Wyjaśnienie zdarzeń leżących u podstaw reakcji serca zarówno na niedokrwienie, jak i reperfuzję jest niezbędne do poprawy leczenia zawału mięśnia sercowego1 i zabiegów kardiochirurgicznych, które wymagają zacisku krzyżowego aorty2. Podczas gdy modele in vivo uszkodzenia reperfuzyjnego niedokrwiennego pozwalają na bardzo przydatną analizę punktów końcowych, nie są one tak skuteczne w badaniu funkcjonalnych skutków uszkodzenia reperfuzyjnego niedokrwiennego w czasie rzeczywistym. Ponadto modele reperfuzji niedokrwiennej in vivo na ogół powodują znaczną zmienność wielkości zawału, a bezpośrednie dostarczanie leku do serca w czasie reperfuzji jest trudne. Wykorzystanie izolowanego układu serca Langendorffa do badania uszkodzenia reperfuzyjnego niedokrwiennego pozwala na ocenę funkcjonalną leczenia farmakologicznego w czasie rzeczywistym, ujednolicenie obszaru tkanki zawału i natychmiastowe dostarczenie leku bezpośrednio do mięśnia sercowego.
Po raz pierwszy opisany przez Oscara Langendorffa w 1895 roku3, izolowane serce Langendorffa jest solidnym modelem do badania uszkodzenia reperfuzyjnego niedokrwienia, był używany w badaniach nad reperfuzją niedokrwienia przez ostatnie 40 lat4,5. W tym przypadku wprowadza się pewne modyfikacje w celu optymalizacji izolowanego serca do analizy funkcjonalnej. Kaniulacja in situ aorty podczas bicia serca zapewnia, że serce nie doświadcza wstępnego kondycjonowania niedokrwiennego, które zmieniłoby wyniki prób reperfuzji niedokrwiennej6. Aby to ułatwić, wykonuje się tracheotomię, która umożliwia wentylację i zapewnia stabilność fizjologiczną szczura podczas operacji. Serce jest następnie przymocowane do szklanej spiralnej kolumny z płaszczem wodnym, przez którą bufor Krebs Henseleit jest dostarczany przez perfuzję wsteczną bezpośrednio do aorty. Balon wypełniony solą fizjologiczną jest wprowadzany do lewej komory i podłączany do przetwornika ciśnienia, co pozwala na pomiar ciśnienia w czasie rzeczywistym z wnętrza komory i obliczanie wielu parametrów funkcjonalnych. Na zakończenie eksperymentu serce jest przepłukiwane zimną solą fizjologiczną w celu zatrzymania skurczu i błyskawicznie zamrażane w ciekłym azocie, aby umożliwić dalszą analizę poziomów DNA, RNA i białek. Tak zmodyfikowane perfuzja serca Langendorffa służy jako skuteczny system do bezpośredniego monitorowania fizjologicznego efektu interwencji farmakologicznych w dowolnym momencie ostrego uszkodzenia reperfuzyjnego niedokrwiennego.