המטרה של טכניקה זו היא הדמיה ex vivo של רשתות עורקים ריאתיים של עכברים פוסט לידתיים ומבוגרים מוקדם באמצעות אינפלציה ריאות והזרקה של תרכובת פולימר אטומה רדיו באמצעות עורק הריאה. יישומים פוטנציאליים עבור רקמות יצוקות נדונים גם.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
המטרה של טכניקה זו היא הדמיה ex vivo של רשתות עורקים ריאתיים של עכברים פוסט לידתיים ומבוגרים מוקדם באמצעות אינפלציה ריאות והזרקה של תרכובת פולימר אטומה רדיו באמצעות עורק הריאה. יישומים פוטנציאליים עבור רקמות יצוקות נדונים גם.
כלי דם יוצרים רשתות מורכבות בחלל תלת מימדי. כתוצאה מכך, קשה להעריך חזותית כיצד רשתות כלי דם אינטראקציה ולהתנהג על ידי התבוננות על פני השטח של רקמה. שיטה זו מספקת אמצעי לדמיין את ארכיטקטורת כלי הדם התלת מימדית המורכבת של הריאה.
כדי להשיג זאת, צנתר מוכנס לתוך עורק הריאה ואת כלי הדם הוא שטף בו זמנית של דם ומורחב כימית כדי להגביל את ההתנגדות. הריאות מתנפחות לאחר מכן דרך קנה הנשימה בלחץ סטנדרטי, תרכובת הפולימר חדורת לתוך מיטת כלי הדם בקצב זרימה סטנדרטי. לאחר כל רשת העורקים מתמלאת ומותר לרפא, כלי הדם של הריאות עשוי להיות חזותי ישירות או בתמונה על סורק מיקרו CT (μCT).
כאשר מבוצע בהצלחה, אפשר להעריך את רשת עורקים ריאתי בעכברים החל בגילים שלאחר הלידה מוקדם למבוגרים. בנוסף, בעוד הפגינו במיטת עורקים ריאתי, שיטה זו יכולה להיות מיושמת על כל מיטה כלי דם עם מיקום צנתר אופטימיזציה ונקודות קצה.
המוקד של טכניקה זו הוא הדמיה של ארכיטקטורת עורקים ריאתי באמצעות תרכובת פולימר מבוסס בעכברים. בעוד עבודה נרחבת בוצעה על מיטות כלי דם מערכתיות כגון מוח, לב, וכליה1,,2,,3,,4,,5 , פחות מידעזמיןלגבי הכנה ומילוי של רשת עורקים ריאתית. מטרת מחקר זה, אם כן, היא להרחיב עלעבודה קודמת 6,7,8ולספק התייחסות כתובהוחזותית מפורטת כי החוקרים יכולים בקלות לעקוב כדי לייצר תמונות ברזולוציה גבוהה של עץ עורקי הריאה.
בעוד שיטות רבות קיימות עבור תיוג והדמיה כלי דם ריאות, כגון הדמיית תהודה מגנטית, אקוקרדיוגרפיה, או ANgiography CT9,10, רבים של שיטות אלה להיכשל למלא כראוי ו / או ללכוד את כלי קטן, הגבלת היקף מה ניתן ללמוד. שיטות כגון מקטעים טוריים ושחזור מספקים רזולוציה גבוהה אך הם זמן / עבודהאינטנסיבית 11,12,13. שלמות הרקמה הרכה שמסביב נפגעת בליהוק קורוזיהמסורתי 10,,13,,14,,15,,16. אפילו גיל וגודל בעלי חיים הופכים לגורמים כאשר מנסים להציג צנתר או, הרזולוציה היא חסרה. טכניקת הזרקת פולימר, מצד שני, ממלאת עורקים לרמת ניים ובשילוב עם μCT, מאפשרת רזולוציה שאין שני לה5. דגימות מריאות העכבר צעיר כמו יום לאחר הלידה 14 כבר יצוק בהצלחה8 ומעובד בעניין של שעות. אלה ניתן לסרוק מחדש ללא הגבלת זמן, או אפילו נשלח למיקרוסקופי הכנה היסטולוגית / אלקטרונים (EM) מבלי להתפשר על הרקמה הרכה הקיימת17. המגבלות העיקריות לשיטה זו הן העלות מראש של ציוד/תוכנה CT, אתגרים עם ניטור מדויק של לחץ תוך-וסקולרי, ועם חוסר היכולת לרכוש נתונים באופן אורכי באותה חיה.
נייר זה מתבסס על עבודה קיימת כדי לייעל עוד יותר את טכניקת הזרקת עורק הריאה ולדחוף את הגבולות הקשורים לגיל/גודל עד ליום שלאחר הלידה 1 (P1) כדי להניב תוצאות מרשימות. זה שימושי ביותר עבור צוותים שרוצים ללמוד רשתות כלי דם עורקיים. בהתאם לכך, אנו מספקים הדרכה חדשה למיקום/ייצוב של צנתר, שליטה מוגברת על קצב מילוי/נפח, ומדגישים חסרונות בולטים להצלחה מוגברת בליהוק. לאחר מכן ניתן להשתמש בשחקנים כתוצאה מכך לאפיון עתידי וניתוח מורפורולוגי. אולי חשוב מכך, זוהי ההדגמה החזותית הראשונה, למיטב ידיעתנו, שהולכת את המשתמש בהליך המורכב הזה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים ושימוש (ACUC) של המכון הלאומי לריאות ודם בלב.
1. הכנה
2. חשיפת ריאות וקנה הנשימה
3. צנתור הרשות הפלסטינית ופליטת דם
4. אינפלציית טרצ'וסטומיה וריאות
5. הטלת כלי הדם
6. מיטות כלי דם חלופיות לליהוק (שולחן 1)
הערה: כל מיטת כלי דם היעד עשוי לדרוש מיקום צנתר שונים, שיעורי אינפוזיה, וזמי מילוי אופטימליים. לכן, בעלי חיים מרובים יהיה צורך להטיל איברים מרובים.
7. הרה, סריקה ושחזור לדוגמה עבור מיקרו-CT
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
צוות שחקנים מוצלח יציג מילוי אחיד של כל רשת עורקי הריאות. אנו מדגימים זאת בעכברים C57Bl/6J הנעים בגיל: P90 יום לאחר הלידה (איור 4A), P30 (איור 4B), P7 (איור 4C), ו P1 (איור 4D). על ידי שליטה בקצב הזרימה וניטור חזותי של המילוי בזמן אמת, נקודות קצה אמינות של כלי הדם הדיסטליים ביותר הושגו(איור 5א).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שיטה זו, המבוצעת כראוי, מניבה תמונות מרשימות של רשתות עורקים ריאתיות, ומאפשרת השוואה וניסויים במודלים של מכרסמים. מספר צעדים קריטיים לאורך הדרך מבטיחים הצלחה. ראשית, על החוקרים לתפור את החיה בשלב ההכנה כדי למנוע מקרישי דם להיווצר בכלי הדם הריאות ותאי הלב. זה מאפשר את המעבר העורקי המלא של תרכובת פולימר. שנית, בעת ניקוב הסרעפת והסרת בית החזה, טפלו בהגנה על הריאות מפני נזק, חתכים או פציעה בשוגג. כל דליפה בדרכי הנשימה תמנע אינפלציה מלאה ותהפוך השוואות בין דגימות לבלתי מדויקות. שלישית, לגרד את הלב במיקום הצנתור של אייפקס. רבי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
מחקר זה נתמך בחלקו על ידי תוכנית המחקר התוך-תוך-ממורלית של NHLBI (DIR HL-006247). ברצוננו להודות למתקן ההדמיה של עכבר NIH על הדרכה ברכישת תמונה וניתוח.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מזרק 1 סמ"ק | בקטון דיקינסון | 309659 | |
| בקבוקוני נצנוץ זכוכית 20 מ"ל | פישר | 03-340-25P | |
| 30 גרם מחט | בקטון דיקינסון | 305106 | |
| צינורות חרוטיים 50 מ"ל | קורנין | 352098 | לדוגמא אחסון וסריקה |
| מזרק 60 סמ"ק | בקטון דיקינסון | 309653 | |
| 7-0 משי תפר | טלפלקס | 103-S | |
| אנליזה 12.0 תוכנה | AnalyzeDirect בע"מ | תוכנה ראשית | N / A |
| Amira 6.7 תוכנה | Thermo Scientific | N/A | אלטרנטיבה |
| CeramaCut מספריים 9 ס"מ | כלי מדע עדינים | 14958-09 | |
| מלקחיים מעוקלים מצופים קרמיקה | כלי מדע עדינים | 11272-50 | |
| מיכל CO2 | רוברט חמצן ושות' | n/a | |
| משאבת מזרק כפולה | קול פארמר | EW-74900-10 | |
| Dumont Mini-Forceps | Fine Science | כלים 11200-14 | |
| אתנול | Pharmco | 111000200 | |
| Formalin | Sigma - מדעי החיים | HT501128 | |
| Gauze | Covidien | 441215 | |
| Hemostat | Fine Science כלים | 13013-14 | |
| הפרין (1000USP יחידות/מ"ל) | Hospira | NDC 0409-2720-01 | |
| Horos Software | Horos Project | N/A | חלופי Sofware |
| n/ | a n/a | ||
| Kimwipe | Fisher | 06-666 | סיבים אופטיים לניקוי |
| מגבונים סרט תיוג | פישר | 15966 | |
| בסיס מגנטי | Kanetec | N/A | |
| מערכת מיקרו-CT | PerkinElmer | Quantum GX | |
| Microfil (תרכובת פולימרית) | Flowech Inc. | ערכה B - MV-122 | 8 אונקיות של תרכובת MV; 8 אונקיות של מדלל; MV-Curing Agent |
| Micromanipulator | Stoelting | 56131 | |
| מונו-ג'קט 1/2 מ"ל מזרק אינסולין | Covidien | 1188528012 | |
| מלקחיים מתומן שיניים ישרות | כלים מדעיים עדינים | 11042-08 | |
| Parafilm | Bemis company, Inc. | ||
| #PM999 צינורות PE-10 | Instech | BTPE-10 | |
| פוספט חוצץ | מלח BioRad | #161-0780 | |
| מעמד טבעת | פישר | S13747 | גובה 24 אינץ'. |
| נתרן ניטרופרוסיד | סיגמא | 71778-25G | |
| צלחת פלדה | N / A | N / A | 16 x 16 אינץ 'שטח, 1/16 בעובי |
| מספריים קפיץ ישר | כלי מדע עדינים | 15000-08 | |
| SURFLO 24G טפלון IV קטטר | סנטה קרוז ביוטכנולוגיה | 360103 | |
| לוח כירורגי | פישר | 12-587-20 | זהו מחזיק שקופיות שהומר |
| מהדק אוניברסלי בעל 3 שיניים | Fisher | S24280 | |
| Winged Inf. סט 25X3/4, 12 אינץ' צינורות | Nipro | PR25G19 | |
| Zeiss Stemi-508 Dissector Scope | Zeiss | n/a |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.