ניהול מתקדם של קצב הלב על ידי יישום פוטו-גירוי אופטוגנטי מרובה אתרים בלבבות מורין

פרפור הלב הפיזי והדפיברילציה הבסיסיים ביותר עדיין אינם מובנים לחלוטין. אופטוגנטיקה יכולה להציע דרך לקבל תובנה רבה יותר על תופעות לב בסביבה מבוקרת היטב. גירוי אור מקומי באמצעות מיקרו נוריות מאפשר חדשנות של אזורי רקמת לב ספציפיים.

גירוי ממוקד זה הוא כלי חדש לפיתוח שיטות טיפול אנטי-אריתמטיות עדינות ללב. הפרוטוקול המוצג יכול לשמש לחקר התנהגות הלב במהלך הפרעות קצב לב ובמיוחד במהלך סיום. באופן פרוספקטיבי, ניתן להשתמש בטכניקות שפותחו כדי לחקור מודלים רלוונטיים יותר מבחינה קלינית של בעלי חיים גדולים.

לפני כל ניסוי, נקו את כל הצינורות במים שעברו דה-מינרליזציה מלאה. אוורר תמיסות בלוטת התריס עם קרבוגן למשך 30 דקות בטמפרטורת החדר והתאם את ה- pH ל- 7.3 עם נתרן הידרוקסידי וחומצה הידרוכלורית. מחממים את מערכת הזלוף ל-37 מעלות צלזיוס באמצעות משאבת חום מים.

שמרו על טמפרטורה קבועה בתוך אמבט המים באמצעות גוף חימום נוסף כגון כבל חימום עמיד למים. הוסף 500 מיליליטר של כל תמיסת בלוטת התריס למאגר המתאים ונטרל את הצינורות כמו גם את מלכודת הבועות על ידי הפעלת תמיסת בלוטת התריס דרך מערכת הזלוף עד שלא ייראו עוד בועות אוויר לכודות בצינורות או במלכודת הבועות. המשך לאוורר את תמיסות בלוטת התריס במהלך כל הניסוי במאגרים עם קרבוגן כדי להבטיח שה- pH של המבוך יישאר יציב מאוחר יותר במהלך הזלוף.

לאחר הסרת הלב, בצע את ההכנה העדינה תחת מיקרוסקופ סטריאוסקופי. חבר את אבי העורקים על מחט קהה לקבע את הכלי עם חומר תפר. כבקרה, להזריק תמיסת בלוטת התריס קרה כקרח דרך המחט לתוך הלב, ולבדוק כי הלב הוא רכוב היטב.

מעבירים את הלב המותקן למערכת הזילוף ומוודאים שהבקבוק זורם כדי למנוע כניסת אוויר ללב תוך חיבור המחט למלכודת הבועות. בדוק כי הלב מכוסה תמיסת בלוטת התריס באמבט מים וכי הוא פועם בתוך כמה דקות. הניחו את אחת מאלקטרודות האק"ג קרוב ככל האפשר למשטח הלב כדי להבטיח איכות אות טובה.

השהה את אלקטרודת האק"ג השנייה בתמיסת בלוטת התריס, וודא שהאק"ג נרשם. מקם את מערך המיקרו-LED על תחום העניין. שנה את הזלוף לבלוטת התריס אשלגן נמוכה עם penecidle ולעיין בלב במשך 15 עד 30 דקות.

כדי לגרום להפרעות קצב, להאיר את הלב עם LED אחד ו- LED 2 עם רכבת של 20 עד 50 פולסים אור עם תדר של 25 עד 35 הרץ, משך פולס של שניים עד 15 אלפיות השנייה, ועוצמת אור של 2.8 מילי וואט למילימטרים רבועים. חזור על התהליך עד הפרעות קצב הוא המושרה. לאחר זיהוי חזותי של הפרעת קצב מתמשכת, יש להפעיל פרץ של פולסים ברוחבים ותדרים שונים באמצעות שלוש, שש או תשע נוריות מיקרו של המערך בזרם פועם של 15 מיליאמפר מזחים.

אם הפרעת הקצב ממשיכה לפעול לאחר חמישה ניסויי דפיברילציה מבוססי מערך מיקרו LED, סווג את הניסיון כלא מוצלח והתחל דפיברילציה לגיבוי, באמצעות LED 1 ו- LED שתיים עם אותם פרמטרים של תזמון. יש למזג את הלב עם תמיסת ה-blebbistatin ולהמתין עד להתרחשות אי-התאמה מכנית, אשר מושגת כאשר הלב מפסיק לפעום, אך אות א.ק.ג. עדיין ניתן למדידה. תן את צבע המתח של מיליליטר אחד, צבע 4-A-N-B-D-Q-P-Q כבולוס במלכודת הבועות של הזלוף Langendorff והמתן חמש עד 10 דקות כדי לאפשר לצבע לעיין בלב באופן אחיד.

הפעל את נורית ה-LED שלוש. מקד את המצלמה על פני השטח של הלב והפעל הספק אופטי של 1.27 מילי-וואט למילימטר מרובע. כבו את אורות המעבדה והתחילו להקליט, תוך הקפדה על קליטת אות אופטי על ידי השוואת תדירות האות המתקבל לתדר האק"ג המוקלט.

סדרה של ניסויים בתדרים שונים, מספר מיקרו LED ומשכי פולסים נבדקו עבור 11 עכברים, והוכיחו כי פולסים של 1 עד 20 אלפיות השנייה יכולים להתפרק עם שיעורי הצלחה שונים. יש עלייה משמעותית בשיעורי ההצלחה של תשע נוריות עם משכי פולסים של אלפית שנייה אחת ו -20 אלפיות השנייה בתדר דפיברילציה של 18 ו -20 הרץ, שהוא קרוב יותר לתדר הפרעות קצב הממוצע המנותח של 22.55 מכל הפרעות הקצב עם מרווח שגיאה של פלוס או מינוס ארבע נקודות אפס שלוש הרץ. שני ניסיונות דפיברילציה שונים בתדר 14 הרץ עם הקלטות האק"ג שלהם והספקטרוגרמות שלהם מוצגים כאן.

בדוגמה של דפיברילציה עם פולסים של 30 אלפיות השנייה, התדירות הדומיננטית של הפרעת הקצב עולה מעט עד לתחילת גירוי התמונה. ה-VF הופך ל-VT שבו התדר הדומיננטי יורד ל-14 הרץ ואחריו סיום לא מוצלח וחזרה להתנהגות ריתמית עם תדר דומיננטי של 24 הרץ. בדוגמה השנייה, הקטע הראשון מראה VT עם תדר דומיננטי של 23 הרץ והרכיבים ההרמוניים שלו עד לתחילת גירוי התמונה, עם רוחב פולס של 20 אלפיות השנייה.

מקטע 3 מציג סיום מוצלח המוביל לקצב סינוס תקין עם תדר בסיסי של 3.5 הרץ וההרמוניות המתקבלות. מיפוי אופטי במצלמות מהירות גבוהה הראה שינוי בעוצמת הפלואורסצנטיות במהלך פעימה בודדת של הלב במהלך קצב סינוס תקין. אורך הזלוף חייב לשמור על כל התנאים כדי לשמור על בריאות הלב, כלומר הטמפרטורה, ערך ה- pH והחמצון צריכים להישאר קבועים.

חשוב במיוחד שתמיסת הטירואידים לא תרוקן מכיוון שבועיות אוויר במערכת עלולות לפגוע בלב. מערך המיקרו-מציאות מציע גמישות רבה. אתה יכול להתמקד במיקומים שונים של הלב או אפילו לשלב מערכים מרובים בניסוי אחד על מנת לסיים כראוי הפרעות קצב.