היסתולוגיה של ריאות מייצגת את תקן הזהב להערכת ארכיטקטורת הריאות במהלך בריאות ומחלות והיא אחד הכלים הנפוצים ביותר על ידי חוקרי ריאות1. אחד ההיבטים הקריטיים ביותר של טכניקה זו הוא בידוד ושימור נאותים של רקמת הריאה, שכן שונות בשלב זה יכולה להוביל לאיכותרקמותירודה ותוצאות שגויות 1,2,3. בבעלי חיים, נפח הריאות נקבע על ידי האיזון בין רתע אלסטי פנימי של הריאה לבין כוחות חיצוניים המועברים מקיר החזה והסרעפת על ידי מתח פני השטח. בהתאם לכך, כאשר בית החזה נכנס, כוחות חיצוניים הולכים לאיבוד והריאה מתמוטטת. לחלקים היסטולוגיים המוכנים מריאות שקרסו יש מראה צפוף וגבולות בין תאים אנטומיים (כלומר, מרחבים אוויריים, כלי דם ואינטרסטיום) יכולים להיות קשים להבחין. כדי לעקוף את האתגר הזה, החוקרים לעתים קרובות לנפח את הריאות במהלך קיבעון כימי, כך גודל המרחב האווירי ואדריכלות נשמרים.
ריאות יכולות להיות מנופחות עם אוויר או נוזל. הלחץ הדרוש כדי לנפח את הריאות לאותו נפח שונה בין אוויר לאינפלציה נזילה בשל כוחות בין-מולקולריים בממשק נוזלי האוויר. לחץ גבוה יותר (למשל, 25 ס"מ2O) נדרש במהלך אינפלציית אוויר מאשר אינפלציה נזילה (למשל, 12 ס"מ2O) כדי להתגבר על מתח פני השטח ולפתוח את alveoli שקרס4. לאחר גיוס alveoli, לחץ נמוך יותר יכול לשמור על alveoli פתוח באותו נפח כמו רמות עקומת נפח הלחץ, ולחצים להשוות בכל רחבי הריאה על פי החוק של פסקל4,5,6,7,8.
קיימות שתי שיטות עיקריות לאינפלציית ריאות וקיבעון כדי לשמר את הריאות המוריניות להיסטולוגיה. בדרך כלל, המרחבים האוויריים מוחדירים בנוזל - לעתים קרובות מכילים קיבעון. היתרון העיקרי של גישה זו הוא שזה קל יחסית ודורש מעט הכשרה. בעוד הטמעה תוך-תאית של קיבעון עשויה להיות מועדפת במחקרים המתמקדים vasculature, נוזל המושרה דרך קנה הנשימה נוטה לדחוף תאים פרוקסימליים דרכי הנשימה mucins לתוך אזורים מרחב אווירי דיסטלי יותר בעוד אינפלציה אווירית לא1,3,4,9,10,11. יתר על כן, ניתוק בשוגג של לויקוציטים מן האפיתל במהלך האינפלציה הנוזלית משנה את המורפולוגיה שלהם, נותן להם מראה פשוט, מעוגל4,10,11,12. לבסוף, האינפלציה של הריאות עם נוזל יכול לדחוס בשוגג את הביניים4,10,11. יחד, גורמים אלה יכולים לעוות את האנטומיה הרגילה ואת ההתפלגות התאית בתוך הריאות המשומרות, ובכך להגביל את הטכניקה.
שיטה חלופית לשימור רקמות היא קיבוע זלוף וסקולרי. בשיטה זו, קיבוע הוא perfused לתוך vasculature ריאתי דרך הוועד הנבוב או החדר הימני. שיטה זו משמרת את המיקום והמורפולוגיה של התאים במרחב האווירי לומן. עם זאת, אלא אם כן הריאות מנופחות במהלך זילוף-קיבעון, רקמת הריאה צפויה להתמוטט.
אינפלציית אוויר עם קיבוע זלוף וסקולרי רותמת עוצמות מכל אחת מטכניקות הקיבעון הנ"ל. כאן אנו מספקים פרוטוקול לטכניקה זו. החומרים והציוד הנדרשים זולים יחסית וניתן להשיגם ולהרכיבם בקלות. ההתקנה שהושלמה, המוצגת באיור 1A, מספקת לחץ קבוע בדרכי הנשימה לריאות באמצעות עמוד מתכוונן ומלא נוזלים, בעוד משאבה פריסטלטית מספקת קיבוע דרך החדר הימני. לאחר מכן ניתן לעבד ריאות עם מורפולוגיה משומרת עבור ניתוחים של תפקוד מבנה.