Name: מיפוי Spatiotemporal של תנועתיות ב Ex Vivo תכשירים מהמעיים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-27T16:00:00.000+00:00
Duration: 12 min
Description: למד מיפוי תנועתיות מעיים בזמן-מרחב בתכשירים אקס-ויבו ממעיי חזירי ים באמצעות מערכת GIMM. שיטה זו מאפשרת ניתוח תבניות התכווצות מורכבות ותגובות לתרופות.

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

playerTrialDesktop

DMK נתמכה על ידי מענק IRACDA מNIGMS (K12GM093857) לאוניברסיטת וירג&#39;יניה. עבודה זו נתמכה על ידי מענק DK34153 NIDDKD לג&#39;ון ר Grider.

Catamount Research and Development, Inc., יוצרת מערכת GIMM, כיסתה את דמי הפרסום עבור כתב היד הזה.

תנועתיות מעיים נצפתה ותיארו ממספר נקודות המבט המבוססים על הטבע של הפרמטרים שרשמו. הקלטת וידאו ומיפוי spatiotemporal הוכיח כלי רב ערך המאפשר ניתוח של תנועה ו / או הנעה כוללת על מגזרים של מעיים ארוכים כמו גם ניתוח של פעילות בנקודות מסוימות לאורך הקטע. הגישה שננקטה להקלטת וידאו ומיפוי spatiotemporal יכול להיות כפול ומשקפת את האזור שנבדק ואת אופי תוכן luminal. במגזרים שבי מעיים תוכן luminal יותר נוזלים ובמעי גס הפרוקסימלי בי התוכן יותר חצי מוצק, פעילות הנגרמת על ידי הקדמת intraluminal של נוזל על ידי בולוס או עירוי. מפות Spatiotemporal עשויות מרשומות וידאו אלה נועדו לייצג את התנועה של כל הקטע, כמתואר לעיל. לעומת זאת, באמצע למעי גס דיסטלי בי התוכן הוא מוצקים יותר, פעילות היא ביוזמת החדרת Pelle צואהt (אפוקסי מצופה גלולה טבעית או מלאכותי גלולה) ומפות spatiotemporal נועדו לשקף את התנועה של גלולה דרך המעי הגס כפי שמודגמים במאמר יופיטר של et al הופמן. 13. כך ההגדרה של הניסוי והניתוח היא קריטיות ותלויה בסוג של גירוי והאזור נחקר. לכן, השלבים הקריטיים עבור דור וניתוח של מפות spatiotemporal של תנועתיות מעיים הנגרמים על-נוזל הם: 1) ההסרה נכונה של לפדר מהרקמה גזור; כיול תמונה נכון לפני ההקלטה 2); 3) ההסרה נכונה של חפצים בדור STmap וניתוח; התקנה נכונה של מערכת הניתוח 4); ו 5) צובר מיומנות הידנית לצנתר ותפר את המגזרים מבלי לפגוע בהם. בעוד שהשימוש בSTmaps של קוטר luminal שיפר את היכולת לחזות ולנתח דפוסי תנועתיות מלאים על אזור של מעי, הטכניקה המתאימה ביותר לשימוש כאשר בשילוב עםמדידות פונקציונליות של לחץ או שריר התכווצות 2,15,20. לדוגמא, בעוד כמה התכווצויות שרירים עשויות להשתנות קוטר luminal מעט ותהיה גלוי בכמה STmaps (כלומר, אדוות myogenic) הם לא יכולים באמת לגרום לכל הנע או ערבוב של תוכן מעי 25. זה לא יכול להיות ידוע ללא צימוד של טכניקה זו למדידות פונקציונליות אחרות. כמו כן, הטבע של הכנות רקמות רבות בסוג זה של מערכת (כלומר, מערכת luminal סגורה או זלוף luminal הקבוע על ידי מערכת משאבה) מוביל לחפצים בתוך STmaps. כך, המשתמש חייב להיות מודע לאופן ההכנה שלהם ספציפי האיבר והניסוי יכולים להוביל חפצים בנתונים ובדרכים להימנע או לא לכלול ממצאים אלה בניתוח נתונים (לדוגמא, קווים אנכיים מושרה לפדר או pixelation הכהה בשל חוסר יכולתה של הרקמה ל לגרש נוזל מהמערכת בהכנת luminal סגור). ישנן שיטות רבות לזלוף luminal של בטקט קטע מעי מלבד מערכת סגורה. שיטה אחת היא להשתמש במערכת פתוחה השומרת על לחץ קבוע intraluminal / גב באמצעות צינור שהועלה ו / או שסתום חד כיווני בסוף האנאלי של ההכנה 8-10,30 במקום. זה מאפשר לנוזל לצאת מההכנה במהלך צירים הנעה. כמערכת היא התקנה בעיקר כדי לזהות שינויים בקוטר luminal, אלה התכווצויות או דפוסי תנועתיות שאינו משפיעים על קוטר luminal מאוד לעתים קרובות קשות לדמיין על ידי פרוטוקול זה. מאז שינויים בהצללת פיקסל בתוך STmap מבוססים על שינויים בקוטר luminal, דפוסי תנועתיות שלא לגרום לשינויים גדולים בקוטר לא דמיינו גם בשיטה זו אם התכווצויות חזקות נמצאות גם בתוך אותה ההקלטה. כפי שתואר להדמיה והניתוח של התכווצות אדווה-סוג (איור 3), הגדרת קווי הניתוח בהקלטת הווידאו לא קרוביםo קיר הרקמה יכול לייתר את הבעיה. שיטה זו מקטינה את הקוטר המקסימאלי מוצג בתוך STmap, כך ניתן דמיינו התכווצויות שרק מינימאלי לשנות קוטר רקמה. אפשרות נוספת כדי לפתור את הבעיה היא לשנות את משך הזמן של קטע הווידאו ניתח, שלא לכלול התכווצויות אשר מאוד משפיעים על קוטר luminal, כך שהתכווצויות קטנות יותר הם דמיינו בקלות רבה יותר. זה מוביל לבעיה הפוטנציאלית של תנועתיות שמינימאלית משנה קוטר luminal מחפש דומה לSTmap הנפרד שבו צירים השתנו קוטר luminal מאוד. סיבה לכך הוא קביעת פיקסלים לבנים על המפה מבוססת על הקוטר הקטן ביותר בוידאו נתון. אם אין הרבה השתנות בקוטר בתוך הווידאו (מעט או ללא התכווצות של השריר המעגלי) התכווצויות קטנות מאוד שלא לשנות את הקוטר של ההכנה מאוד יכול להסתכל דומה להתכווצויות peristaltic מוידאו אחר. לכן, חשוב לשקול את הדמותאגדה בפינה הימנית העליונה של המפה. אם ההבדל בין הקטרים ​​המרביים והמינימאליים הוא קטן חשוב להשוות STmap לוידאו זה נוצר מלקבוע את תוקפו של שינוי גוון פיקסל כפי שהוא מיוצג בSTmap. לפיכך, בחינה של סרגל קנה המידה בשיתוף עם ההקלטה בפועל היא קריטית לתקן פרשנות של המפה. הקלטת וידאו ומיפוי spatiotemporal של מגזרי מעי הגס ויושמו במגוון רחב של מינים, כולל דג הזברה 26, עכבר 25,27 - 30, חולדה 7,9,30 - 33, שפן ניסיונות 5,6,8,13 - 19, 24,30,32,34,35, פוסום brushtail 12,36, ארנב 2,30,37,38, עוף 39, חזיר 40,41 ו -42 בני אדם. המינים הנחקרים ביותר הוא שפן הניסיונות. הדבר אינו מפתיע, משום שפן הניסיונות enteric h מערכת עצביםכהתאפיין ורוב לחלוטין מבחינה היסטורית זה כבר בעלי החיים הנחקרים ביותר במבחנה ביחס לתנועתיות הנעה של המעי 43. מיפוי Spatiotemporal כבר מיושם בעיקר למגזרים צינורי של מעי מבעלי חיים קטנים; עם זאת, מחקרים במערכות באמצעות הארנבת וחזיר שונה להדגים את היישום של מתודולוגיה זו לבעלי חיים גדולים יותר. במקרה של הארנב, הגישה זהה לזה של בעלי חיים קטנים יותר אלא שמגזרים ואמבטיות איבר גדולים שמשו 30. הגישה בשימוש בחזיר הייתה להשתמש לולאת exteriorized של מעי מחזיר בהרדמה ולא טבילה של קטע רקמה גזור לתוך אמבטיה איברים. כמו כן, STmaps נוצרו על ידי מתאם צולב ולא השיטה שקוף המשמשת ברוב המחקרים 40. ההכנה המבודדת, perfused vascularly הלולאה להקלטת וידאו ומיפוי spatiotemporal גם הוחל מינים קטנים יותר כגון חולדה <sup&gt; 33. מחקר שנערך לאחרונה על ידי אל Kuizenga et. הוא השימוש הראשון של STmaps של וידאו מוקלט דפוסי תנועתיות במגזרי vivo לשעבר של מעי אנושי 42; למרות, גישות STmapping יושמו לניתוח הקלטות מונו מטרי (לחץ) בבני האדם בvivo 3,44. דפוסי תנועתיות נרשמו ברקמה אנושית דומים לאלה שכבר נרשמו במודלים של בעלי חיים תוך שימוש בטכניקות דומות ולאמת את הסיומת של גישה זו לרקמות אנושיות. ראוי לציין כי STmaps שילוב מחקר זה נובע מקלטות וידאו עם מדידה של התכווצות שרירים נרשמה על ידי מתמרים כוח. מדידה של לחץ intraluminal על ידי קטטר מונו מטרי סיבים אופטיים המוכנס לתוך מגזר vivo לשעבר גם להמרה STmap, המציגה את הרבגוניות של STmap לדמיין יותר משינויים בקוטר luminal. מתח שרירים correlating זה בשילוב גישה, קיר תנועת לחץ וintraluminal מאפשרתלאנליזה פונקציונלית יותר מעמיקה של STmaps שנוצר משיא הווידאו. מחקרים של STmaps שנוצר מקיר תנועות ושינויים בקוטר luminal (המכונה גם Dmaps) אפשרו תיאורים מפורטים של תבניות תנועתיות כמו גלים הנעה בתנועה קרביות והתכווצויות מגזריות מקומיות. בעוד דפוסים אלה זוהו על ידי שיטות ניסיוניות קודם לכן, הגישה הנוכחית מאפשרת הגדרה מעודנת יותר של תנועות התכווצות מקומיות כגון אדוות והתכווצויות אנטי-peristaltic רומן 9,24,25,30,31,42. הבנייה של STmaps וניתוח של שינויים בדפוס תנועתיות יושמה לשאלות מפתח בתנועתיות מערכת העיכול של מעי ומעי גס. אלה כוללים: בידול של התכווצויות עצביות וmyogenic והגדרת התפקיד של תאי ביניים של קחאל 6,9,11,12,16,24,26,27,29 - 31,33,37 - 40,42, הבנה המורכבתיחסי גומלין בין שכבות שרירים מעגליות ואורך 2,7,8,11,12,32,39,40, בוחנים את ההשפעות של חומרים מזינים intraluminal 10,18,19, זני חיידקים 34, וצמיגויות 12,36 על דפוסי תנועתיות שונים, והבנת התפקיד של סוכנים שונים אנדוגני neurohormonal וסוכנים תרופתיים אקסוגניים 2,4 - 7,9,10,13 - 17,28,35,40 בדור והשינוי של תנועתיות. העתיד של טכניקה זו כרוך צימוד זה עם מדידות אחרות, כוללים לחץ, אלקטרופיזיולוגיה ומתח / התכווצות. מחקרים שנעשה לאחרונה לעתים קרובות שילבו אחד או יותר ממדידות אלה בשיתוף עם הקלטת וידאו ומיפוי spatiotemporal לספק פרטים נוספים גומלים 2,42. יתר על כן, המערכת יכולה לשמש למדידת תנועתיות באיברים צינוריים והלא-צינורי אחרים. לדוגמא, נעשו ניסיונות במדידת תנועתיות קיבה באמצעותמערכת כזו, אבל הטכניקה והתוכנה צריכה עידון לכמת תנועתיות טובה יותר באיבר הלא-צינורי כזה 45. אין ספק שהשימוש בטכניקות מיפוי spatiotemporal לבד ובשילוב עם שיטות מסורתיות יותר של ניתוח יביא ליותר מעמיקה ובהבנה מקיפה של תנועתיות מערכת העיכול בעתיד.

שיטות שונות של הקלטה וניתוח תנועתיות מעיים פותחו במשך 150 השנים האחרונות 1. אלה נע בין הראשוניים in vivo תצפיות ותיאורים של ויליאם בומונט ושל וולטר קנון ליותר השיטות האחרונות של מדידה ופרשנות של הקלטה מרובה אתרים של מתח שרירים, לחץ intraluminal, ו / או קרום פוטנציאלי (כלומר, פוטנציאל junctional) 2 - 6. גישות אלה האחרונים לספק תמונת מצב של דפוסי תנועתיות הכלליים, אך מוגבלות במספר האתרים של הקלטה ואת תוקפו של ביון של נתונים לאזורים שבבין אתרי ההקלטה. הפיתוח האחרון של הקלטת וידאו וטכניקות מיפוי spatiotemporal (STmap) הפך אותו ניתן להתבונן ולנתח דפוסי תנועתיות מורכבים במגזרים שלמים vivo לשעבר של מעי גס ובמעי. גישות ראשוניות, שתוארו לראשונה לintesמגזרי tinal בסוף 1990 7,8, היו תלויים בתוכנה שתוכנן חוקר לנתח הקלטת וידאו; כמה קבוצות יש כעת נוצרו או שונו תוכנה למטרה זו 2,8 - 12. בעוד קבוצות רבות שנוצרו חבילות שלהם תוכנה או תוספים, כולם לנתח קטרים ​​של קטע רקמה ולהמיר אותם בקטרים ​​שונים לייצוג בגווני אפור. מערכת הקלטה והניתוח זמינה מסחרי בשם מערכת עיכול תנועתיות ניטור (GIMM) מספק גישת סוהר המאפשרת ניתוח של שתי תנועתיות הנעה באמצעות קביעת מהירות גלולה צואה במעי גס שפן הניסיונות דיסטלי 13, כמו גם ניתוח של דפוסי תנועתיות הנעה וערבוב עם גירוי נוזל במגזרים שלמים במעי 4,5,14 - 19. גישה השנייה, זה תלויה בדור והניתוח של STmaps ומתואר במאמר זה. מטרתה של שיטה זו היא להגדיל tהוא היכולת איכותית וכמותית לנתח דפוסי תנועתיות שונים נוכחים במעי. בעוד קבוצות אחרות השתמשו STmap לניתוח תנועתיות דרך התוכנה שלהם, זה הוא התיאור הראשון של כיצד להשתמש GIMM לנתח דפוסי תנועתיות על ידי דור של STmaps. בעבודה הנוכחית, אנו מספקים הוראות מפורטות צעד-אחר-צעד ב: הכנת רקמות מעי להקלטת וידאו, הגדרה נכונה של פרמטרים הקלטת וידאו למקסם את היכולת לזהות שינויים בקוטר רקמה, יצירת STmaps, כמו גם פרשנות וניתוח של STmaps באמצעות מערכת GIMM ותוכנת ImageJ. השיטה המתוארת כאן היא ספציפית לניתוח של זלוף luminal של נוזלים או חצי מוצק המכילים תרכובות המשפיעות על דפוסי תנועתיות מעי. שיטה לניתוח של הנעת כדור צואה מתוארת בנייר על ידי Mawe ועמיתים 13. השיטה הכללית המתוארת כאן יכולה להיותיחול על איברי שריר אחרים צינור חלק כגון: מעי דק, כלי דם, שופכה, השופכנים, וכו &#39;בעוד ששיטה זו בכוחות עצמו אינו מספקת נתונים על שינויים בלחץ או מתח שרירים, זה יכול להיות בשילוב עם השימוש בלחץ מתמרים, מתמרים כוח או מדידות אלקטרו לספק תמונה של דפוסי תנועתיות כחלק מקבוצות אחרות מלאה יותר הראו 2,15,20,21.

<table><tbody><tr><td>נתרן כלורי (NaCl)</td> <td>פישר</td><td>BP358</td><td>למאגר קרבס.</td></tr><tr><td>אשלגן כלורי (KCl)</td> <td>פישר</td><td>BP366</td><td>למאגר קרבס.</td></tr><tr><td>אשלגן פוספט (KH2PO4)</td><td>Fisher</td><td>P285</td><td>עבור מאגר קרבס.</td></tr><tr><td>מגנזיום גופרתי (MgSO4)</td><td>Sigma</td><td>M2643</td><td>עבור מאגר קרבס.</td></tr><tr><td>סידן כלורי (CaCl2)</td><td>Sigma</td><td>C7902</td><td>עבור חוצץ קרבס.</td></tr><tr><td>נתרן ביקרבונט (NaHCO3)</td><td>פישר</td><td>BP328</td><td>למאגר קרבס.</td></tr><tr><td>גלוקוז</td><td>סיגמא</td><td>G7021</td><td>למאגר קרבס.</td></tr><tr><td>פחמימות חמצן (95% O2/5% CO2)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>סיכות</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>חיתוך מגשים/כלים</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>לניתוח Dunkin Hartley Guinea Pigs</td><td>Charles</td><td>River Strain 051</td><td></td></tr><tr><td>ImageJ</td><td></td><td>http://imagej.nih.gov/ij/</td> <td>זמין בחינם באינטרנט.</td></tr><tr><td>מוניטור תנועתיות מערכת העיכול (GIMM)</td><td>Catamount Inc., סנט אלבנס, ורמונט</td><td></td><td>כולל חלקים המפורטים להלן.</td></tr><tr><td>משאבות פריסטלטיות כלולות</td><td></td><td></td><td>ב-GIMM.</td></tr><tr><td>מצלמות</td><td></td><td></td> אמבטיה <td>כלולות ב-GIMM.</td></tr><tr>תאורה <td></td><td></td><td>אחורית לאמבטיה TransIllumination</td><td>כלולה ב-GIMM.</td></tr><tr><td>אמבטיות איברים כלולות</td><td></td><td></td><td>ב-GIMM.</td></tr><tr>בקרות <td></td><td></td><td>עוצמת התאורה האחורית</td><td>כלולות ב-GIMM.</td></tr><tr>תוסף <td></td><td></td><td>GIMM Processor ImageJ</td><td>כלול ב-GIMM.</td></tr><tr>צינורות <td></td><td></td><td>פוליאתילן</td><td>כלולים ב-GIMM.</td></tr><tr><td>מחברי צינורות כלולים</td><td></td><td></td><td>ב-GIMM.</td></tr><tr><td>צינורות Masterflex למשאבות פריסטלטיות כלולים</td><td></td><td></td><td>ב-GIMM.</td></tr><tr><td>אמבט חימום/סירקולטור</td><td></td><td></td> מים <td>כלול ב-GIMM.</td></tr></tbody></table>

מיפוי spatiotemporal של תנועתיות ב<em&gt; ex vivo</em&gt; תכשירים מהמעיים

Spatiotemporal Mapping of Motility in Ex Vivo Preparations of the Intestines

גישות מרובות שימשו להקליט ולהעריך תנועתיות מערכת העיכול כולל: רישום שינויים במתח שרירים, לחץ intraluminal, ופוטנציאל הממברנה. כל הגישות הללו תלויים במדידה של פעילות במיקום אחד או מרובה לאורך הבטן בו זמנית אשר לאחר מכן מתפרשים על מנת לספק תחושה של דפוסי תנועתיות הכלליים. לאחרונה, הפיתוח של הקלטת וידאו וטכניקות מיפוי spatiotemporal (STmap) הפך אותו ניתן להתבונן ולנתח דפוסים מורכבים במגזרים שלמים vivo לשעבר של מעי גס ובמעי. נרשמו ודיגיטלי ברגע, ניתן להמיר וידאו לתיעוד STmaps בי קוטר luminal מומר לגוונים אפורים או [מפות קוטר נקרא (Dmaps)] צבע. STmaps יכול לספק נתונים על כיוון תנועתיות (כלומר, נייחת, peristaltic, עווית), מהירות, משך, תדירות ועוצמה של דפוסי תנועתיות התכווצות. יתרונות של גישה זו כוללים: analysiים של אינטראקציה או פיתוח בו זמנית של תבניות תנועתיות שונות באזורים השונות של אותו הקטע, ויזואליזציה של דפוס תנועתיות משתנה על פני זמן, וניתוח של כמה פעילות בפעילות השפעות אזור אחד באזור אחר. ניתן שחזרו הקלטות וידאו עם לוחות זמנים שונים ופרמטרי ניתוח, כך שיכולים להיות מנותחים STmaps הנפרד ודפוסי תנועתיות בפירוט רב יותר. פרוטוקול זה במיוחד מפרט את ההשפעות של גירויי התנפחות וintraluminal נוזל intraluminal המשפיעים על דור תנועתיות. השימוש באגוניסטים קולט luminal ויריבים מספק מידע על איך מכניסטית ספציפי דפוסי יזם ואיך דפוס אחד יכול להיות מומר לתבנית אחרת. הטכניקה היא מוגבלת על ידי היכולת למדוד תנועתיות שגורמת לשינויים בקוטר luminal, מבלי לספק נתונים על שינויים בלחץ intraluminal או מתח שרירים, ועל ידי הדור של חפצים המבוססים על הגדרת ניסוי בלבד; למרות, analysiשיטות של יכולות להסביר לבעיות אלה. בהשוואה לטכניקות קודמות הקלטת וידאו וגישת STmap מספקת הבנה מקיפה יותר של תנועתיות מערכת העיכול.

Spatiotemporal מפות הבנה (STmaps) כקוטר מפות (Dmaps) בעוד המפות שנוצרו על ידי טכניקה זו הן spatiotemporal, שינוי בקוטר luminal של הרקמה הוא הפרמטר ספציפי דמיין בשני מרחק וזמן. STmap מתאר מרחק אופקי לאורך קטע הרקמה על ציר x (במ&quot;מ) וזמן על ציר y (בשניות) עם הזמן מתחיל בזמן העליון וכלה בתחתית. בפינה הימנית העליונה הוא אגדה, אשר מציגה בקטרים ​​luminal מינימום ומקסימום, כמו גם שינוי קנה המידה לשני x ו- y-צירים (איורים 1-4). לפיכך, גווני פיקסל שונים בתמונה בגווני אפור מתאים לקטרי luminal שונים. פיקסלים כהים מתאים לקטרים ​​רחבים יותר ופיקסלים בהירים מתאים לקטרים ​​קטנים יותר. לפיכך, גלי התכווצות של השריר המעגלי יופיעו כאזורים של pixelation הקל כתוצאה מהירידה בקוטר luminal ( <stronז&gt; איור 1 חיצים שחורים). לעומת זאת, התנפחות luminal בשל הרפיית שרירים עגולה או בולוס גדול של נוזל תגרום לעלייה בקוטר luminal ופיקסלים כהים ב( החיצים הלבנים תרשים 1C) STmap / Dmap. ניתן למצוא דיון נוסף של ההיווצרות והמשמעות של STmaps בנייר על ידי קבוצת לאמרס 11. התכווצויות הפצת מושרה התנפחות Luminal באיור 1, מעי גס הפרוקסימלי פן ניסיונות היה נפוח עם 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 ומ&quot;ל של חיץ קרבס במשך 5 דקות בכל כרך. התכווצויות הפצת היו שהושרו על ידי כל הכרכים ≥1.0 מ&quot;ל ויופיעו להקות הלבנות רזה כמו בSTmap (איור 1). התנפחות של חלל המעי גורמת לייזום התכווצויות הפצת. כפי שניתן לראות באיור 1, בקוטר של עליות לומן עם כמויות גדולות יותר וintraluminal פיקסלים בSTmapמתאים לקוטר שהפכו כהה יותר יצירת רקע כהה כולל. ברמה מסוימת של התנפחות רפלקס peristaltic מופעל (1.0 מיליליטר; איור 1), אשר יוזם גלים הנעה מהתכווצות בסוף האוראלי שלהקטין את הקוטר של לומן ולהעביר לקראת הסוף האנאלי של המגזר (מוצג כלהקות הלבנות באיורים 1 ו -4). התכווצות להקה מייצגת הלבנה קדמה לעתים קרובות על ידי להקה כהה, המייצגת את הרגיעה aboral לקראת גל peristaltic (חיצים לבנים תרשים 1C). פיקסלים לבנים וכהים אלה מתאימות להתכווצות עולה ויורדים רכיבי הרפיה של רפלקס peristaltic, בהתאמה 22,23. בSTmap בפנל איור 1, ישנם 0 גלים הנעה ב0.0 מיליליטר, 0 גלים הנעה ברמה של 0.5 מיליליטר התנפחות, 3 גלים הנעה ב1.0 מיליליטר התנפחות, 6 גלים הנעה ב1.5 מיליליטר התנפחות, וגלים הנעה 5לא 2.0 מיליליטר התנפחות. התכווצויות נייחות המושרה תזונתיים / ערבוב גלים של הפצת התכווצות אינם דפוס תנועתיות היחיד שניתן דמיין ידי STmaps. דפוסי ערבוב של תנועתיות כגון פילוח גם ניתן לראות בSTmaps והתמונה (איור 2 א) המתאים. דפוס זה הוא שונה מהפצת התכווצויות. במהלך ערבוב דפוסים רבים התכווצויות קטנות, נייחות להתרחש באזורים שונים באותו הזמן (דמיין כריבועים קטנים מרובים לבנים באותו הקו אופקי, אבל לא נוגע זה בזה). בעוד כל התכווצות מגזרית היא נייחת ולא זזה בפה לאופן אנאלי כפי שתואר להתכווצויות הפצת, היכולת של STmaps כדי להמחיש דפוסי התכווצות מורכבים על פני תקופות זמן ארוכות מאפשרת הדמיה של ההתקדמות האיטית של התכווצויות אנאליות לאורך זמן (איור 2 א חץ שחור). משךכל התכווצות בודדת יכולה להיות גם נקבעה על ידי ציור קו אנכי דרך כיכר ההתכווצות הלבנה באמצעות ImageJ והתוסף הקשורים (איור 2 א). בSTmap המסוים הזה שנוצר מזלוף תוך מעי הגס של חומצות שומן קצרות שרשרת, משך ההתכווצות הנייח הממוצע היא ~ 2 שניות (טווח: 1.9-2.1 שניות). בעוד לפדר שנותר בקטע רקמה יכולה לגרום לחפצים בניתוח, חפצי הקו האנכיים שנוצרו על ידי לפדר (1B דמויות, 2B) יכולים לשמש כדי לקבוע תנועות שרירים אורך. ב1B דמויות ו2B התנועה האופקי של הקו האנכי השחור בשל התכווצות והרפיה של שרירים אורך. תנועה לרוחב זה של שריר אורך ניתן דמיין על STmaps כתנועות אופקיים של הלהקות אנכיות שנוצרו על ידי חפצים לפדר (1B דמויות, 2B). ImageJ ותקע אחריn ניתוח של STmaps שתי המהירות של גל propagating (איור 3), כמו גם משך ההתכווצות (איור 2) ניתן לקבוע באמצעות ImageJ ותוסף GIMMProcessor. באיור 3, מהירות ההתפשטות של גלי שניהם orthograde והמדרדר הייתה ~ 0.25 מ&quot;מ / שנייה (טווח: 0.21-0.35 מ&quot;מ / sec). כפי שניתן לראות בסרטון התמונה למעלה מפת ST, קווי הניתוח (קווים אדומים ויוצרים תיבה בתמונת וידאו) נקבעו דווקא סביב קצה אחד של קטע הרקמה במקום מסביב לכל המגזר. זהו שימוש חשוב של ההנחיות בתוכנה. הגדרה מדויקת של הנחיות אלה היא חיונית לניתוח נכון של הווידאו ניתח כנוסף בסעיף הדיון. זה מאפשר את הדור של STmap מדמיין התכווצויות אדווה myogenic 24. התכווצויות אלה הן myogenic במקור ולא לשנות את קוטר luminal מאוד. כמו כן, דיר שונהections של התפשטות (orthograde או מדרדר), שהם משותפים לאדוות, ניתן לנתח באמצעות טכניקה זו (איור 3). כפי שניתן לראות באיור 2 משך ההתכווצות יכול להשתנות באזורים שונים של מגזר הרקמה. ניתוח נכון של STmaps בעיה פוטנציאלית אחת עם הקמתה של STmaps היא דור חפץ אפשרי בשל המתודולוגיה הניסויית. לדוגמא, לפדר השאיר בצד החיצוני של הרקמה יגדיל את קוטר קריאה לקטע זה של רקמת יצירת קו שחור אנכי על STmap (איורים 1, 2 ב). הנוכחות של לפדר גם באופן מלאכותי מרחיבה את המפה בגווני אפור על ידי הגדלת מדידת luminal הרחבה ביותר, שתוצאתה הקהיה של מדידות הניגוד של הסולם. מסיבה זו היא הטובה ביותר להסיר לפדר שלם ככל האפשר מהמגזר ללא ניקוב הרקמות.<html> חפץ STmap אפשרי אחר הוא קו אנכי לבן בשל בועות בתוך הנוזל luminal שלא ניתן בניגוד לשחור (איור 4). בועות אלה עשויות להפוך את קוטר luminal מופיע קטן יותר לתוכנת ניתוח או כיסוי לבנים אזורים / אור על דפוסי תנועתיות בSTmap. לכן, הגדרה של מגזר הרקמה ומנוגד תקינים של הקלטת וידאו לפני הניתוח היא קריטית לחלוטין להצלחה בבניית STmaps (איור 4). הגדרות מנוגדות ראויות ובלתי ראויות מוצגות באיור 4. חשוב לציין כי התאמת וידאו בשני כיול המצלמה מראש הניסוי וחלון ניתוח שלאחר הניסוי הם קריטיים לדור STmap הנכון וניתוח. כיול תמונה לא נכון יכול להוביל לSTmaps עם נתונים לא שמיש (איור 4 א). 700 &quot;/&gt; איור 1. גלים מתפשט במעי הגס הפרוקסימלי. עקומת התנפחות-תגובה (שבוצעה במעי גס הפרוקסימלי פן ניסיונות) (א) היה בשימוש כדי לקבוע את נפח נוזל intraluminal המתאים ליזום הפצת גלים במגזר זה (להקות אופקי הלבנות). חיצים שחורים להמחיש דוגמאות של גלי propagating באורך מלא. חצים לבנים להמחיש את החפץ שנגרם על ידי קו ההסרה לפדר שלמה. (ב) מבט קרוב יותר על הפצת התכווצויות מושגת על ידי דור STmap מניסוי דומה ללוח, אבל וידאו של משך קצר יותר. קל יותר לשים לב כי ההתכווצויות להתקדם בפה לכיוון אנאלי ולזהות ההרפיה aboral קדמה המיוצגת אזור חשוך לפני הלהקה הלבנה בהשוואה לא פנל מפה זה גם מספק מבט אחר של חפצים לפדר. התיבה האדומה מזהה את האזור של STmap זה הרחיב בלוח ג (ג) בלוח זה ממחיש o תצוגה עוד יותרו באותו וידאו ולמפות כמו בחצי B. הלבנים פנל שכותרתו נקודה &quot;התנפחות נוזלים&quot; לפיקסלים כהים המגיעים לי Luminal התנפחות ידי aboral נוזל לגל propagating. אלה הם אזורים שבם הרפיית שרירים מעגלית מתרחשת aboral להתכווצות שרירים מעגלי. שים לב שצירי הפצת נראים כמו קווים אופקיים לחלוטין בפנל בשל לוח הזמנים של המפה הארוכה. בלוחות B ו- C בפעם קשקשים הם בהדרגה קצרים יותר, כך שיש לו את גל התכווצות מדרון שניתן למדוד ודווח כמהירות של תנועת הגל. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53263/53263fig1highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/53263/53263fig2highres.jpg" width="700" /> איור 2. קביעת משך התכווצות בSTmap. () SH מעי גס גינאה החזיר הפרוקסימליOWS דפוס תנועתיות ערבוב / מגזרי בתגובה לזלוף intraluminal של חומצת שומן קצרה שרשרת (וטיראט). צוירו קווים אדומים אנכיים דרך תקופות של התכווצות לקבוע משך התכווצות באמצעות התמונה J ותוסף GIMMProcessor. החץ השחור מראה את כיוון aboral של התפשטות של ההתכווצויות נייחות. (ב) התכווצויות Propagating במעי עכבר לעתים קרובות להראות אזורים של התכווצות מתמשכת. חיצים אנכיים נמשכים בתכנית המפה זו שאזורים אוראליים יותר נשארו מכווצות למשך יותר זמן. בהכנה זו, הסוף האנאלי של ההכנה נסגר כדי למנוע נוזל לצאת מהמערכת הסגורה במהלך צירים רקמה. התמונה בחלק העליון של הלוח מציגה זמן שבו כל סוף הפה של הרקמה הוא נדבק (לבן על STmap), ואילו הקצה האנאלי כולו התנפח על ידי נוזל (שחור על STmap). התנועה אופקית / לרוחב של שחור האנכי באמצע הלוח ב &#39;STmap תערוכות תנועה שלשכבת שריר אורך. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53263/53263fig2highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/53263/53263fig3highres.jpg" width="400" /> גלי איור 3. דפוסים דו כיוונית תנועתיות. Propagating יכולים לנוע בשני orthograde (האוראלי לאנאלי) והמדרדר (אנאלי לאוראליים) כיוונים. חיצים שחורים מוצקים להראות התפשטות orthograde נורמלית וחצים שחורים מקווקוים להראות התפשטות מדרדר. המהירות של התפשטות של שני orthograde והתכווצויות מדרדר בSTmap זה נקבעה על ידי ניתוח ImageJ והיו ~ 0.25 מ&quot;מ / sec. קווי ניתוח תמונה (קווים אדומים ויוצרים תיבה בוידאו התמונה למעלה STmap) נקבעו קרוב לקצה אחד של הרקמה לדמיין התכווצויות myogenic אדווה שמשרעת נמוכה, התכווצויות רדודות לעתים קרובות מכוונות בorthograde, retrograde, או שני הכיוונים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53263/53263fig3highres.jpg" target="_blank">אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/53263/53263fig4highres.jpg" width="700" /> איור 4. חשיבותה של ניגודיות תמונה נכונה לSTmap דור. (א) מראה תמונה בניגוד כהלכה וSTmap, בעוד לוח ב &#39;מראה תמונה בניגוד כראוי וSTmap. ב (א) הלהקות הלבנות אופקיים נוצרו מהתמונה בניגוד כראוי (B) הם לא מובן מאליו וכיש חפצים רבים (הצללה לבנה) בשל התמונה הראשונית להיות בגוונים אפורים. בSTmap שנוצר מהתמונה (ב &#39;) בניגוד כראוי חפצי ההצללה הלבנים של גווני האפור נעלמים וגלי propagating יותר מודגשים. כמו כן, ההצללה השחורה מייצגת אה הרפיהEAD של גל התכווצות הפצת שניתן לראות בסוף האנאלי של STmap עם כל גל של התכווצות. בלוח ב &#39;החצים הלבנים להמחיש חפץ STmap שנוצר על ידי אזור של התמונה שלא ניתן היה בניגוד כראוי. סוג זה של חפץ הוא בעיקר בשל בועות intraluminal שלעתים מתרחשים בהכנה במהלך פרוטוקול הניסוי. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53263/53263fig4highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

טכניקות הקלטת וידאו ומיפוי מרחבי-זמני (STmap) הזמינות לאחרונה מאפשרות לדמיין ולכמת הן דפוסי התפשטות והן ערבוב של תנועתיות המעיים. מטרת פרוטוקול זה היא להסביר את היצירה והניתוח של STmaps באמצעות מערכת ניטור תנועתיות מערכת העיכול (GIMM).

מיפוי Spatiotemporal של תנועתיות ב<em&gt; Ex Vivo</em&gt; תכשירים מהמעיים

Multiple approaches have been used to record and evaluate gastrointestinal motility including: recording changes in muscle tension, intraluminal pressure, ...

המטרות הכלליות ליצירת מפה מרחבית-זמנית מקיפה של מעיים ex vivo הן לחקור את התגובה לתכולת הלומן על ידי תצפית על התנועה המפורטת של דופן המעי לאורך מקטע שלם. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שניתן להקליט ולהשוות את הפעילות באזורים שונים של אותו מקטע רקמה במרחב ובזמן, מה שמאפשר זיהוי של דפוסי מוטיליות מורכבים ולא רק התכווצות או הרפיה פשוטות. למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנות לגבי מוטיליות תקינה של המעי, ניתן להשתמש בה גם לזיהוי השפעות של תרופות שונות וחומרים אינטרלומינליים, כגון רכיבי תזונה או דפוסי מוטיליות.בדרך כלל, אנשים שאינם מכירים את השיטה זו יתקשו בהתחלה, כיוון שמפות מרחביות-זמניות עשויות להיות קשות לפירוש. אך עם הזמן, ניתן יהיה לזהות דפוסים מורכבים במבט חטוף. כדי להתחיל, הוצא את המעי הגס או המעי מדובב של חזיר גינאה שהורדם.קבעו את הרקמה באמצעות סיכות בתמיסת Krebs חמה. בתוך מגש הניתוח, הסירו את כל התוכן התוך-לומנלי על ידי פרפוזיה עדינה של באפר Krebs דרך הלומן. השתמשו במזרק עם קטטר בעל קצה קהה והימנעו ממתיחה מוגזמת של מקטע המעי הגס במהלך הפרפוזיה.בשלב הבא, חברו שתי פיסות של צינור פוליאתילן באורך של שני עד שלושה מילימטרים לשני קטטרים של צינור זכוכית שעברו התלהוט (fire-polished), שקוטרם שלושה מילימטרים. במגש ניתוח מחומם, הכניסו קטטר אחד אל הקצה האוראלי של תכשיר הרקמה וקשרו תפר מאחורי פיסת הצינור הקטנה, מסביב לקטטר, באמצעות קשר כירורגי. נסו למשוך בעדינות את הקטטר החוצה כדי לוודא שהקשר הדוק.פיסת צינור הפוליאתילן הקטנה מונעת החלקה של התפר. חזור על תהליך זה באמצעות הקטטר השני בקצה האבוראלי (aboral) של הרקמה. לאחר מכן, הסר את הקרום (mesentery) מהכנת הרקמה.לאחר ששני הקטטרים מקובעים, העבירו את הדגימה ממגש הנתיחה לאחד מאמבטי האיברים של GIMM ומקמו את הרקמה כך שהקצה הפהי יפנה הרחק מהמשתמש. לאחר מכן, קבעו את קטטרי צינורות הזכוכית לאמבט האיברים באמצעות חימר פיסול, על ידי הצמדת קצה צינור הזכוכית לדופן האמבט, או באמצעות תפסים מפלסטיק להצמדת הקטטרים למוטות שמעל האמבט המשמשים לקיבוע המצלמות. כעת, חברו קטע צינור באורך חמישה סנטימטרים לקצה הפתוח של כל קטטר.עבור הקטטר הפומי, חברו את קטע הפבינה הקצר לקטע פבינה ארוך יותר באמצעות חיבור luer lock. לאחר מכן, חברו מזרק של 5 mL למחבר ה-luer lock. זה ישמש להזרקת בופר לתוך הדגימה של הרקמה.עבור הקתטר האבוראלי (aboral), השתמשו בצינור כדי להוביל את הזרימה מהלומן אל תוך מיכל איסוף. כעת, באמצעות המזרק המצורף, שטפו באיטיות את הרקמה בבופר Krebs מחומם כדי לוודא שיש זרימה טובה, כפי שניתן לראות מהנוזל היוצא מהקתטר האבוראלי. המשיכו בכיול של מערכת הקלטת הווידאו בזמן שהרקמה עוברת שיווי משקל למשך 30 דקות.כייל את מיקום גובה המצלמה, את הגדרות הווידאו עבור בהירות וניגודיות ואת המרחק האופקי באמצעות תוכנת ה-GIMM. לחץ על לשונית הניסוי כדי שהמצלמה תכויל. לאחר מכן, בתפריט File, לחץ על Calibrate.ברגע שהווידאו מופיע בחלון כיול תחנת העבודה, כוון את המצלמה לגובה שבו התמונה כוללת את קצות הקטטרים שהוכנסו ללומן של המעי הגס. לאחר מכן, כייל את המרחק האופקי הנראה בתמונה על המסך באמצעות מדד המדבקה השקוף המחובר לכל אמבטיה. באותו חלון כיול תחנת עבודה, כוון את קווי ההדריך האנכיים האדומים כך שהמרחק ביניהם יהיה 10 מילימטרים.לאחר מכן, הקלידו מרחק זה לחלון סמן המרחק ולחצו על כפתור ה-Cal. השתמשו במכווני העליות (gain), הבהירות והסגר (shutter) בחלון כיול תחנת העבודה כדי לגרום למקטע הרקמה להיראות כצללית כהה על רקע בהיר. לבסוף, כוונו את גלגלי המיקוד והמפתח (aperture) במצלמה עצמה כדי לשפר את התמונה עוד יותר.כדי להשלים את כיול התמונה, לחצו על Save ולאחר מכן על Yes במסך הקופץ. לבסוף, לחצו על Exit. לאחר תקופת שיווי המשקל של חצי שעה, התחילו בניסוי.התחילו במתן שם לניסוי. לאחר מכן, חסמו את חלל הצינור הבולט מהקטטר האבוראלי באמצעות התסמיך הפלסטי. לאחר מכן, הזרים כ-7 milliliters של Krebs buffer אל חלל המעי הגס הפרוקסימלי.המטרה היא לספק התרחבות מספקת כדי להתחיל התכווצויות דוחפות. ברגע שהקטע התרחב על ידי נוזל לומנלי, התחל את הקלטת הווידאו. בתוכנה, לחץ פעמיים על הניסוי ששמו נקבע כדי לפתוח את תצוגת המצלמה הניסויית, ולאחר מכן לחץ על מתג ההפעלה למצב on כדי לצפות בשדה המצלמה.אספו נתוני וידאו באורך שנקבע מראש. בסיום ניסוי הרחבה מבוקר ראשוני זה, שחררו או הסירו את התסמיך כדי לאפשר למקטע הרקמה לדחוף את הנוזל המרחיב אל מחוץ ללומן. אפשרו לרקמה להגיע לשיווי משקל מחדש במשך 10 עד 20 דקות, ולאחר מכן חזרו על הפרוצדורה תוך שימוש בטיפול.ניתן להעביר דגימת רקמה בודדת עד חמישה טיפולים של 10 דקות, במידה ונשמרות תקופות מנוחה מתאימות בין הבדיקות. יש לשים לב להסרה של שכבת הרירית (mucosal sloughing), המהווה סימן לדגרדציה של הרקמה. כדי לנתח את ההקלטה, יש ללחוץ פעמיים על שם ניסוי ספציפי כדי לפתוח את חלון הניתוח לבניית מפת ST.בתוך אזור השמעת הווידאו, התאימו את מדדי הניגודיות והבהירות כדי להפוך את התמונה למתאימה לניתוח. צרו צללית שחורה של הרקמה על רקע בהיר. לאחר מכן, הגדירו את קווי העזר האדומים האופקיים והאנכיים בחלון תמונת הווידאו כדי לבודד את אזור הרקמה לניתוח ולהסיר אזורים המכילים ארטיפקטים.לאחר מכן, הגדירו את זמן האנליזה. לחצו על כפתור A הירוק כדי לבחור את נקודת ההתחלה, ולחצו על כפתור B הצהוב עבור נקודת הסיום כאשר סרגל הזמן נמצא במיקומים הנכונים. בשלב הבא, בחרו בלשונית Motor Analysis כדי לפתוח את חלון מפת ה-ST, ולאחר מכן לחצו על כפתור השעון העומד.התחילו ביצירת מפת ה-ST על ידי לחיצה עם סמן כוונת העינית בתוך הצללית השחורה של הרקמה. יצירת המפה עשויה להימשך מספר דקות. לאחר בניית מפת ה-ST, בחרו באפשרות הזום כדי להגדיל את התמונה.לאחר מכן, בחר באפשרות הצבע כדי לראות את התמונה בצבע במקום בגווני אפור. בשלב הבא, בחר ב-"enable" כדי שניתן יהיה להשתמש בסמן לבחירת הפיקסל לצורך ניתוח. עבור הרקמה הקשורה לפיקסלים שנבחרו, השינוי בקוטר הלומן לאורך זמן מנותח ומוצג כמעקב אחר קוטר הגרעין מימין למפת ה-ST.לאחר הניתוחים, בחרו ב-Exit. כעת ייצאו את מפת ה-ST למטרות אחרות על ידי בחירה ב-File ולאחר מכן ב-Export Data, ולאחר מכן ב-Metafile. תנו שם לקובץ ושמרו אותו כקובץ emf על ידי לחיצה על Save.המפות הנוצרות באמצעות טכניקה זו מציגות שינויים בקוטר הלומן של הרקמה הן במרחק והן בזמן. המרחק האופקי מיוצג על ציר ה-X, והזמן על ציר ה-Y, כאשר זמן ההתחלה נמצא למעלה וזמן הסיום למטה. בפינה הימנית העליונה מופיע מקרא, המציג את קטרי הלומן המינימליים והמקסימליים, וכן את קנה המידה עבור צירי ה-X וה-Y.לפיכך, גוונים שונים של פיקסלים בתוך תמונת סולם האפור תואמים לקטרים לומנליים שונים. פיקסלים כהים יותר תואמים לקטרים רחבים יותר, ופיקסלים בהירים יותר תואמים לקטרים קטנים יותר. גלי התכווצות של השריר המעגלי יופיעו כאזורים של פיקסלציה בהירה יותר בשל ההפחתה בקוטר הלומן.לעומת זאת, התפשטות של הלומן עקב הרפיה של השריר המעגלי או בולוס גדול של נוזל מוצגת כפיקסלים כהים יותר. בנוסף לגלי התכווצות מתקדמים, ניתן להבחין גם בדפוס תנועתיות של ערבוב המכונה סגמנטציה. התכווצויות קטנות וסטטיות מתרחשות באזורים שונים בו-זמנית.עם הזמן, התכווצויות קטנות אלו נעות לעבר הקצה האנאלי האבוראלי. קרומי מזוטיקה (Mesentery) שנותרו על הרקמה עלולים לגרום לארטפקטים, הנראים כקווים אנכיים כהים. ניתן להשתמש בתנועה האופקית של קווים אנכיים ארטפקטורליים אלו כדי לקבוע את תזמון התנועה של השריר האורכי.לאחר צפייה בסרטון זה, תהיה לכם הבנה טובה כיצד להכין מקטעי מעי להקלטה בווידאו וכיצד ליצור את הייצוג העוקב של תנועתיות המעי כמיפויי מרחב-זמן (spatiotemporal maps). בעקבות הליך זה, ניתן להוסיף רכיבים תזונתיים שונים לתמיסה הלומנלית כדי לקבוע כיצד רכיבים טבעיים משרים דפוסי תנועתיות ספציפיים במטרה להקל על העיכול והספיגה. ניתן להשתמש באגוניסטים או אנטגוניסטים פרמקולוגיים ספציפיים של קולטנים לגורמים הומורליים עצביים כדי לקבוע את המנגנונים שבאמצעותם התנועתיות מתחילה ומתפשטת.טכניקה זו עשויה לסייע בהפקת נתונים שימושיים לקביעת תרכובות המועילות לטיפול בהפרעות בניידות.

spatiotemporal-mapping-motility-ex-vivo-preparations

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

הערכת תנועתיות המעי במעי הגס שפן ניסיונות דיסטלי עם צג תנועתיות מערכת העיכול (GIMM) היא גישה ישירה ופשוטה ללמוד להעריך כמותית הנעה תנועתיות במערכת העיכול.

צג תנועתיות מערכת העיכול (GIMM)

ileus לאחר הניתוח (POI) הוא סיבוך של ניתוח בטן מוביל לתחלואה ואשפוז ממושך. בגלל אסטרטגיות מניעות או טיפול חסרות מחקר התעצם הוא הכרחי. לכן הקמנו מודל עכבר סטנדרטי וריאלי כדי לחקור את הפתופיזיולוגיה של POI וללמוד אפשרויות טיפוליות פוטנציאליות.

הערכה תפקודית של תנועתיות מעיים ודלקת דופן מעי במכרסמים: ניתוח בדגם סטנדרטי של מניפולצית מעיים

בסרטון זה, אנו מבצעים בדיקת תנועתיות חוץ גופית כדי לנתח את אינטראקציות אקטין מיוזין. תנועת הגלישה של חוטי אקטין על מולקולות מיוזין משותקות מומחשת באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי.

בדיקת תנועתיות הפוכה: טכניקה במבחנה לדמיין תנועת מיוזין על חוטי אקטין משותקים

על ידי שימוש בעכברים מדווחים טרנסגניים ותוויות פלואורסצנטיות הניתנות להזרקה, מיקרוסקופיה קונפוקלית של דיסק מסתובב תוך-חיוני לטווח ארוך מאפשרת הדמיה ישירה של התנהגות התאים המיאלואידיים לאדנומה של המעי הגס במודל סרטן המעי הגס Apc Min/+.

הדמיה של Dynamics התאים מיאלואידית בזמן אמת Apc מינימום / + מעיים גידולים על ידי דיסק מסתובב Confocal מיקרוסקופית

מערכת העצבים המעי (ENS) היא רשת של נוירונים וגליה הממוקמת בדופן המעי ושולטת ברפלקסים של המעי. פרוטוקול זה מתאר שיטות לרישום הפעילות של נוירונים מעיים וגליה בתכשירים חיים של ENS באמצעות הדמיית Ca2+.

בהדמיה 2 + Ca Situ של מערכת העצבים המעיים

מאמר זה מתאר טכניקת הדמיית וידאו ומיפוי מרחבי-זמני ברזולוציה גבוהה לזיהוי שינויים בוויסות העצבי של תנועתיות המעי הגס בעכברים בוגרים. ניתן לזהות השפעות עדינות על תפקוד מערכת העיכול באמצעות גישה זו בתכשירי רקמות מבודדים כדי לקדם את ההבנה שלנו לגבי מחלות מערכת העיכול.

הדמיה וידאו ומפות Spatiotemporal לנתח תנועתיות מערכת העיכול של עכברים

שקופים C. elegans המעי יכול לשמש"ויוו הרקמה תא" ללמוד apicobasal להן קרום ו לומן ברמה תא בודד, subcellular במהלך multicellular tubulogenesis. פרוטוקול זה מתאר כיצד לשלב תיוג סטנדרטי, אובדן-של-פונקציה גנטית/RNAi וגישות מיקרוסקופיים לנתח תהליכים אלה ברמה המולקולרית.

C. elegans המעי כמו המודל עבור המערכת לומן מורפוגנזה ו Vivo ב מקוטב ממברנה להן ברמה תא בודד: תיוג על ידי נוגדנים מכתים, ניתוח אובדן RNAi-של-פונקציה והדמיה

Ca מקודדים גנטית2 + מחוונים (GECIs) השתנו באופן קיצוני איך באתרו Ca2 + הדמיה מבוצעת. כדי למקסם את שחזור נתונים מהקלטות אלו, נדרש ניתוח הולם של Ca2 + אותות. הפרוטוקולים נייר זה להקל על כימות של Ca2 + מאותת הקליט באתרו באמצעות מיפוי ייתכן וניתוח מבוסס חלקיק.

יישומים של מיפוי-עתיים, טכניקות ניתוח חלקיקים לכמת Ca תאיים2 + איתות בחיי עיר

התכווצויות הרחם חשובים לרווחתם של הנקבות. עם זאת, באופן פתולוגי הגדילה הפתולוגית עלולה לגרום לדיסנוריאה, במיוחד לנשים צעירות. כאן, אנו מתארים הכנה vivo ex פשוטה המאפשרת הערכה מהירה של היעילות של מרפה שרירים חלקה שניתן להשתמש בהם לטיפול בדינוריאה.

שיטה Vivo Ex להערכת בדרכי הרבייה של העכבר לתנועתיות ספונטנית מעקב הרחם MATLAB מבוסס על התנועה אלגוריתם לניתוח נתונים

אנו מתארים שיטה כדי להמחיש gfp γδ iels התווית באמצעות הדמיה intravital של המעי הדק מורטין על ידי מיקרוסקופית הפוכה דיסק מיקרוסקופ קונפוקלית. טכניקה זו מאפשרת מעקב של תאים חיים בתוך רירית עד 4 h והוא יכול לשמש כדי לחקור מגוון של אינטראקציות מעיים החיסונית-אפיתל.

אינטרטל הדמיה של לימפוציטים תוך-אפיתל במעי קטן מוריין

כדי לחקור כיצד המעי הדק מטפל בחלקיקים בגדלים שונים, שינינו שיטת in vivo מבוססת כדי לקבוע את המעבר במעי הדק.

חקר מורין מעיים קטנים מכנוסנס של חלקיקים לומינליים

למד מיפוי תנועתיות מעיים בזמן-מרחב בתכשירים אקס-ויבו ממעיי חזירי ים באמצעות מערכת GIMM. שיטה זו מאפשרת ניתוח תבניות התכווצות מורכבות ותגובות לתרופות.

מיפוי Spatiotemporal של תנועתיות ב

גלה סרטונים נוספים