Name: Displacement Analysis of Myocardial Mechanical Deformation (DIAMOND) Reveals Segmental Heterogeneity of Cardiac Function in Embryonic Zebrafish (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-02-06T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 15 s
Description: Erfahren Sie die DIAMOND-Methode zur hochauflösenden Analyse segmentaler Herzfunktion in Zebrafisch-Embryonen. Diese offene Plattform ermöglicht die Quantifizierung lokaler Kardiomechanik im 3D-Raum für Toxizitätsscreenings.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Die aktuelle Arbeit wurde von den Zuschüssen der American Heart Association 16SDG30910007 und 18CDA34110338 und von den National Institutes of Health Grants HL083015, HL111437, HL118650 und HL129727 finanziert.

Alle hier beschriebenen Methoden wurden vom UCLA Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) genehmigt, und die Versuche wurden in Übereinstimmung mit den vom UCLA Office of Animal Research genehmigten Protokollen durchgeführt.
1. Zucht Tg(cmlc2:mCherry) Zebrafische und Sammlung von Embryonen
<ol><li>Befolgen Sie die Unterbringungs-, Zucht- und Embryonenentnahmeverfahren, wie sie in zuvor etablierten Haltungs- und Zuchtpraktiken beschrieben sind. Weitere Informationen finden Sie unter Messerschmidt et al.9.</li>
	<li>Behandeln Sie die gesammelten Embryonen mit 0,003% 1-Phenyl-2-Thiourea (PTU) in E3 medium 18 h Nachfertilisation, um die Transparenz der Embryonen für die LSFM-Bildgebung aufrechtzuerhalten.</li>
</ol>2. Doxorubicin-Behandlung zur Induzieren von Herzerkrankungen
<ol><li>Nach 3 Tagen nach der Fertilisation (dpf) behandeln Sie die Embryonen mit Doxorubicin in einer Konzentration von 10 m im E3-Fischwassermedium. Nach einer 24-stunden-Behandlung auf 4 dpf das Doxorubicin-Medium durch frisches E3-Medium ersetzen. VORSICHT: Doxorubicin ist ein Chemotherapie-Medikament. Eine geeignete persönliche Schutzausrüstung (PSA) ist erforderlich, und die Abfälle sollten in Bioabfallbehältern entsorgt werden.</li>
</ol>3. Notch-Signalweg-Modulation
<ol><li>Behandeln Sie Zebrafisch-Embryonen mit dem Notch-Pfad-Inhibitor (2S)-N-[(3,5-Difluorphenyl)acetyl]-L-alanyl-2-phenyl]glycine 1,1-dimethylethylester (DAPT) in einer Konzentration von 10 'M in E3-Fischwassermedium von 3–6 dpf.</li>
	<li>Mikroinjizieren Sie die Notch-Downstream-Effektoren Notch intrazelluläre Domäne (NICD) und Neuregulin-1 (Nrg-1) mRNA in Konzentrationen von 10 pg/nL bzw. 5 pg/nL in die 1-Zell-Stadium Zebrafischembryonen8,10. HINWEIS: Die Mikroinjektion wird unter dem Mikroskop mit der Unterstützung einer Luftpumpe durchgeführt, um das injizierte Volumen genau zu steuern. Die mRNA-Mikroinjektion in die Zelle erfolgt, wenn sich die befruchtete Eizelle im ersten Zellstadium befindet. Einzelheiten zur Vorbereitung und Abfolge der mRNAs finden Sie unter Chen et al.8. Einzelheiten zur Mikroinjektion und Herstellung von Injektionsnadeln finden Sie unter Rosen et al.10.</li>
</ol>4. LSFM-Bildgebung und Post-Imaging-Synchronisation
<ol><li>Die LSFM-Bildgebungstechniken und den Synchronisationsalgorithmus nach der Abbildung finden Sie in den vorherigen Publikationen9,11. HINWEIS: Kurz gesagt, unser System verwendet einen kontinuierlichen Wellenlaser als Beleuchtungsquelle, um alle transgenen Zebrafischlinien abzubilden. Das Detektionsmodul besteht aus zwei wissenschaftlich komplementären Metalloxid-Halbleiterkameras (sCMOS) und zwei Filtersätzen für die Dual-Channel-Bildgebung. Das Detektionsmodul ist senkrecht zur Beleuchtungsebene installiert. Jeder LSFM-Frame wird innerhalb einer Belichtungszeit von 20 merhält, während die Auflösungsleistung im Querschnitt 0,65 m beträgt und die Schrittgröße zwischen aufeinander folgenden Frames 2 m beträgt. Ein 589 nm Laser wurde verwendet, um mCherry fluoreszierende Signale zu erregen.</li>
</ol>5. Rekonstruktion des 3D-Systolischen und diastolischen Herzens
<ol><li>Öffnen Sie den Ordner, der vom Postsynchronisierungsalgorithmus erstellt wurde, und öffnen Sie dann den Ordner "Ausgabe". Wählen Sie die mittlere Ebene des Herzens aus, und laden Sie den gesamten Ordner in ImageJ. Suchen Sie die erste diastolische und systolische Phase und zeichnen Sie die Framenummer auf.</li>
	<li>Öffnen Sie den Ordner "Output/By State", und suchen Sie die Ordner, die die gleichen Zahlen wie die gerade aufgezeichneten Framenummern haben. Konvertieren Sie die Bilder im Ordner in 3D-TIFF-Dateien (markiertes Bilddateiformat) und nennen Sie sie "diastole.tif" und "systole.tif".</li>
</ol>6. Segmentierung des Ventrikels
<ol><li>Öffnen Sie die Bildanalysesoftware (siehe Tabelle der Materialien). Klicken Sie auf Datei | Öffnen Sie Datenund laden Sie "diastole.tif" und "systole.tif". Geben Sie die Voxelgröße entsprechend den Bildeinstellungen ein. HINWEIS: Für das verwendete LSFM-System beträgt die typische Voxelgröße 0,65 x 0,65 x 2 m.</li>
	<li>Klicken Sie auf das Bedienfeld "SEGMENTATION" und segmentieren Sie den Herzkammerteil manuell aus. Das integrierte"Schwellenwert"-Tool, das alle Regionen über einer bestimmten Intensität auswählen kann, kann diesen Prozess erleichtern. Der Ventrikel ist die dickere Kammer mit einer stärkeren Fluoreszenz. HINWEIS: Achten Sie darauf, den atrioventrikulären Kanal und den Abflusstrakt in der segmentierten Herzkammer zu entfernen, da sich dies auf die Verschiebungsanalyse auswirkt.</li>
	<li>Nachdem die Segmentierung abgeschlossen ist, klicken Sie auf das Bedienfeld"Projekt". Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf dieDiastole. Labels.tif" und "systole. Labels.tif" Tabs in der Konsole und klicken Sie auf "Exportieren von Daten als", um die Daten als 3D-TIFF-Dateien zu speichern.</li>
</ol>7. Erstellung von rechteckigen Parallelepipeds zur Bildregistrierung
<ol><li>Führen Sie "prepImage_1.m" in der Programmierumgebung aus (siehe Tabelle der Materialien). Öffnen Sie "prepImage_1.m", "ImPath" in Zeile 5, damit der Ordner die ursprünglichen und segmentierten TIFF-Dateien enthält, und ändern Sie "Slice" in Zeile 4 in die Anzahl der Slices der 3D-tif-Dateien.</li>
	<li>Nach dem Ausführen des Codes werden fünf neue 3D-TIFF-Dateien ("test.tif", "diastole_200.tif", "systole_200.tif", "diaLabel.tif" und "sysLabel200.tif") sowie zwei neue Ordner ("resample_dia" und "resample_sys") generiert.</li>
</ol>8. Resample systolische und diastolische 3D-Herzen entlang der kurzen Achsenebene
<ol><li>Importieren Sie alle fünf 3D-TIFF-Dateien in die Bildanalysesoftware (siehe Materialtabelle). HINWEIS: Die Voxelgröße bleibt unverändert.</li>
	<li>Wechseln Sie zum MULTIPLANAR-Bedienfeld. Wählen Sie "diastole_200.tif" als primäre Daten. Richten Sie die X-Achse (die grüne Linie in der XY-Ebene) an der vertikalen langen Achse des Ventrikels aus, und richten Sie die Z-Achse (die rote Linie in der YZ-Ebene) an der horizontalen langen Achse des Ventrikels aus. HINWEIS: Die vertikale lange Achse wird bestimmt, indem die längste Achse ermittelt wird, die den Scheitelpunkt mit dem Abflusstrakt in der XY-Ebene verbindet, und die horizontale lange Achse wird bestimmt, indem die längste Achse ermittelt wird, die den Scheitelpunkt mit dem Abflusstrakt in der YZ-Ebene verbindet. Drehen Sie die Achse, indem Sie den Cursor am Ende der Achse platzieren.</li>
	<li>Wählen Sie drei zufällige Punkte aus der schrägen YZ-Ebene (der kurzen Achsenebene) gegen den Uhrzeigersinn aus und zeichnen Sie deren 3D-Positionskoordinaten auf. HINWEIS: Stellen Sie sicher, dass die Punkte gegen den Uhrzeigersinn ausgewählt werden.</li>
	<li>Wiederholen Sie die Schritte 8.2 und 8.3 für "systole_200.tif".</li>
	<li>Klicken Sie auf das Bedienfeld"PROJEKT". Erstellen Sie ein "Slice"-Objekt für "diastole_200.tif", indem Sie mit der rechten Maustaste auf "diastole_200.tif" klicken und nach dem Objekt"Slice"suchen. Klicken Sie mit der linken Maustaste auf das gerade erstellte Slice-Objekt und im Eigenschaftenbedienfeld | Optionen, überprüfen Sie "Plane festlegen" und wählen Sie drei Punkte in "Plane Definition". Geben Sie die Koordinaten der drei Punkte aus Schritt 7.3 ein.</li>
	<li>Wiederholen Sie Schritt 8.5 für "systole_200.tif". HINWEIS: Das erstellte Slice-Objekt sollte den Namen "Slice 2" haben.</li>
	<li>Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf "diastole_200.tif" und suchen Sie nach "Transformiertes Bild resample" und erstellen Sie das Objekt. Wählen Sie im Eigenschaftenbedienfeld "Slice" als "Referenz" aus und klicken Sie auf Übernehmen. Dadurch sollte ein Objekt mit dem Namen "diastole_200.transformed" generiert werden.</li>
	<li>Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf "diastole_200.transformed" und suchen Sie nach "Resample" und erstellen Sie das Objekt. Wählen Sie "Voxel Size" als "Modus" und ändern Sie "Voxel-Größe" in der Eigenschaften-Bedienfeld x = 1, y = 1 und z = 1.</li>
	<li>Klicken Sie auf "Bewerben". Dadurch sollte ein Objekt mit dem Namen "diastole_200.resampled" generiert werden. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf "diastole_200.resampled" und speichern Sie es als 3D-TIFF-Datei.</li>
	<li>Wiederholen Sie den gleichen Schritt für "diaLabel.tif" und "test.tif". Speichern Sie "diaLabel.resampled" und "test.resampled" als 3D-TIFF-Dateien. Wiederholen Sie den gleichen Schritt für "systole_200.tif", "sysLabel.tif" und "test.tif" mit"Slice 2" als Referenz, und speichern Sie "systole_200.resampled", "sysLable.resampled" und "test2.resampled" als 3D-TIFF-Dateien. HINWEIS: Stellen Sie sicher, dass in diesem Schritt insgesamt sechs TIFF-Dateien gespeichert sind.</li>
</ol>9. Teilung des resampelten Herzens
<ol><li>Importieren Sie alle sechs neu gesampelten Dateien aus Schritt 8 in ImageJ. Wählen Sie ein Stück "systole_200.resampled", in dem der atrioventrikuläre Kanal klar visualisiert ist. Zeichnen Sie die Nummer des Slices auf.<ol>
<li>Verwenden Sie das "Bild | Transformieren | Drehen" Funktion von ImageJ, so dass der atrioventrikuläre Kanal vertikal ist. Wenden Sie dieselbe Drehung auf alle Dateien an. Schließen Sie alle Fenster, und speichern Sie alle Änderungen.</li>
		<li>Verschieben Sie "diastole_200.resampled", "diaLabel.resampled" und "test.resampled" in den Ordner "resample_dia", und verschieben Sie "systole_200.resampled", "sysLable.resampled" und "test2.resampled" in den Ordner "resample_sys".</li>
	</ol>
</li>
	<li>Öffnen Sie "divider_2_8_pieces.m". Ändern Sie "ImPath" in Zeile 5 und "ImPath" in Zeile 395 in das Image-Verzeichnis. Ändern Sie die Variable "Mitte" in Zeile 22 und Zeile 411 in die Slice-Nummern, bei denen der atrioventrikuläre Kanal in "systole_200.resampled" und "diastole_200.resampled" klar visualisiert ist.</li>
	<li>Führen Sie den Code aus, und klicken Sie in den eingabeaufgeforderten Fenstern einmal in die Mitte des Ventrikels und einmal in die Mitte des atrioventrikulären Kanals. Dies muss zweimal sowohl für Systole- als auch für Diastole-Bilder getan werden.</li>
</ol>10. Registrierung von systolischen und diastolischen Bildmatrizen
<ol><li>Öffnen Sie "register_3.m" und ändern Sie "ImPath" in Zeile 4 in den Bildordnerpfad. Je nach Rechenleistung des Systems kann es 5–20 min dauern, diesen Code auszuführen. HINWEIS: Die künstlich erzeugten rechteckigen Parallelepipeds in Schritt 7 werden für die starre 3D-Registrierung verwendet, die den Abstand zwischen zwei Punkten und Winkeln, die um drei Punkte abonniert sind, beibehält. Wenn die Enddiastole rechteckig parallelepiped (rot) in die End-Systole rechteckig parallelepiped (grün) registriert wird, erlaubt die folgende discrepant 3D-Position die Ableitung einer einzigartigen Matrix starrer Transformation, bestehend aus Rotation und Übersetzung von der End-Diastole-Matrix zur End-Systole-Matrix (Abbildung 1H). Wir führen die Registrierung und regularisierte Energieminimierung durch, um die Matrix nach der Transformation mit einer Bildverarbeitungs-Toolbox zu entschärfen (siehe Tabelle der Materialien). Eine detaillierte mathematische Beschreibung finden Sie unter Chen et al.8.</li>
</ol>11. Ausgabe der Verschiebungsvektoren
<ol><li>Öffnen Sie "displacement_4.m" und ändern Sie "ImPath" in Zeile 4 in den Bildordnerpfad.</li>
	<li>Führen Sie "displacement_4.m", die eine "vector8.txt"-Datei im Ordner "vectors" generiert. Sobald die Datei "vector8.txt" geöffnet ist, gibt es eine 8 x 4 Matrix. Jede Zeile der Matrix hat vier Zahlen, d. h. die Größen der X-Komponente, der Y-Komponente, der Z-Komponente und der SUMME-Größe des Verschiebungsvektors eines bestimmten Segments des Ventrikels. HINWEIS: Der Verschiebungsvektor wird durch Berechnung der Verschiebung des Massenzentroids jedes Segments im 3D-Raum ermittelt. Wir berechnen die 3D-Massenzentroide (P <img alt="Equation CK" src="/files/ftp_upload/60547/60547eqck.jpg"> S und PD) Koordinaten (wobei k die X-, Y- oder Z-Koordinate angibt) jedes Segments (I-VI) im Segmentierungs-Dataset von Systole zu Diastole (Abbildung 1J). Wir definieren den <img alt="Equation CK" src="/files/ftp_upload/60547/60547eqck.jpg"> Massenzentroid im 3D-Raum wie folgt: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/60547/60547eq1.jpg"> wobei Cx = X, Cy = Y und Cz = Z, Mi = die Masse jedes Segments (I i -VI), m = die Anzahl der Voxel jedes Segments und die Dichtefunktion als segmentierter Bereich 1 ist, während der Rest 0 ist. Die L2-Norm der Teilverschiebungsvektoren entlang der X-, Y- und Z-Achse und der Summenverschiebungsvektor werden während des Herzzyklus berechnet. Die Matrix enthält insgesamt acht Zeilen. Die erste und die achte Reihe enthalten den atrioventrikulären Kanal und werden daher in unserer Analyse ignoriert. Die Segmente I bis VI werden durch die zweite Bis zur siebten Zeile dargestellt.</li>
</ol>

<ol><li>Ewer, M. S., Ewer, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiotoxicity+of+anticancer+treatments%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Cardiotoxicity of anticancer treatments.</a> Nature Reviews Cardiology. 12 (9), 547-558 (2015).</li>
<li>Thavendiranathan, P., Wintersperger Bernd, J., Scott, F. D., Thomas D, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+MRI+in+the+Assessment+of+Cardiac+Injury+and+Toxicity+From+Cancer+Chemotherapy%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%3A+Cardiovascular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Cardiac MRI in the Assessment of Cardiac Injury and Toxicity From Cancer Chemotherapy.</a> Circulation: Cardiovascular Imaging. 6 (6), 1080-1091 (2013).</li>
<li>Mickoleit, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+reconstruction+of+the+beating+zebrafish+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">High-resolution reconstruction of the beating zebrafish heart.</a> Nature Methods. 11 (9), 919-922 (2014).</li>
<li>Thavendiranathan, P., et al. Use of Myocardial Strain Imaging by Echocardiography for the Early Detection of Cardiotoxicity in Patients During and After Cancer Chemotherapy. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aThavendiranathan%2C+P+%22A+Systematic+Review%22">A Systematic Review</a>. 63 (25), Part A 2751-2768 (2014).</li>
<li>Collier, P., Phelan, D., Klein, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Test+in+Context%3A+Myocardial+Strain+Measured+by+Speckle-Tracking+Echocardiography%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+College+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">A Test in Context: Myocardial Strain Measured by Speckle-Tracking Echocardiography.</a> Journal of the American College of Cardiology. 69 (8), 1043-1056 (2017).</li>
<li>Hanekom, L., Cho, G. Y., Leano, R., Jeffriess, L., Marwick, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+two-dimensional+speckle+and+tissue+Doppler+strain+measurement+during+dobutamine+stress+echocardiography%3A+an+angiographic+correlation%5BTitle%5D)+AND+%22European+Heart+Journal%22%5BJournal%5D)">Comparison of two-dimensional speckle and tissue Doppler strain measurement during dobutamine stress echocardiography: an angiographic correlation.</a> European Heart Journal. 28 (14), 1765-1772 (2007).</li>
<li>Poss, K. D., Wilson, L. G., Keating, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+regeneration+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Heart regeneration in zebrafish.</a> Science. 298 (5601), 2188-2190 (2002).</li>
<li>Chen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Displacement+analysis+of+myocardial+mechanical+deformation+%28DIAMOND%29+reveals+segmental+susceptibility+to+doxorubicin-induced+injury+and+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22JCI+Insight%22%5BJournal%5D)">Displacement analysis of myocardial mechanical deformation (DIAMOND) reveals segmental susceptibility to doxorubicin-induced injury and regeneration.</a> JCI Insight. 4 (8), e125362(2019).</li>
<li>Messerschmidt, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light-sheet+Fluorescence+Microscopy+to+Capture+4-Dimensional+Images+of+the+Effects+of+Modulating+Shear+Stress+on+the+Developing+Zebrafish+Heart%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Light-sheet Fluorescence Microscopy to Capture 4-Dimensional Images of the Effects of Modulating Shear Stress on the Developing Zebrafish Heart.</a> Journal of Visualized Experiments. (138), e57763(2018).</li>
<li>Rosen, J. N., Sweeney, M. F., Mably, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microinjection+of+Zebrafish+Embryos+to+Analyze+Gene+Function%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Microinjection of Zebrafish Embryos to Analyze Gene Function.</a> Journal of Visualized Experiments. (25), e1115(2009).</li>
<li>Lee, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((4-Dimensional+light-sheet+microscopy+to+elucidate+shear+stress+modulation+of+cardiac+trabeculation%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">4-Dimensional light-sheet microscopy to elucidate shear stress modulation of cardiac trabeculation.</a> The Journal of Clinical Investigation. 126 (5), 1679-1690 (2016).</li>
<li>Lenneman, C. G., Sawyer, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardio-Oncology%3A+An+Update+on+Cardiotoxicity+of+Cancer-Related+Treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation+Research%22%5BJournal%5D)">Cardio-Oncology: An Update on Cardiotoxicity of Cancer-Related Treatment.</a> Circulation Research. 118 (6), 1008-1020 (2016).</li>
<li>Geyer, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+Myocardial+Mechanics+Using+Speckle+Tracking+Echocardiography%3A+Fundamentals+and+Clinical+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Society+of+Echocardiography%22%5BJournal%5D)">Assessment of Myocardial Mechanics Using Speckle Tracking Echocardiography: Fundamentals and Clinical Applications.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 23 (4), 351-369 (2010).</li>
<li>Castro, P. L., Greenberg, N. L., Drinko, J., Garcia, M. J., Thomas, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Potential+pitfalls+of+strain+rate+imaging%3A+angle+dependency%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Sciences+Instrumentation%22%5BJournal%5D)">Potential pitfalls of strain rate imaging: angle dependency.</a> Biomedical Sciences Instrumentation. 36, 197-202 (2000).</li>
<li>Seo, Y., Ishizu, T., Aonuma, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+Status+of+3Dimensional+Speckle+Tracking+Echocardiography%3A+A+Review+from+Our+Experiences%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cardiovascular+Ultrasound%22%5BJournal%5D)">Current Status of 3Dimensional Speckle Tracking Echocardiography: A Review from Our Experiences.</a> Journal of Cardiovascular Ultrasound. 22 (2), 49-57 (2014).</li>
<li>Amzulescu, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improvements+of+Myocardial+Deformation+Assessment+by+Three-Dimensional+Speckle-Tracking+versus+Two-Dimensional+Speckle-Tracking+Revealed+by+Cardiac+Magnetic+Resonance+Tagging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Society+of+Echocardiography%22%5BJournal%5D)">Improvements of Myocardial Deformation Assessment by Three-Dimensional Speckle-Tracking versus Two-Dimensional Speckle-Tracking Revealed by Cardiac Magnetic Resonance Tagging.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 31 (9), 1021-1033 (2018).</li>
<li>Wolterink, J. M., Leiner, T., Viergever, M. A., Išgum, I. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWolterink%2C+JM+%22Reconstruction%2C+Segmentation%2C+and+Analysis+of+Medical+Images%22">Reconstruction, Segmentation, and Analysis of Medical Images</a>. Zuluaga, M. A., et al. , Springer International Publishing. 95-102 (2016).</li>
<li>Avendi, M. R., Kheradvar, A., Jafarkhani, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+combined+deep-learning+and+deformable-model+approach+to+fully+automatic+segmentation+of+the+left+ventricle+in+cardiac+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Image+Analysis%22%5BJournal%5D)">A combined deep-learning and deformable-model approach to fully automatic segmentation of the left ventricle in cardiac MRI.</a> Medical Image Analysis. 30, 108-119 (2016).</li>
<li>Packard, R. R. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+Segmentation+of+Light-Sheet+Fluorescent+Imaging+to+Characterize+Experimental+Doxorubicin-Induced+Cardiac+Injury+and+Repair%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Automated Segmentation of Light-Sheet Fluorescent Imaging to Characterize Experimental Doxorubicin-Induced Cardiac Injury and Repair.</a> Scientific Reports. 7 (1), 8603(2017).</li>
<li>Jay Kuo, C. C., Chen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+data-driven+Saak+transform%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visual+Communication+and+Image+Representation%22%5BJournal%5D)">On data-driven Saak transform.</a> Journal of Visual Communication and Image Representation. 50, 237-246 (2018).</li>
<li>Natarajan, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complement+Receptor+C5aR1+Plays+an+Evolutionarily+Conserved+Role+in+Successful+Cardiac+Regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Complement Receptor C5aR1 Plays an Evolutionarily Conserved Role in Successful Cardiac Regeneration.</a> Circulation. 137 (20), 2152-2165 (2018).</li>
<li>Zhukov, L., Barr, A. H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aZhukov%2C+L+%22IEEE+Visualization+VIS+2003%22">IEEE Visualization VIS 2003</a>. , 597-602 (2003).</li>
<li>Nielles-Vallespin, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+diffusion+tensor+MRI+of+the+human+heart%3A+Reproducibility+of+breath-hold+and+navigator-based+approaches%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">In vivo diffusion tensor MRI of the human heart: Reproducibility of breath-hold and navigator-based approaches.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 70 (2), 454-465 (2013).</li>
</ol>

Die Autoren haben erklärt, dass es keinen Interessenkonflikt gibt.

Eine strenge Strategie zur Quantifizierung der segmentalen Myokardfunktion ist entscheidend, um die Herzmechanik über die traditionelle EF hinaus zu bewerten, bekannt als ein unsensibler und verzögerter Indikator für Myokardverletzungen1,4,12. Daher hat es ein wachsendes Interesse an Markern früher Myokardveränderungen gegeben, und ein wachsender Körper der Literatur unterstützt myokardische Verformungsparameter als Frühindikato...

Chemotherapie-induzierte Herztoxizität und daraus resultierende Herzinsuffizienz sind einer der Hauptgründe für den Abbruch der Chemotherapie1. Daher spielt die kardiale funktionelle Beurteilung eine entscheidende Rolle bei der Identifizierung der Kardialtoxizität und, was noch wichtiger ist, bei der Vorhersage einer frühen Herzverletzung nach Chemotherapie2. Aktuelle Ansätze zur kardialen funktionellen Beurteilung stoßen jedoch auf Einschränkungen. Methoden wie die linksventrikuläre Auswurffraktion (LVEF) bieten nur globale und oft verzögerte Herzmechanik nach Verletzung3,4. Die Gewebe-Doppler-Bildgebung liefert segmentale Myokardverformungsinformationen, leidet jedoch unter einer signifikanten Intraobserver- und Interobserver-Variabilität, teilweise aufgrund der Ultraschallabstrahlwinkelabhängigkeit5. Das zweidimensionale (2D) Speckle-Tracking nutzt den B-Modus der Echokardiographie, der theoretisch die Winkelabhängigkeit eliminiert, aber seine Genauigkeit wird durch die Bewegung a-of-plane6begrenzt. Daher fehlt ein strenger Ansatz zur Quantifizierung der segmentalen Herzfunktion sowohl in der Forschung als auch in der klinischen Umgebung.
In diesem Zusammenhang entwickelten wir eine 4D-Quantifizierungsmethode zur Analyse der segmentalen Herzfunktion, die wir die Verschiebungsanalyse der myokardischen mechanischen Verformung (DIAMOND) nannten, um die Verschiebungsvektoren von Myokard-Massenzentroiden im 3D-Raum zu bestimmen. Wir haben DIAMOND für die in vivo Bewertung der Herzfunktion und Doxorubicin-induzierte Kartotoxizität mit Zebrafischen (Danio rerio) als Tiermodell eingesetzt, das aufgrund ihres regenerierenden Myokards und der hochkonservierten Entwicklungsgene ausgewählt wurde7. Wir verglichen die segmentale DIAMOND-Verschiebung weiter mit der Bestimmung der globalen Auswurffraktion (EF) und der 2D-Dehnung nach Doxorubicin-Behandlung. Durch die Integration der DIAMOND-Verschiebung mit der 4D-Lichtbogen-Fluoreszenzmikroskopie (LSFM), die die Wiedergabe embryonaler Zebrafischherzen erworben hat, zeigt DIAMOND, dass die basalen Myokardsegmente neben dem atrioventrikulären Kanal die höchste mechanische Verformung erfahren und am anfälligsten für akute Doxorubicin-Herzverletzungen8sind.

<table><tbody><tr><td>Amira6</td><td>FEI</td><td></td><td>Bildanalysesoftware</td></tr><tr><td>DAPT</td><td>Millipore Sigma</td><td>D5942-5MG</td><td></td></tr><tr><td>Doxorubicinhydrochlorid</td><td>Millipore Sigma</td><td>D1515-10MG</td><td></td></tr><tr><td>Ethyl-3-aminobenzoat Methansulfonat</td><td>Millipore Sigma</td><td>E10521-10G</td><td>Tricain</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks</td><td></td><td>Programmierumgebung</td></tr><tr><td>MATLAB Werkzeugkasten für Bildverarbeitung</td><td>MathWorks</td><td></td><td>Werkzeugkasten für Bildverarbeitung</td></tr></tbody></table>

displacement analysis of myocardial mechanical deformation (diamond) reveals segmental heterogeneity of cardiac function in embryonic zebrafish

Displacement Analysis of Myocardial Mechanical Deformation (DIAMOND) Reveals Segmental Heterogeneity of Cardiac Function in Embryonic Zebrafish

Zebrafische werden zunehmend als Modellorganismus für Kardiomyopathien und Regeneration genutzt. Aktuelle Methoden zur Beurteilung der Herzfunktion erkennen die Segmentmechanik nicht zuverlässig und sind bei Zebrafischen nicht ohne weiteres durchführbar. Hier stellen wir eine halbautomatische Open-Source-Methode zur quantitativen Bewertung der vierdimensionalen (4D) segmentalen Herzfunktion vor: Verschiebungsanalyse der mechanischen Verformung myokardisch (DIAMOND). Transgene embryonale Zebrafische wurden in vivo mit einem Lichtbogenfluoreszenzmikroskopiesystem mit 4D-Herzbewegungssynchronisation abgebildet. Erworbene digitale 3D-Herzen wurden an End-Systole und End-Diastole rekonstruiert, und der Ventrikel wurde manuell in binäre Datensätze segmentiert. Dann wurde das Herz neu ausgerichtet und isotrop entlang der wahren kurzen Achse neu gesampelt, und der Ventrikel wurde gleichmäßig in acht Abschnitte (I–VIII) entlang der kurzen Achse unterteilt. Aufgrund der unterschiedlichen Resampling-Ebenen und Matrizen an End-Systole und End-Diastole wurde eine Transformationsmatrix für die Bildregistrierung angewendet, um die ursprüngliche räumliche Beziehung zwischen den resampled systolischen und diastolischen Bildmatrizen wiederherzustellen. Nach der Bildregistrierung wurde der Verschiebungsvektor jedes Segments von End-Systole zu End-Diastole basierend auf der Verschiebung von Massenzentroiden in drei Dimensionen (3D) berechnet. DIAMOND zeigt, dass basale Myokardsegmente neben dem atrioventrikulären Kanal die höchste mechanische Verformung erfahren und am anfälligsten für Doxorubicin-induzierte Herzverletzungen sind. Insgesamt liefert DIAMOND neue Einblicke in die segmentale Herzmechanik bei Zebrafischembryonen jenseits der traditionellen Auswurffraktion (EF) unter physiologischen und pathologischen Bedingungen.

Das Verfahren, mit dem DIAMOND zur Beurteilung der segmentalen 3D-Herzfunktion entwickelt wurde, ist in Abbildung 1dargestellt. Nach der LSFM-Bildaufnahme und -rekonstruktion in 3D des embryonalen Zebrafischherzens (Abbildung 1A) wurde die wahre Kurzachsenebene als Ebene senkrecht zu den vertikalen und horizontalen langen Achsen bestimmt, die beide in einem Multiplane-Viewer bestimmt werden (Abbildung 1B</st...

Ziel dieses Protokolls ist es, eine neuartige Methode zur Beurteilung der segmentalen Herzfunktion bei embryonalen Zebrafischen unter physiologischen und pathologischen Bedingungen zu beschreiben.

Zebrafish are increasingly utilized as a model organism for cardiomyopathies and regeneration. Current methods evaluating cardiac function fail to ...

Diamond ist die erste Open-Source-Methode zur quantitativen Bewertung der vierdimensionalen segmentalen Herzfunktion in Zebrafischembryonen. Unsere Methode hat eine Mikrometerauflösung, die lokale Herzmechanik im 3D-Raum quantifizieren kann. Kein anderer aktueller Ansatz lässt dies zu.Diamant entwirrt neuartige Verletzungsmuster bei Doxorubicin-induzierter Herztoxizität. Daher glauben wir, dass unsere Methode als Plattform für ein In-vivo-Screening mit hohem Durchsatz für chemotherapieinduzierte Kartotoxizität eingesetzt werden könnte. Wir arbeiten derzeit daran, Diamond an das Säugetierherz anzupassen.Jedoch, zusätzliche Arbeit ist notwendig, um Säugetier Herz Muskelfaser Orientierung und Rotation und Verdrehung Bewegung zu berücksichtigen. Beim Versuch dieser Methode ist es sehr wichtig, dass der Benutzer eine klare Visualisierung der anatomischen Struktur des Zebrafischherzens hat, um die horizontale und die vertikale Achse korrekt zu identifizieren und den Ventrikel zu segmentieren. Um das systolische und diastolische 3D-Herz zu rekonstruieren, öffnen Sie zunächst den Ordner, der vom Nachsynchronisierungsalgorithmus erstellt wurde, und öffnen Sie dann den Ausgabeordner.Suchen Sie die erste systolische und diastolische Phase und zeichnen Sie die Framenummer auf. Öffnen Sie dann die Ausgabe nach Statusordner, und suchen Sie die Ordner, die die gleichen Zahlen wie die aufgezeichneten Framenummern haben. Konvertieren Sie die Bilder im Ordner in 3D-TIF-Dateien und nennen Sie sie diastole.tif und systole.tif. Um die Segmentierung des Ventrikels durchzuführen, öffnen Sie die Bildanalysesoftware, indem Sie auf Datei klicken und Daten öffnen. Dann diastole laden.tif und systole. und geben Sie die Voxelgröße entsprechend den Bildeinstellungen ein. Klicken Sie auf das Segmentierungsfeld, und segmentieren Sie den Herzkammerteil manuell mit dem integrierten Schwellenwerkzeug.Entfernen Sie dann den atrioventrikulären Kanal und den Abflusstrakt in der segmentierten Herzkammer, da dies die Verschiebungsanalyse beeinflusst. Nachdem die Segmentierung abgeschlossen ist, klicken Sie auf das Projektfenster, und klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die diastole.labels. tif und systole.labels.tif-Registerkarten in der Konsole und klicken Sie auf Daten exportieren, um die Daten als 3D-TIF-Dateien zu speichern. Öffnen Sie prepimage_1. m stellen Sie in der Programmierumgebung sicher, dass der Ordner in InPath in Zeile 5 die ursprünglichen und segmentierten TIF-Dateien enthält, und ändern Sie Slices auf Live-Vier in die Anzahl der Slices der 3D-TIF-Dateien.Nach dem Ausführen des Codes werden fünf neue 3D-TIF-Dateien und zwei neue Ordner generiert. Importieren Sie alle fünf 3D-TIF-Dateien in die Bildanalysesoftware. Wechseln Sie zum Multiplanar-Panel und wählen Sie diastole_200 aus.tif als primäre Daten. Richten Sie die x-Achse an der vertikalen langen Achse des Ventrikels und der Z-Achse an der horizontalen langen Achse des Ventrikels aus. Als Nächstes wählen Sie drei Zufällige Punkte aus der schrägen YZ-Ebene gegen den Uhrzeigersinn aus und zeichnen ihre 3D-Positionskoordinaten auf.Wiederholen Sie diesen Vorgang für systole_200.tif. Klicken Sie auf das Projektfenster, und erstellen Sie ein Slice-Objekt für diastole_200. tif durch Rechtsklick auf diastole_200.tif und suchen Sie nach dem Slice-Objekt. Klicken Sie mit der linken Maustaste auf das erstellte Slice-Objekt, überprüfen Sie die Festgelegtebene in den Optionen für das Eigenschaftenbedienfeld, wählen Sie drei Punkte in der Ebenendefinition aus, und geben Sie die zuvor aufgezeichneten Koordinaten ein. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf diastole_200.tif, suchen Sie nach resample transformierten Bild und erstellen Sie das Objekt. Wählen Sie im Eigenschaftenbedienfeld Slice als Referenz aus, und klicken Sie auf Anwenden, das ein Objekt mit dem Namen diastole_200.transformed generieren soll. Klicken Sie anschließend mit der rechten Maustaste auf diastole_200.transformiert, suchen Sie nach resample und erstellen Sie das Objekt. Wählen Sie voxel Größe als Modus und ändern Sie es in x gleich eins, y gleich eins, und z gleich eins im Eigenschaftenbedienfeld. Klicken Sie auf Anwenden, und speichern Sie dann die generierte diastole_200.resampled Objekt als 3D-TIF-Datei. Wiederholen Sie diesen Vorgang für dialabel. tif, testen.tif, systole_200. tif, syslabel. tif und testen.tif nach den Manuskriptanweisungen. Importieren Sie alle sechs neu gesampelten Dateien in ImageJ, und wählen Sie das Segment systole_200 aus. resampled, in dem der atrioventrikuläre Kanal klar visualisiert ist, um sicherzustellen, dass die Anzahl der Scheibe aufzeichnet.Verwenden Sie die Bildtransformationsdrehfunktion, um den atrioventrikulären Kanal vertikal zu positionieren. Wenden Sie dieselbe Drehung auf alle Dateien an, schließen Sie dann alle Fenster, und speichern Sie die Änderungen. Bewegen Sie als Nächstes systole_200.resampled, syslabel. resampled und test2. in den Ordner resample_sys.Verschieben Sie diastole_200. resampled, dialabel. resampled, und testen.in den Ordner resample_dia. Öffnen Sie divider_2_8_pieces. m und ändern Sie InPath in Zeile 5 in das Bildverzeichnis.Ändern Sie die variable Mitte in Zeile 22 in die Scheibenzahl, wo der atrioventrikuläre Kanal klar visualisiert ist. Wiederholen Sie diesen Vorgang für diastole_200. auf den Linien 394 und 411.Führen Sie den Code aus. Wenn Sie dazu aufgefordert werden, klicken Sie einmal auf die Mitte des Ventrikels und auf die Mitte des atrioventrikulären Kanals. Um systolische und diastolische Bildmatrizen zu registrieren, öffnen Sie register_3.m und ändern Sie InPath in Zeile vier in den Bildordnerpfad. Öffnen Sie dann displacement_4. m und ändern Sie InPath in den Bildordnerpfad.Führen Sie das Programm aus, um einen Vektor zu generieren8. txt-Datei mit einer Acht-mal-Vier-Matrix. Jede Zeile der Matrix enthält die Größen der x-Komponente, y-Komponente, z-Komponente und die Summe des Verschiebungsvektors eines bestimmten Segments des Ventrikels.Diese Werte können dann in eine Kalkulationstabelle übertragen werden. Dieses Protokoll wurde verwendet, um segmentale Heterogenität der Herzfunktion und Anfälligkeit für Doxorubicin-induzierte Myokardverletzungen bei Zebrafischen aufzudecken. Nach einer 24-stündigen Doxorubicin-Behandlung von drei auf vier nach der Befruchtung wurde die Verschiebung ventrikulärer Segmente zwischen Kontroll- und behandelten Gruppen verglichen.Unter Kontrollbedingungen erleiden die Basalsegmente eins und sechs die größten Verschiebungen und sind die am stärksten anfällig für Doxorubicin-induzierte Herzverletzungen. Bei sechs dpf lag die durchschnittliche L2-Norm der Segmentverschiebungsvektoren in den Kontrollfischen nach der Normalisierung zwischen 3,9 und 8%. Die Basalsegmente eins und sechs erholten sich diamantverdrängung zu Kontrollebenen, die auf eine segmentale Regeneration hindeuten.In der Zwischenzeit wurde eine Verschlechterung der 2D-Basalbelastung von negativen 53 auf negative 38% unmittelbar nach der Doxorubicin-Behandlung beobachtet, gefolgt von einer Rückkehr auf Kontrollniveaus 48 Stunden später, die die Diamond-Verschiebungsergebnisse bestätigt. Eine parallele Abnahme und Erholung der globalen Auswurffraktion oder EF als Reaktion auf die Behandlung wurde ebenfalls beobachtet. Diamant wurde dann während der Doxorubicin-Behandlung und Kerbwegmodulation mit dem Kerbinhibitor DAPT und den nachgeschalteten Effektoren NICD und NRG1 mRNA angewendet.Die mRNA-Mikroinjektion rettete die Abnahme der Diamantverschiebung und EF nach akuter Chemotherapie-induzierter Verletzung. Darüber hinaus behinderte die Hemmung des Kerbwegs nach der Chemotherapie die Rückgewinnung der Diamantverschiebung der Basalsegmente und EF 48 Stunden nach der Behandlung, aber die Hemmung wurde durch die Kerbe nachgeschalteten Effektoren gerettet. Traditionelle Auswurffraktion ist bekannt, ein unsensibler und verzögerter Indikator für Myokardverletzungen zu sein.Diamond ermöglicht es Forschern, die fokale Herzfunktion zu quantifizieren und die Heterogenität bei Myokardverletzungen bei Zebrafischembryonen zu unterstützen.

displacement-analysis-myocardial-mechanical-deformation-diamond

Research

Forschung

JoVE Journal

Developmental Biology

Entwicklungsbiologie

Eine klare, standardisierte Methode zur Präparation und Isolierung des Zebrafisch-Herzen an mehreren Entwicklungsstufen beschrieben sind. Annotation und Quantifizierung Techniken werden ebenfalls diskutiert.

Herz Dissection in Larven, juvenile und adulte Zebrafisch, Danio rerio</em

Eine schnelle Weg zur Immunfärbung von Zebrafisch-Embryonen Herzen Verhalten beschrieben wird. Im Vergleich zu der ganze Berg Immunfärbung Ansatz, diese Methode drastisch erhöht die Penetration der Antikörper, die die Erzielung einer hohen Auflösung, dass zelluläre / subzelluläre Strukturen offenbaren sich im Herzen innerhalb von einer deutlich reduzierten Bearbeitungszeit ermöglicht.

Immunfärbung von Dissected Zebrafisch embryonale Herz

Dieses Video beschreibt eine Technik zur Isolierung des Herzens von einem Zebrafisch in mehreren Entwicklungsstadien, um die kardiale Entwicklung, Reifung und Alterung zu untersuchen.

Herzdissektion: Eine Methode zur Beobachtung der Herzentwicklung von Zebrafischen

Dieses Protokoll beschreibt eine Methode für den Ladungszustand Kaede fluoreszierenden Proteins in endokardialen Zellen der lebenden Zebrafischembryo, die es die Verfolgung von endokardialen Zellen während der ventrikulären Kanal und ventrikulären Herz-Ventil-Entwicklung ermöglicht .

Folgenden endokardialen Gewebe Bewegungen über Zelle Ladungszustand des Zebrafish Embryos

Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll zur Entwicklung von Herzen im Zebrafisch in 4 Dimensionen (4D) zu visualisieren. 4-D-Bildgebung, über Licht-Blatt Fluoreszenz-Mikroskopie (LSFM) dauert 3-dimensionale (3D) Bilder im Laufe der Zeit entwickelnde Herzen zu rekonstruieren. Wir zeigen qualitativ und quantitativ die Scherspannung aktiviert endokardialen Kerbe Signalisierung während der Entwicklung der Kammer, die kardiale Trabeculation fördert.

Licht-Blatt Fluoreszenz-Mikroskopie, 4-dimensionale Bilder über die Auswirkungen der modulierende Schubspannung auf entwickelnden Zebrafisches Herzen erfassen

Wir beschreiben ein Protokoll zur Beurteilung der Herzmorphologie und -funktion bei erwachsenen Zebrafischen mittels hochfrequenter Echokardiographie. Die Methode ermöglicht die Visualisierung des Herzens und die anschließende Quantifizierung von funktionellen Parametern wie Herzfrequenz (HR), Herzleistung (CO), Bruchflächenänderung (FAC), Auswurffraktion (EF) sowie Blutzufluss- und Abflussgeschwindigkeiten.

Hochfrequenz-Ultraschall-Echokardiographie zur Beurteilung der Herzfunktion von Zebrafischen

Wir beschreiben optimierte Werkzeuge zur Untersuchung des Zebrafischherzens in vivo mit Lichtblattfluoreszenzmikroskopie. Insbesondere schlagen wir helle kardiale transgene Linien vor und präsentieren neue sanfte Einbettungs- und Immobilisierungstechniken, die Entwicklungs- und Herzfehler vermeiden. Eine mögliche Datenerfassungs- und Analysepipeline, die an die kardiale Bildgebung angepasst ist, ist ebenfalls vorhanden.

Lichtblattmikroskopie der schnellen Herzdynamik in Zebrafischembryonen

Dieses Protokoll verwendet Lichtblatt-Bildgebung, um die kontraktile Funktion des Herzens in Zebrafischlarven zu untersuchen und Einblicke in die Herzmechanik durch Zellverfolgung und interaktive Analyse zu gewinnen.

4D-Lichtblatt-Bildgebung der Herzkontraktion von Zebrafischen

Dieses Protokoll beschreibt ein Verfahren zur mikrochirurgischen Transplantation einer magnetischen Perle in das sich entwickelnde Zebrafischherz, das die Manipulation mechanischer Kräfte in vivo ermöglicht und einen mechanisch stimulusabhängigen Kalziumeinstrom in Endokardzellen auslöst.

Mechanische Kräfte im sich entwickelnden Zebrafischherz mit Hilfe von Magnetkügelchen manipulieren

Dieses Protokoll beschreibt eine kostengünstige Lichtmikroskopiemethode zur Beurteilung der Herzmorphologie und -funktion in Zebrafischembryonen, die eine reproduzierbare Bewertung der Entwicklungskardiotoxizität ermöglicht, ohne dass fortschrittliche Bildgebungssysteme erforderlich sind.

Funktionelle kardiale Bildgebung in Zebrafischembryonen mittels Standardmikroskopie und Videoanalyse: Anwendungen in der Umwelt- und biomedizinischen Forschung

Erfahren Sie die DIAMOND-Methode zur hochauflösenden Analyse segmentaler Herzfunktion in Zebrafisch-Embryonen. Diese offene Plattform ermöglicht die Quantifizierung lokaler Kardiomechanik im 3D-Raum für Toxizitätsscreenings.

Displacement Analysis of Myocardial Mechanical Deformation (DIAMOND) Reveals Segmental Heterogeneity of Cardiac Function in Embryonic Zebrafish (Video) | JoVE Journal

Displacement Analysis of Myocardial Mechanical Deformation (DIAMOND) Reveals Segmental Heterogeneity of Cardiac Function in Embryonic Zebrafish

Weitere Videos entdecken