Het februarinummer van het Journal of Visualized Experiments (JoVE) heeft een klinisch thema met de release van twee artikelen, die implantaties van medische apparaten demonstreren die worden gebruikt om hartritmestoornissen te behandelen. Meer specifiek richten beide artikelen zich op de behandeling van atriale fibrillatie - een verwoestende aandoening die uiteindelijk tot een beroerte kan leiden.
De eerste procedure, geleid door professor Dietmar Baensch van het University Hospital Rostock, omvat de chirurgische implantatie van een implanteerbare cardioverter-defibrillator, of ICD. ICD's zijn apparaten die veel worden gebruikt voor het beëindigen van ventriculaire aritmieën. Als de plaats van abnormale pacemaking supraventriculair van oorsprong is, zoals in het linker atrium, kunnen deze apparaten echter ongepaste en pijnlijke schokken geven. Om dit probleem met mogelijke verkeerde diagnoses te overwinnen, evenals hogere complicatiepercentages die worden waargenomen met dual-chamber elektroden, heeft Biotronik een enkele ICD-lead ontwikkeld, die zowel atrium- als ventriculaire detectie kan uitvoeren. Geleid door röntgenfluoroscopie en elektrofysiologie, demonstreren Dr. Baensch en zijn team de chirurgische procedure voor het inbrengen, testen en verankeren van de enkele kamer elektrode. Na positionering van de elektrode wordt de Lumax defibrillator aangesloten op de elektrode en in de patiënt ingebracht. Om de functie van het apparaat te beoordelen, wordt ventriculaire fibrillatie geïnduceerd via een T-golfschok, en de capaciteit van de defibrillator om aritmie te detecteren en een corrigerende schok toe te dienen wordt beoordeeld.
Terwijl het Lumax ICD-systeem hartritmestoornissen kan verminderen door het hartritme te corrigeren, is het WATCHMAN linker atrium appendage (LAA) occlusieapparaat van Boston Scientific ontworpen om een ernstige complicatie bij atriale fibrillatie aan te pakken - trombo-embolische beroerte. Bij patiënten met atriale fibrillatie kan de linker atrium appendage, een spierzak in het linker atrium, fungeren als een reservoir voor stollingsbloed, dat, indien losgeraakt, emboli kan vormen die een beroerte kunnen veroorzaken. Wanneer geïmplanteerd, kan het WATCHMAN-apparaat bloedstolsels in de LAA vangen voordat ze naar buiten komen. Na beoordeling van de LAA-morfologie, demonstreren onze auteurs, onder leiding van Dr. Sven Möbius-Winkler van de Universiteit van Leipzig, methoden voor het inbrengen van een gidsdraad via de femurslagader in het hart, het inbrengen van het apparaat in het linker atrium en het inzetten van het apparaat in de linker atrium appendage. Studies hebben aangetoond dat patiënten die WATCHMAN-interventie ontvangen een verminderde kans op nadelige hartgebeurtenissen hebben in vergelijking met patiënten die het anticoagulantium medicijn warfarine krijgen.
Terwijl zowel het Lumax ICD-systeem als het WATCHMAN-occlusieapparaat belofte bieden voor de behandeling van hartritmestoornissen en de complicaties daarvan, is geen van beide apparaten goedgekeurd voor gebruik in de VS. Door middel van videopublicatie in JoVE hebben onze auteurs een bron geboden voor Amerikaanse artsen om deze gevoelige apparaatimplantatieprocedures te bekijken voordat ze over de Atlantische Oceaan beschikbaar worden.
Een gevolg van trombo-embolie is hypoxie, en JoVE reist naar de Universiteit van Rochester om een methode voor 2-foton beeldvorming van microregionale hypoxie in de cerebrale cortex te documenteren. Onze auteurs illustreren een gedetailleerde open craniale venstervoorbereiding gevolgd door 2-foton beeldvorming van endogene nicotinamide adenine dinucleotide, of NADH, fluorescentie. NADH staat bekend om zijn vermogen om elektronen te transporteren tijdens cellulaire ademhaling, en het is zo dat NADH-fluorescentie een niet-lineaire relatie vertoont met de partiële zuurstofdruk in weefsels. In de cortex neemt de NADH-fluorescentie toe naarmate hypoxie wordt geïnduceerd, waardoor deze onderzoekers kunnen bepalen welke corticale gebieden het meest kwetsbaar zijn voor hypoxie, evenals het geometrische patroon van zuurstofdiffusie vanuit bloedvaten.
Voor Bioengineering gaat JoVE naar Wayne State University om een procedure te vangen voor het visualiseren van de micro-omgeving van borstkankertumoren, in vitro. Onze auteurs demonstreren een procedure voor de assemblage van een borstkanker co-cultuursysteem, dat zij verwijzen naar als Mammary Architecture and Microenvironment Engineering, of MAME. In het kort, deze cultuurmodellen bestaan uit een laag menselijke borstfibroblasten in collageen 1 matrix, onder een laag gereconstitueerde basement membrane matrix, waarop ductale carcinoomcellen uit de borst worden toegevoegd voordat het hele model wordt ondergedompeld in medium. Wanneer geïmageed in 4D, of in 3 dimensies over tijd, kan de proliferatie van carcinoomcellen worden gevolgd. Bovendien kan de degradatie van het basement membrane worden beoordeeld, dankzij de incorporatie van een type collageen dat fluoresceert wanneer het wordt gehydrolyseerd. Dit innovatieve cultuursysteem kan inzicht geven voor borstkankeronderzoekers in de proteolytische routes die invasieve fenotypes in borstkankercellen bevorderen en kan worden gebruikt om te screenen op nieuwe kleine molecuulremmers die tumorproliferatie kunnen hinderen.
In Immunologie en Infectie verlegd JoVE zijn focus naar vector-gedragen ziekte, waar onderzoekers van het Center for Disease Control in Fort Collins, Colorado, drie fundamenteel belangrijke procedures presenteren voor het begrijpen hoe infectieuze pathogenen door de teek migreren. De eerste procedure omvat het verwijderen van een van de poten van de teek, wat het verzamelen van hemolymf mogelijk maakt - de vloeistof die zuurstof naar de organen van de teek transporteert. De bacteriën die Lyme-ziekte veroorzaken, Borrelia burgdorferi, zullen zich naar de hemolymf van de teek verplaatsen nadat een bloedmaaltijd is geabsorbeerd door de middendarm. Het tweede dissectieprotocol illustreert stappen voor toegang tot het hemocoel en het verwijderen van de speekselklieren, waar Borrelia verblijven voordat ze worden overgedragen op een gastheer. Het laatste protocol begint met het aanbrengen van de muscarine agonist, pilocarpine, op de dorsale oppervlakte van een gezwollen teek, om speekselvloed te induceren. Speeksel wordt verzameld uit een monddeel dat hypo