13 сентября 2011 г.
Эта статья подробно процедура вскрытия, инструментальная установка, и экспериментальных условиях при оптическом отображение трансмембранного потенциала (ВМ) и внутриклеточного кальция переходных (КПП) в интактных изолированных Langendorff перфузии мыши сердца.
Общая цель этой процедуры заключается в одновременном оптическом картировании трансмембранного потенциала и внутриклеточного транзиента кальция в интактных изолированных сердцах мышей, перфузируемых ЛОР. Это достигается путем сначала иссечения неповрежденного сердца мыши, затем канюлирования аорты и начала перфузии ЛОР. Следующим шагом является иммобилизация сердца путем загрузки возбуждающего сокращения на соединитель и последующего прикрепления сердца к перфузионной камере.
Заключительными этапами являются загрузка оптических красителей и подготовка к уменьшению артефактов движения во время эксперимента. Оптические изображения получаются путем сбора света, излучаемого сердцем, с помощью камер Ultima LC Moss. Эй, меня зовут ди.
Я учусь в аспирантуре Вашингтонского университета. Основное преимущество этой методики перед существующим методом, таким как микроэлектрод, заключается в том, что оптическое картирование позволяет получить большее пространственное разрешение по всей поверхности сердца. Привет, меня зовут Мэтт Салкин.
Я учусь в аспирантуре Вашингтонского университета. Этот метод, если он выполнен правильно, может помочь ответить на многие вопросы в электрофизиологии сердца, такие как основы аритмогенеза. Начните с настройки одного перистальтического насоса для циркуляции растворов со скоростью 40 миллилитров в минуту.
Затем установите второй перистальтический насос на 80 миллилитров в минуту. Этот насос возвращает Perfuse eight обратно в резервуар для хранения и насыщения кислородом. Включите насосы и промойте систему одним литром 70% этанола в течение 30 минут с рециркуляцией.
После этого промойте двумя литрами деионизированной воды без рециркуляции. После того, как вода будет откачана, налейте два литра раствора Tyro и пропустите его через пятимикронный фильтр. Нагрейте перфузу до восьми-37 градусов Цельсия с помощью водяной рубашки и пузырькового газа циркулятора добавьте в раствор.
Отрегулируйте скорость барботирования газа, чтобы поддерживать pH на уровне 7,35 плюс-минус 0,05. Контролируйте как pH, так и температуру во время эксперимента. Двойной оптический картографический аппарат состоит из двух высокоскоростных камер C moss, которые могут захватывать изображение размером 100 на 100 пикселей со скоростью 3000 кадров в секунду.
Прикрепите полосовой фильтр к камере визуализации кальция и прикрепите фильтр длинного пропускания к камере визуализации напряжения на держателе двойной камеры. Прикрепите зеркало и линзу так, чтобы свет, исходящий от сердца, фокусировался на зеркале линзой. Кроме того, прикрепите к держателю две камеры и расположите их так, чтобы они были перпендикулярны друг другу.
Далее установите лампочку возбуждения. Свет генерируется галогенной лампой и направляется через гибкий световод. Пропустите свет через тепловой фильтр, затвор для ограничения экспозиции и фильтр с полосой возбуждения.
Наконец, подготовьте электроды из серебра и хлорида серебра, установив их в камеру. После двойной проверки и регулировки уровней на усилителях и фильтрах настройка готова к сердцу. Используйте коктейль из кетамина и ксилазина со 100 единицами гепарина, чтобы обезболить мышь, прежде чем продолжить.
Убедиться в отсутствии болевого рефлекса у животного можно с помощью щипки на пальце ноги. После выполнения разреза на средней части грудины быстро удалите сердце и окружающие ткани. Затем с помощью препарирующего микроскопа быстро определите аорту и сделайте чистый разрез поперек восходящей аорты ниже правой подключичной артерии.
Теперь прикрепите короткий участок аорты к изготовленной на заказ канюле 21 калибра с помощью четырех черных плетеных шелковых швов После канюляции ретро значительно перфу и супер слияние сердца. С помощью раствора Tyro отрегулируйте скорость потока, чтобы давление в аорте колебалось от 60 до 80 миллиметров. Ртуть, измеренная с помощью датчика давления.
Теперь рассеките и удалите окружающие легкие вилочковую железу и жировую ткань. Теперь вставьте силиконовую трубку в левый желудочек через легочные вены. Пришить трубку к близлежащей соединительной ткани.
Этот очень важный шаг предотвращает застой и закисление перфузии восьмерки, застрявшей в левом желудочке, особенно после подавления желудочковых сокращений. Чтобы предотвратить перфузные восемь индуцированных сердечных движений, прикрепите сердце к нижней части перфузионной камеры, покрытой защитой порога, на ее вершине. Кроме того, растяните и прижмите правый и левый придатки предсердия, чтобы увеличить площадь поверхности предсердий в вертикальном положении.
Это позволит максимально увеличить площадь поверхности записи. Чтобы провести стимуляцию стимуляции, прикрепите к поверхности сердца специально изготовленный электрод. Чтобы уменьшить артефакты движения, закрепите небольшое покровное стекло над сердцем на поверхности раствора.
Для этого заклинив стекло между несколькими штифтами. В качестве заключительных приготовлений сфокусируйте возбуждающий свет на сердце и расположите камеры так, чтобы получить оптическое изображение, затем начните загрузку красителя во время загрузки матриц. Непрерывно контролируйте записи ЭКГ, чтобы обеспечить нормальную электрическую функцию сердца.
Начните с прогрева статинов BLEs до комнатной температуры. Затем смешайте полмиллилитра статина BLEs с обильными восемью в резервуаре для хранения и разведите оставшийся 10-й миллилитр статина BLEs в одном миллилитре раствора Tyros. В течение следующих 20 минут медленно вводите статин BLEs в тирос через порт для лекарств рядом с канюлей.
Статин BLEs будет постепенно уменьшать артефакт движения. Затем разведите 30 микролитров чувствительного к напряжению красителя в одном миллилитре раствора тиро и медленно вводите эту смесь в течение пяти-семи минут в тот же порт для лекарства. Затем снова сделайте ту же смесь.
На этот раз, добавив дополнительно 30 микролитров показателя кальция. Медленно наносите эту смесь в течение пяти-10 минут через тот же порт. После введения индикатора кальция подождите еще пять-10 минут, пока статины BLEs полностью подавят движение, а красители попадут в клетки, прежде чем приступать к эксперименту.
Эта сердечная подготовка была сделана. Согласно протоколу, сигналы ЭКГ регистрировались во время стимуляции желудочков от стимуляции S one S one. Потенциалы действия и переходные сигналы кальция регистрировались из предсердий слева и желудочков справа.
Стрелка показывает, где произошло рассеяние сигнала от желудочков путем объединения записей с камеры в единицы три пикселя на три пикселя, массив кальциевых переходных процессов и потенциалов действия может быть отображен из данных массива. Можно построить рисунок, показывающий потенциал проводимости действия. Данные из трех последовательных точек на поперечной и продольной оси показывают изменение амплитуды с распространением потенциала действия по поверхности желудочка.
Аналогичным образом, можно построить рисунок, показывающий потенциал действия и продолжительность переходных процессов кальция. Это показывает условие управления слева справа. В сердце вводили изопротеренол, что явно сокращает продолжительность как переходных процессов кальция, так и потенциалов действия.
После освоения этой техники ее можно завершить за два-три часа после этой процедуры. Другие методы, такие как протокол стимуляции, могут быть выполнены для того, чтобы ответить на дополнительные вопросы, например, о рефрактерном периоде AV-узла.
Это исследование представляет детальную процедуру оптического картирования трансмембранного потенциала и внутриклеточных кальциевых транзиентов в изолированных сердцах мышей, перфузированных по Langendorff. Метод улучшает пространственное разрешение по сравнению с традиционными методами, обеспечивая взгляд на электрофизиологию сердца.
Optical mapping of transmembrane potential and calcium transients in mouse hearts provides high-resolution spatial and temporal data critical for mechanistic de-risking in cardiovascular target validation. This approach enables quantitative assessment of electrophysiological phenotypes, supporting predictive confidence in preclinical models of arrhythmia and heart failure. By capturing concurrent Vm and CaT dynamics, the method bridges discovery biology with translational biomarker alignment in disease-relevant systems.
The method integrates into the discovery continuum from target hypothesis testing through lead identification to preclinical efficacy assessment, enabling iterative refinement of cardiovascular candidates based on functional electrophysiological readouts.