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Methodenartikel

Vaskuläres Gießen von Erwachsenen und frühpostnatalen Mauslungen für Micro-CT Imaging

7.6K Ansichten

DOI:

10.3791/61242

20. Juni 2020

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das Ziel dieser Technik ist die ex vivo Visualisierung von pulmonalen arteriellen Netzwerken von frühpostnatalen und erwachsenen Mäusen durch Lungeninflation und Injektion einer radio-opaque polymerbasierten Verbindung über die Lungenarterie. Mögliche Anwendungen für gegossenes Gewebe werden ebenfalls diskutiert.

Zusammenfassung

Blutgefäße bilden komplizierte Netzwerke im dreidimensionalen Raum. Daher ist es schwierig, visuell zu schätzen, wie vaskuläre Netzwerke interagieren und sich verhalten, indem sie die Oberfläche eines Gewebes beobachten. Diese Methode bietet eine Möglichkeit, die komplexe dreidimensionale Gefäßarchitektur der Lunge zu visualisieren.

Um dies zu erreichen, wird ein Katheter in die Lungenarterie eingeführt und die Vaskulatur wird gleichzeitig von Blut gespült und chemisch erweitert, um den Widerstand zu begrenzen. Die Lunge wird dann bei einem Standarddruck durch die Luftröhre aufgeblasen und die Polymerverbindung wird bei einer Standarddurchflussrate in das Gefäßbett infundiert. Sobald das gesamte arterielle Netzwerk gefüllt ist und geheilt werden kann, kann die Lungenvaskulatur direkt visualisiert oder auf einem Mikro-CT-Scanner abgebildet werden.

Wenn erfolgreich durchgeführt, kann man das lungenarteriende Netzwerk bei Mäusen vom frühen postnatalen Alter bis zu Erwachsenen zu schätzen wissen. Darüber hinaus kann diese Methode, während sie im pulmonalen Arterienbett demonstriert wird, auf jedes Gefäßbett mit optimierter Katheterplatzierung und Endpunkten angewendet werden.

Einleitung

Der Schwerpunkt dieser Technik liegt auf der Visualisierung der pulmonalen arteriellen Architektur mit einer polymerbasierten Verbindung bei Mäusen. Während umfangreiche Arbeiten an systemischen Gefäßbetten wie Gehirn, Herz und Niere1,2,3,4,5durchgeführt wurden, stehen weniger Informationen über die Vorbereitung und Füllung des lungenarterienartigen Netzwerks zur Verfügung. Das Ziel dieser Studie ist es daher, auf frühere Arbeiten6,7,

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Protokoll

Alle hier beschriebenen Methoden wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee (ACUC) des National Heart Lung and Blood Institute genehmigt.

1. Vorbereitung

  1. Injizieren Sie die Maus intraperitoneal mit Heparin (1 Einheit/g Maus Körpergewicht) und lassen Sie es für 2 min ambulate.
  2. Euthanisieren Sie das Tier in einerCO2-Kammer.
  3. Ordnen Sie die Maus in einer Supine-Position auf einem chirurgischen Brett an und sichern Sie alle vier Gliedmaßen mit Klebeband am Brett. Verwenden Sie die Vergrößerung für die feine Sezierung.

2. Aussetzen von Lungen und Luftröhre

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Ergebnisse

Eine erfolgreiche Besetzung wird eine gleichmäßige Befüllung des gesamten Lungenarteriennetzes aufweisen. Wir zeigen dies in C57Bl/6J-Mäusen im Alter: Postnataler Tag P90 (Abbildung 4A), P30 (Abbildung 4B), P7 (Abbildung 4C) und P1 (Abbildung 4D). Durch die Steuerung der Durchflussrate und die visuelle Überwachung der Füllung in Echtzeit wurden zuverlässige Endpunkte der.......

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Diskussion

Diese Methode, die richtig ausgeführt wird, liefert eindrucksvolle Bilder von pulmonalen arteriellen Netzwerken, die Vergleich und Experimente in Nagetiermodellen ermöglichen. Mehrere kritische Schritte auf dem Weg sorgen für den Erfolg. Zunächst müssen die Ermittler das Tier in der Vorbereitungsphase heparinisieren, um zu verhindern, dass sich Blutgerinnsel in der Lungenvaskulatur und den Kammern des Herzens bilden. Dies ermöglicht den vollständigen arteriellen Transit von Polymerverbindungen. Zweitens, wenn Sie das Zwe.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu verraten

Danksagungen

Diese Forschung wurde teilweise durch das NHLBI Intramural Research Program (DIR HL-006247) unterstützt. Wir danken der NIH Mouse Imaging Facility für die Anleitung bei der Bildaufnahme und -analyse.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
1cc SpritzeBecton Dickinson309659
20ml Glas Szintillation FläschchenFisher03-340-25P
30G NadelBecton Dickinson305106
50mL konische RöhrchenCornin352098Zum Aufbewahren und Scannen von Proben
60cc SpritzeBecton Dickinson309653
7-0 Seide NahtTeleflex103-S
Analyze 12.0 SoftwareAnalyzeDirect Inc.N/APrimärsoftware
Amira 6.7 SoftwareThermo ScientificN/AAlternative Software
CeramaCut Schere 9cmFine Science Werkzeuge14958-09
Keramikbeschichtete gebogene PinzetteFine Science Werkzeuge11272-50
CO2-TankRobert's Oxygen Co.n/a
Dual-SpritzenpumpeCole ParmerEW-74900-10
Dumont Mini-PinzetteFine Science Werkzeuge11200-14
EthanolPharmco111000200
FormalinSigma - Life SciencesHT501128
GazeCovidien441215
HämostatFine Science Werkzeuge13013-14
Heparin (1000USP Einheiten/ml)HospiraNDC 0409-2720-01
Horos SoftwareHoros ProjectN/AAlternative Sofware
Induktionskammern/an/a
KimwipeFisher06-666faseroptisches Reinigungstuch
BeschriftungsbandFisher15966
Magnetische BasisKanetecN/A
Micro-CT SystemPerkinElmerQuantum GX
Microfil (Polymer Compound)Flowech Inc.Kit B - MV-1228 Unzen MV-Verbindung; 8 Unzen Verdünnungsmittel; MV-Curing Agent
MicromanipulatorStoelting56131
Monoject 1/2 ml InsulinspritzeCovidien1188528012
Octagon Pinzette Gerade ZähneFine Science Werkzeuge11042-08
ParafilmBemis company, Inc.
PE-10 SchlauchInstechBTPE-10
Phospahte gepuffert KochsalzlösungBioRad#161-0780
RingständerFisherS13747Höhe 24in.
Natriumnitroprussidsigma71778-25G
StahlplatteN/AN/A16 x 16 Zoll Fläche, 1/16 Zoll dick
Gerade FederschereFine Science Werkzeuge15000-08
SURFLO 24G Teflon IV KatheterSanta Cruz Biotechnologie360103
Chirurgisches BrettFisher12-587-20Dies ist ein umgebauter Objektträgerhalter
Universal 3-Zacken KlemmeFisherS24280
Winged Inf. Set 25X3/4, 12" SchlauchNiproPR25G19
Zeiss Stemi-508 Dissektions-ZielfernrohrZeissn/a
#PM999

Referenzen

  1. Vasquez, S. X., et al. Optimization of microCT imaging and blood vessel diameter quantitation of preclinical specimen vasculature with radiopaque polymer injection medium. PLoS One. 6 (4), 19099(2011).
  2. Hong, S. H., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

LungenarterieMauslungePolymerinfusionLungeninflationKatheterinsertionGef netzwerkNatriumnitroprussid3D Visualisierung