RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
pl_PL
Menu
Menu
Menu
Menu
DOI: 10.3791/52450-v
A. C. H. Pape*1, Maarten H. Bakker*1, Cheyenne C. S. Tseng2, Maartje M. C. Bastings1, Stefan Koudstaal2, Pierfrancesco Agostoni2, Steven A. J. Chamuleau2, Patricia Y. W. Dankers1
1Institute for Complex Molecular Systems, Department of Biomedical Engineering, Laboratory of Chemical Biology,Eindhoven University of Technology, 2Department of Cardiology, Division Heart and Lungs, Interuniversity Cardiology Institute of the Netherlands (ICIN),University Medical Center Utrecht
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Supramolekularne hydrożelatory oparte na ureido-pirymidynonach pozwalają na pełną kontrolę nad makroskopowymi właściwościami żelu i zachowaniem zol – żel za pomocą pH. W tym miejscu przedstawiamy protokół formułowania i wstrzykiwania takiego supramolekularnego hydrożelatora za pomocą systemu dostarczania cewnika do miejscowego dostarczania bezpośrednio w odpowiednie obszary serca świni.
Ogólnym celem tej procedury jest zminimalizowanie inwazyjności, wstrzyknięcia supramolekularnego hydrożelu obciążonego lekiem do serca świni z zawałem za pomocą długiego, elastycznego cewnika. Osiąga się to poprzez przygotowanie najpierw preparatu hydrożelu, a później pożądanego leku. Drugim krokiem jest zbadanie właściwości hydrożelu i szybkości uwalniania leku w warunkach in vitro.
Następnie, cztery tygodnie po zawale mięśnia sercowego, wykonuje się elektromechaniczną mapę lewej komory świni przy użyciu punktów danych pobranych z powierzchni wsierdzia. Następnie tak zwany hibernujący mięsień sercowy jest przeznaczony do miejscowych wstrzyknięć z hydrożelem naładowanym lekiem. Ta wygodna procedura formułowania i aplikacji może prowadzić do odkrycia nowych terapii zawału mięśnia sercowego i tak dalej.
Główną zaletą tej techniki w porównaniu z istniejącymi metodami przezskórnymi, takimi jak wysięk wewnątrzwieńcowy, jest po pierwsze, nałożenie hydrożelu przez cewnik, a po drugie, możliwość zaplanowania leczenia, co pozwala nam skierować cewnik do obszaru zainteresowania. Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w badaniu i leczeniu zawału mięśnia sercowego, takie jak potencjalne korzyści z wstrzykiwania materiału wspomagającego mechanicznie oraz skuteczność długotrwałego miejscowego dostarczania leków. Implikacje tej techniki rozciągają się na naszą terapię i zawał mięśnia sercowego, ponieważ mapowanie elektromechaniczne pozwala na identyfikację obszaru zawału, a następnie kierowane wstrzyknięcie hydrożelu w miejscu specyficznym dla miejsca pozwala na miejscowe dostarczanie leku.
Ogólnie rzecz biorąc, osoby wiedziały, że ta metoda będzie miała problemy, ponieważ technika ta wymaga praktycznych umiejętności w zakresie subtelnych ruchów cewnika przy jednoczesnym monitorowaniu parametrów stabilności. Wizualna demonstracja tej metody ma kluczowe znaczenie, ponieważ obie formuły żeli IDE z obciążeniem leku. Antyiniekcja za pomocą cewnika to trudne procedury, które są trudne do wykonania bez doświadczenia W przygotowaniu opracuj mililitr hydrożelu o zawartości 10% wagowo.
Zacznij od rozpuszczenia 100 miligramów hydrożelu, a później w 900 mikrolitrach PBS o pH 11,7. W przypadku, gdy hydrożele są przeznaczone do wstrzykiwań zwierzętom, wszystkie czynności należy wykonywać w rękawiczkach. Następnie mieszaj hydrożel z PBS w temperaturze 70 stopni Celsjusza przez godzinę.
Gdy roztwór ostygnie, sprawdź pH. Powinno być około dziewiątej. Roztwór jest dobry przez kilka dni.
Teraz odpipetuj interesujący Cię lek lub cząsteczkę do roztworu i pozwól mu mieszać przez 10 minut na wypadek, gdyby hydrożel został wstrzyknięty zwierzęciu. Uzupełnij przygotowanie, sterylizując roztwór promieniami UV przez godzinę. W protokole tekstowym omówiono, w jaki sposób hydrożel może być analizowany.
Najpierw przygotuj plastikowy wkładkę do hodowli komórkowej do zawieszania na 24-dołkową płytkę, pokrywając jej dno perfumami, aby zapobiec wyciekom. Następnie przenieś 100 mikrolitrów przygotowanego lepkiego roztworu do wkładki i natychmiast dodaj 1,4 mikrolitra jednego molowego kwasu solnego. pH spadnie do wartości neutralnej i po 30 minutach hydrożel utwardzi się.
Teraz usuń folię para i umieść wkładki w płytce studzienki, a przy 800 mikrolitrach PBS o pH 7,4 załaduj puste studzienki PBS i uszczelnij płytkę paraformem, aby zmniejszyć parowanie. Następnie pozwól płytkom inkubować z delikatnym mieszaniem w temperaturze 37 stopni Celsjusza. Okresowe odświeżanie PBS i analizowanie usuniętego PBS pod kątem uwolnionych związków poprzez erozję hydrożelu i uwalnianie leku.
Procedurę zademonstruje dr Ton z urich, gdzie jest kardiologiem interwencyjnym. Cztery tygodnie po wywołaniu zawału mięśnia sercowego zaplanuj procedurę mapowania elektromechanicznego i skonfiguruj system w pracowni cewnikowania. Najpierw umieść zewnętrzny plaster referencyjny na grzbiecie znieczulonej świni, a następnie zabezpiecz dostęp naczyniowy przez tętnicę udową zgodnie ze standardowym protokołem.
Aby skonstruować elektromechaniczną mapę powierzchni wsierdzia LV, należy użyć źródła energii o bardzo niskim polu magnetycznym i cewnika z końcówką czujnika. Następnie użyj wtryskiwacza mocy, aby uzyskać dwupłaszczyznowy angiogram lewej komory w 25 stopniach prawego skośnego przedniego i 40 stopni lewego skośnego przedniego. Użyj tych widoków, aby oszacować rozmiar lv.
Teraz podaj zwierzęciu 75 jednostek na kilogram heparyny. Następnie wsuń francuski cewnik mapujący numer osiem pod kontrolą fluoroskopową do lewej komory przez aortę zstępującą, łuk aorty i zastawkę aortalną. Cewnik może mieć krzywą D lub F.
Następnie zorientuj końcówkę cewnika na wierzchołku lewej komory. Aby uzyskać pierwsze dane, kontynuuj zbieranie danych na temat drogi odpływu, punktów bocznych i tylnych, aby utworzyć sylwetkę 3D, definiującą granice komory. Następnie przeciągnij cewnik mapujący po wsierdziu i sekwencyjnie.
Uzyskaj położenie końcówki, gdy styka się z wsierdziem. Ostatecznie zbierz dane ze wszystkich segmentów wsierdzia. Następnie wyjmij cewnik mapujący, korzystając z danych.
Określ obszar docelowy. Jest to miejsce, w którym aktywność elektryczna jest prawie normalna, a ruch mechaniczny jest upośledzony. Tak zwany hibernujący mięsień sercowy do wstrzyknięcia do mięśnia sercowego.
Zaplanuj użycie cewnika iniekcyjnego składającego się z igły o rozmiarze 27 i światła rdzenia w cewniku francuskim numer osiem, aby dostarczyć określone ilości. Strzykawkę z lotosem z około jednym mililitrem roztworu hydrożelu i umieścić ją w pompie strzykawkowej, aby upewnić się, że ściana mięśnia sercowego nie zostanie przebita igłą. Regulacje są wykonywane zgodnie z minimalną grubością ścianki komory zmierzoną na ostatnim echokardiogramie.
Wyreguluj przedłużenie igły na zero stopni i na 90 stopni. Następnie wypełnij martwą przestrzeń w układzie roztworem hydrożelu. Następnie umieść końcówkę cewnika iniekcyjnego w poprzek zastawki aortalnej i w obszarze docelowym, aby spełnić pierwsze kryteria wstrzyknięcia.
Jest to prostopadłość cewnika do ściany lewej komory kominowej. Po drugie, musi charakteryzować się doskonałą stabilnością pętli zgodnie z obliczeniami systemu EMM. Po trzecie, obszar docelowy musi mieć napięcie bazowe co najmniej 6,9 miliwolta.
Jeśli te kryteria są spełnione, wsuń igłę do mięśnia sercowego. Teraz sprawdź czwarte kryterium. Musi wystąpić przedwczesny skurcz komorowy lewej komory.
Po spełnieniu wszystkich kryteriów wstrzyknąć od 0,1 do 0,3 mililitra hydrożelu ze stałą szybkością. Powtórz wstrzyknięcie w sześciu do 10 różnych pozycjach, które są tak rozproszone, jak to możliwe, aby hydrożel działał jako system dostarczania leku. Erozja musi następować stopniowe uwalnianie małego leku pirfenidonu i białka fluorescencyjnego, a także badano rubin drugi.
W in vitro mały lek uwalniany w ciągu jednego dnia, podczas gdy większe cząsteczki, takie jak M ruby dwa, uwalniane w ciągu tygodnia. Nie było widocznego uwolnienia dużych cząsteczek w celu zlokalizowania regionu docelowego dla wstrzyknięcia leku. Mapowanie 3D mięśnia sercowego w czasie rzeczywistym wykorzystano do stworzenia rekonstrukcji lewej komory.
W sposób ciągły wyświetla się jako potencjały napięciowe na stopniowanej skali kolorów, po czym jest dostosowywany do wybranego progu. Lokalne skracanie liniowe lub funkcja LLS określa ilościowo regionalny ruch ściany, uzyskując średnią zmianę odległości między miejscem próbki a sąsiednimi punktami skurczu i rozkurczu końcowego. Wartości te są następnie obliczane dla każdego segmentu i wyświetlane na mapie biegunowej.
Obszary zawałowe charakteryzują się upośledzoną wrażliwością mechaniczną lub mają wartość LLS poniżej 4% i charakteryzują się nieprawidłowymi lub niskimi potencjałami unipolarnymi, które są mniejsze niż sześć miliwoltów Po opanowaniu tę technikę można wykonać w ciągu półtorej do dwóch godzin Podczas wykonywania tej procedury. Ważne jest, aby odpowiednio to zaplanować i mieć zespół doświadczonych osób Postępuj zgodnie z tą procedurą. Warianty leczenia mogą być wdrażane, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania, takie jak optymalna formuła hydrożelu, pożądana szybkość uwalniania leku i skuteczność różnych rodzajów leków.
Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak sformułować super molekularny hydrożel obciążony lekiem oraz jak starannie zaplanować i wykonać mapowanie elektromechaniczne oraz procedury wstrzyknięcia między mięśniem sercowym. Nie zapominaj, że praca ze zwierzętami laboratoryjnymi, takimi jak świnie, wymaga zgody komitetu eksperymentalnego i powinna być wykonywana zgodnie z lokalnymi przepisami dotyczącymi dobrostanu.
Related Videos
11:32
Related Videos
15.5K Views
02:57
Related Videos
6.9K Views
08:22
Related Videos
15.8K Views
06:15
Related Videos
9.3K Views
06:53
Related Videos
9.3K Views
14:24
Related Videos
12.2K Views
06:39
Related Videos
7.2K Views
09:19
Related Videos
4.9K Views
09:39
Related Videos
8.9K Views
07:20
Related Videos
1.7K Views