzung von Labors und Mikroskope. Kristoffer Rosenstand und Ulla Melchior sind ausgezeichnete technische Unterstützung für den Druck Myographie und imaging anerkannt.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Fine Science Tools | 15401-12 | ||
| Fine Science Tools | 11251-23 | ||
| Nikon | SMZ800N | ||
| Sigma-Aldrich, Brôslash; ndby, Dänemark. | 761028 | zum Sezieren | |
| Vitrex Medical A/S, Herlev, Dänemark | 1.63, 2.13, 210mm | ||
| Smiths medical Intl, UK | |||
| Ethicon | Ethilon 11-0 | ||
| Sonderanfertigung | DK Patentnummer 201200167, Universität von Süddänemark, J. Schoubo V. Jensen, F. Jensen. T.R. Uhrenholt | ||
| Mettler toledo | |||
| Sigma-Aldrich, Brôslash; ndby, Dänemark. | Nr. B3259 | ||
| Sigma-Aldrich, Brôslash; ndby, Dänemark. | Nr. A7030 | ||
| Sigma-Aldrich, Brôslash; ndby, Dänemark. | C5670 | ||
| Sigma-Aldrich, Brôslash; ndby, Dänemark. | G7021 | ||
| Sigma-Aldrich, Brôslash; ndby, Dänemark. | E3889 | ||
| Merck Millipore, Hellerup, Dänemark | 1.00496.9010 | Phosphatgepuffert (pH 6,9) 4%ige Formaldehydlösung | |
| Sigma-Aldrich, Brôslash; ndby, Dänemark. | H3784 | ||
| Sigma-Aldrich, Brôslash; ndby, Dänemark. | P9666& | ||
| nbsp; Sigma-Aldrich, Brôslash; ndby, Dänemark. | P5655 | ||
| Sigma-Aldrich, Brôslash; ndby, Dänemark. | M2643 | ||
| Sigma-Aldrich, Brôslash; ndby, Dänemark. | S2002 | ||
| Sigma-Aldrich, Brôslash; ndby, Dänemark. | S5886 | ||
| Sigma-Aldrich, Brôslash; ndby, Dänemark. | Nr. S5761 | ||
| Sigma-Aldrich, Brôslash; ndby, Dänemark. | 1.06462 | ||
| Gibco, ThermoFisher Scientific | 10010015 | ||
| Sigma-Aldrich, Brôslash; ndby, Dänemark. | PHR1423 | ||
| Sigma-Aldrich, Brôslash; ndby, Dänemark. | Z370525 | ||
| Tocris Bioscience, Bristol, UK | 538944 | ||
| Nikon | Custom built | ||
| Spectra Physics, Mountain View, CA | |||
| Nikon | CFI Plan Apo IR SR 60XWI NA 1.27 | ||
| Nikon | CFI Plan Fluor 20XMI (multi-immersion) NA 0.75 | ||
| Hamamatsu, Ballerup, Dänemark | H7422P-40 | ||
| Die AHF analysentechnik AG (Tü Bingen, Deutschland). | ChromaET 460 nm dichroitischer | ||
| AHF analysentechnik AG (Tü Bingen, Deutschland). | Semrock FF01-520/35-25 BrightLine Filter | ||
| AHF analysentechnik AG (Tü Bingen, Deutschland). | Chroma ET402/15X | ||
| Die Dicke des Scotch TM | |||
| Deckglases sollte mit dem verwendeten Objektiv am Mikroskop (#1 oder #1.5) übereinstimmen, alternativ stellen Sie den Einstellkragen so ein, dass er dem Deckglas |
Referenzen
- Briones, A. M., Arribas, S. M., Salaices, M. Role of extracellular matrix in vascular remodeling of hypertension. Curr Opin Nephrol Hy. 19 (2), 187-194 (2010).
- Heagerty, A. M., Heerkens, E. H., Izzard, A. S. Small artery structure and function in hypertension. J Cell Mol Med.....
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Nachdrucke und Genehmigungen
