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방법 논문

생체 외 폐 관류: 토끼 모델의 폐 연구를 위한 기술

3.7K 조회수

⸱

2025년 7월 8일

이 논문에서

초록

출처: Pacheco-Baltazar, A., et al., 토끼 모델의 고립된 폐 관류 시스템. J. Vis. 특급 (2021).

이 비디오는 격리된 폐 관류를 위한 체외 기술을 보여줍니다. 폐 이식 절차와 관련된 다양한 생리학적, 병리학적 메커니즘에 대한 연구를 지원하는 폐 연구를 위한 도구입니다.

프로토콜

동물 모델과 관련된 모든 절차는 지역 기관 동물 관리 위원회와 JoVE 수의학 검토 위원회에서 검토되었습니다.

1. 캐뉼레이션:

  1. 갓 분리한 토끼의 폐와 심장을 페트리 접시 위의 멸균 거즈 위에 놓습니다.
  2. 무기폐를 예방하려면 호기말 양압(PEEP)을 2cmH2O로 설정하고 양압 환기를 사용하여 폐를 인공호흡합니다.
  3. 심실을 방실 홈 수준에서 심장에서 절단하여 심실을 제거합니다.
  4. 두 개의 심실을 연 후 폐동맥을 통해 바구니가 있는 토끼를 위한 OD 4.6mm 폐동맥 캐뉼라를 삽입하고 승모판막을 통해 바구니를 왼쪽 심방으로 바구니가 있는 토끼를 위해 OD 5.9mm 왼쪽 심방 캐뉼라를 삽입합니다.
  5. 폐동맥과 좌심방에 4-0 실크 봉합사를 사용하여 캐뉼라를 고정합니다. 폐동맥과 좌심방의 결찰에 주변 조직을 포함시켜 이러한 구조의 팽창을 피하십시오.
  6. 동맥 캐뉼러를 통해 식염수 등장 용액 250mL를 주입하여 혈관층에 남아 있는 혈액을 씻어냅니다.

2. 관류 기술:

  1. 설치:
    1. 격리된 폐를 폐실에 조심스럽게 놓습니다.
    2. 챔버 덮개의 트랜스덕터에 기관을 부착합니다.
    3. 캐뉼레이션된 혈관을 관류 시스템에 연결합니다.
    4. 챔버를 닫고 회전 잠금 장치로 고정합니다.
      메모: 재순환 관류 회로는 개방형 정맥 저장소, 연동 펌프, 열교환기 및 버블 트랩으로 구성됩니다.
    5. 이 시점에서 챔버 덮개를 부착하고 스톱콕을 전환하여 양압 환기에서 음압 환기로 전환합니다. 폐의 음압 환기와 챔버의 밀폐 상태를 확인하려면 압력 게이지에서 폐의 호흡 편위와 챔버 압력을 검사하십시오.
    6. 200mL의 인공 무혈 관류액(2.5%의 소 알부민을 함유한 Krebs-Ringer 중탄산염 완충액)으로 폐를 관류합니다.
    7. 3mL/min/kg에서 관류액 흐름을 시작한 다음 5분에 걸쳐 5mL/min/kg으로 천천히 유량을 높입니다. 다음 5분 동안 8mL/min/kg의 유량에 도달한 다음 다시 5분 후에 최대 10mL/min/kg의 유량에 도달합니다. 회로에 공기가 들어가지 않도록 주의하십시오.
      메모: pH와 관류물의 온도를 생리학적 범위(pH 7.4-7.5, 온도, 37 °C-38 °C) 내에서 유지하십시오. pH를 조정하려면 NaHCO3 (1N)를 추가하거나 이산화탄소의 흐름을 증가시키십시오. 또는 HCl(0.1N)을 사용하여 산성화합니다.
  2. 매개 변수:
    1. 미리 결정된 관류 및 환기 매개변수가 필요에 따라 설정되어 있는지 확인합니다.
    2. 30bpm의 빈도, 10mL/kg의 일회 호흡량, 2cmH2O.
      의 호기말 압력(Pe)으로 가습 공기로 폐를 환기시킵니다. 메모: 폐동맥압(0-20mmHg)은 폐간(pulmonary trunk) 위의 산소공급기 또는 저장고의 액체 높이(cm)에 해당하고, 폐정맥압(pulmonary venous pressure)은 좌심방 위의 압력 평형 챔버(pressure equilibration chamber)의 높이에 해당합니다. 두 값 모두 수정할 수 있습니다. 좌심방 압력도 0-20mmHg입니다.
  3. 구역 3 조건 달성:
    1. 폐동맥에 고정된 캐뉼라의 측면 포트에 연결된 두 개의 카테터, 좌심방 및 압력 변환기를 사용하여 동맥(Pa) 및 정맥(Pv) 압력을 측정합니다.
    2. 기준선 압력을 폐 hilum 수준에서 설정합니다(Zero-reference).
    3. 구역 3 환기 조건에서 실험을 수행합니다. 이를 달성하려면 등가량 측정 상태를 특징으로 하는 평형을 얻을 때까지 10-15분 동안 기다립니다.
    4. Zone 3 조건이 발생하기 위해 정맥압이 폐포 압력(Palv)보다 높고 동맥압이 둘 다(Pa > Pv > Palv)보다 높게 유지되는지 확인합니다.
    5. 폐의 무게가 일정하게 유지되고 동맥 및 좌심방 압력이 안정적인지 확인하여 실험 중에 폐관의 수를 최대화하고 미세혈관 바닥 내용물을 유지하기 위한 구역 3 조건을 달성합니다.
      메모: 폐부종의 지표로서 Kfc의 측정은 수동 관류 시스템과 자동 관류 시스템 간에 차이가 없습니다.
  4. 전자 제어 및 신호 처리: 호흡 흐름, 체중 변화, 미세혈관 압력, 일회 호흡량, 혈관 저항 등이 트랜스듀서에서 오는 신호를 통합하고 평가 시스템에 표시하는 다중 중앙 전자 장치에 등록되어 있는지 확인합니다.

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공개 사항

선언된 이해 상충이 없습니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
2-Stop Tygon E-Lab 튜빙, 3.17mm ID, 12/팩, 블랙/화이트휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)73-1864
IPL-4의 양압 환기용 어댑터휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)Tel.: 73-4312
IPL-4의 양압 환기용 어댑터휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)Tel.: 73-4312
IPL-4를 위한 대체 무압력 가스 공급: 음의 환기 시 실내 공기와 다른 가스 혼합물을 기관에 공급합니다휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)Tel.: 73-4309
Rabbit to Fetal Pig Isolated Perfused Lung의 기본 단위휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)Tel.: 73-4138
둔감한 혈청 A2: D41 알부민 동결 건조된 분말시그마3912500 지
염화칼슘, CaCl2·2H2O.JT 베이커10035-04-8
극저온 바이알코 닝4306592 mL
D-포도당, C6H12O6.시그마G5767
차동 저압 트랜스듀서 DLP2.5, 범위 +- 2.5 cmH2O, HSE 커넥터휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)전화: 73-3882
차압 트랜스듀서 MPX, 범위 +- 100 cmH2O, HSE 커넥터휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)Tel.73-0064
Eppendorf 튜브
에탄올 앱솔루트 HPLC 등급칼레돈
팔콘 튜브14 밀리리터
Harvard 연동 펌프 P-230 (컨트롤 박스 및 P-230 모터 드라이브 포함)휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)70-7001
가열식 선형 뉴모타코미터 0 - 10 L/min 유량 범위휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)전화: 59-9349
단일 기압계용 히터 컨트롤러 230 VAC, 50 Hz휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)전화: 59-9703
덤플링을피사5000 수업 단위
HPLC 컬럼(C18 100A 5U)올텍98121213150mm x 4.6mm
친수성 주사기 필터밀렉스SLLGR04NL4의 mm
고립된 토끼에서 태아 돼지 폐를 위한 IPL-4 코어 시스템, 230휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)73-4296
고립된 토끼를 위한 IPL-4 핵심 체계, 태아 돼지 폐, 230의 볼트휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)73-4296
Jacket Glass Reservoir for Buffer Solution, 프릿 및 튜빙 포함, 6.0 L휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)Tel.73-0322
Lauda 온도 조절 순환기, 타입 E-103, 230 V/50 Hz, 3 L 수조 용량, 온도 범위 20 - 150°C휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)Tel.: 73-0125
바구니가 있는 토끼용 왼쪽 아트리움 캐뉼라, OD 5.9mm휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)Tel.: 73-4162
PLUGSYS 모듈용 저범위 혈압 변환기 P75휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)우편번호 73-0020
황산마그네슘 헵타하이드레이트, MgSO4·7H2OJT 베이커10034-99-8
마이크로 원심분리기 튜브코 닝430909
IPL-4용 압력 조절기가 있는 음압 환기 제어 옵션휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)Tel.: 73-4298
뉴질랜드 토끼
PISABENTAL (펜토바르비탈 나트륨)피사Q-7833-215
PLUGSYS 케이스, 타입 603* 7휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)Tel.73-0045
PLUGSYS TCM 시간 카운터 모듈휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)73-1750
PLUGSYS 트랜스듀서 증폭기 모듈(TAM-A)휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)Tel.73-0065
PLUGSYS 트랜스듀서 증폭기 모듈(TAM-D)휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)73-1793
PLUGSYS VCM-4R 압력 레귤레이터가 있는 환기 제어 모듈휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)73-1755
염화칼륨, KCl.JT 베이커3040-01
인산이수소칼륨, KH2PO4JT 베이커7778-77-0
바구니가 있는 토끼용 폐동맥 캐뉼러, OD 4.6mm휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)전화: 73-4161
관류용 서보 컨트롤러(SCP휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)우편번호 73-2806
스냅 캡 마이크로 원심분리기 튜브코스타36201.7 밀리리터
중탄산나트륨, NaHCO3시그마S6014
염화나트륨, NaCl.시그마S9888
수술용 장갑 No. 7 1/2
수술 장갑 No. 8
타이곤 튜브마스터플렉스
토끼용 기관 캐뉼러, OD 5.0mm휴고삭스(Hugo Sachs) 일렉트로닉(HSE)Tel.: 73-4163
년 . 년 년 년 년 호 년 년 년 년 년 시리즈

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