November 22nd, 2013
Ультра-высокая УЗИ частота и мощным концертным инструментом визуализации для изучения сердечной патологии у мелких животных. Его неинвазивность позволяет поддерживать физиологическую состояние эмбрионов. Здесь мы покажем использование ультразвука М-режим, чтобы измерить частоту сердечных сокращений эмбрионов на E18.5 в период внутриутробного развития.
Общая цель этой процедуры заключается в измерении частоты сердечных сокращений эмбрионов мышей внутриутробно при E 18,5 с помощью простого ультразвукового исследования в режиме M. Это достигается путем безопасного размещения беременной самки на платформе с непрерывной анестезией. Во-вторых, расположение эмбрионов определяется вдоль эпидермиса брюшной полости самки.
Третий шаг заключается в измерении частоты сердечных сокращений каждого эмбриона с помощью датчика с частотой 30 мегагерц. Затем хвосты эмбрионов собирают для генотипирования. В конечном счете, результаты могут показать, как частота сердечных сокращений каждого эмбриона определяется внутриутробно, измеряя время, затраченное на сердечный цикл в миллисекундах.
Основное преимущество этой методики перед существующим методом, таким как видеомикроскопия, заключается в том, что это простой метод, предназначенный как для специалистов, так и для неспециалистов, и он обеспечивает высокоточные измерения сердечного ритма. Правильная подготовка системы и материала имеет решающее значение, и чрезмерно длительная процедура может повлиять на физиологические и гемодинамические характеристики плода. Запустите систему ультразвуковой визуализации.
Подключите сканирующую головку, соответствующую преобразователю с частотой 30 мегагерц, и подключите блок контроллера физиологии на блоке контроллера. Выберите программу измерения сердца. Затем заполните носовую часть сканирующей головки ионизированной водой.
Избегайте пузырьков воздуха, так как они влияют на разрешение изображения. Поместите сканирующую головку ручкой вверх на ее держатель рядом с платформой визуализации на продезинфицированную рабочую зону, полностью наполните флакон гелем для ультразвукового исследования. Избегайте образования крупных пузырей.
Поместите бутылку вверх дном в контейнер для предварительного нагрева, установленный на 37 градусов Цельсия. Проверьте уровни кислорода и изофтора в системе трубок для анестезии. Один эксперимент с восемью эмбрионами будет использовать от 15 до 20 литров кислорода и не должен занимать более часа.
Расположите флаконы с офтальмологическим бальзамом, кремом для депиляции и электродным гелем рядом с платформой для визуализации. Убедитесь, что инфракрасная тепловая лампа работает. Он должен быть установлен на правильном расстоянии и интенсивности, чтобы мыши, помещенные ниже него, могли поддерживать температуру своего тела и постоянный пульс.
Обезболивайте беременную самку в камере с непрерывной подачей 2%изофа, фтора и кислорода до тех пор, пока она не потеряет сознание. Поместите мышь на платформу визуализации в лежачем положении. Отрегулируйте трубку для непрерывной ингаляции 1,5% изофтора и кислорода и зафиксируйте ингаляционную трубку лентой.
Достаточная анестезия должна быть подтверждена во время процедуры расслабленным положением мыши и отсутствием какой-либо реакции на пощипывание хвоста и пальцев ног. Наносите электродный гель только на верхнюю левую и нижнюю правую электродные подушечки для правой четырех ног и левой задней ноги. Для электрокардиографии закрепите четыре лапы на каждой подушечке с помощью ленты, чтобы предотвратить сухость глаз.
Нанесите по одной капле офтальмологического бальзама на каждый глаз. Далее побрейте живот от груди до мочевого пузыря машинкой для стрижки волос. Будьте осторожны, чтобы не порезать соски, затем нанесите крем для депиляции на две минуты и тщательно вытрите его марлей, чтобы удалить оставшиеся волосы.
Наконец, вставьте термометр, предварительно смазанный электродным гелем, в прямую кишку женщины. Поддерживайте температуру тела и частоту сердечных сокращений, регулируя инфракрасную тепловую лампу. Если температура тела опускается ниже 36,5 градусов по Цельсию, остановитесь, отрегулируйте лампу и подождите пару минут, прежде чем продолжить.
Это потребует терпения после подготовки дамбы со всеми инструментами наготове, осторожно надавливая на голое брюшко, чтобы медленно и легко найти эмбрионы. Разложите их так, чтобы большая часть эмбрионов находилась в одном слое под брюшной поверхностью, в каждом маточном роге мешки соединяются линейно. Старайтесь соблюдать этот порядок при раскладе.
В некоторых штаммах несколько эмбрионов расположены ниже остальных. Исключите эти эмбрионы из анализа. Отметьте каждый эмбрион на голом животе самки постоянным маркером с их передним, задним и дорсальным вентральными направлениями.
Пронумеруйте зародыши в правом и левом рогах, начиная с шейки матки. Затем нарисуйте их местоположение на листе бумаги, чтобы отследить их. Нанесите небольшое количество теплого геля для ультразвука на обнаженный живот и равномерно распределите.
Избегайте образования пузырьков. Добавьте около пяти миллилитров геля на конкретную область, чтобы получить изображение длительного обезболивания от выпадения волос и ультразвукового геля. Хотя предварительное тепло может привести к переохлаждению и впоследствии сказаться на температуре тела самки.
Если температура тела опускается ниже 36,5 градусов по Цельсию или частота сердечных сокращений опускается ниже 400 ударов в минуту, в любой момент процедуры остановитесь, придвиньте нагревательную лампу поближе и подождите пару минут, чтобы дать возможность жизненно важным показателям перестроиться. Держите зонд в контакте с толстым слоем геля и постепенно перемещайте зонд к коже, ища бьющееся сердце. Затем отрегулируйте угол наклона зонда так, чтобы оба желудочка имели наибольший размер в плоскости визуализации.
Начните получение изображений, положив предплечье на станцию. Поместите датчик на ультразвуковой гель для получения живого изображения на экране просмотра. Держите выступ датчика вверх и щелкните маркер ориентации кожной головки.
Приступая к шейке матки, перейдите к ближайшему эмбриону и визуализируйте бьющееся сердце в центре экрана в зоне фокусировки. Аккуратно двигайте зонд вверх и вниз, а также в стороны, не теряя контакта с гелем. Чтобы получить желаемую плоскость изображения, приобретите запись в реальном времени.
Получите изображение разведчика и возобновите запись не менее чем на пять секунд, прежде чем перейти к следующему эмбриону. После того, как все эмбрионы будут проанализированы, нажмите кнопку «Обзор» на клавиатуре. Чтобы просмотреть список записей, воспроизведите трассировку каждого записанного М-режима и измерьте расстояние между как минимум шестью соседними пиками, чтобы получить среднюю частоту сердечных сокращений.
Не двигайте мышью, а выполняйте хирургическую процедуру на платформе визуализации, чтобы с помощью чистых хирургических ножниц и щипцов отслеживать пронумерованные эмбрионы в продольном направлении кожи и мышечных слоев брюшной полости. Найдите мешочки в каждом маточном роге и сопоставьте номера. Разрежьте дубовый мешок, чтобы обнажить эмбрион в порядке, указанном выше.
Если не в линейном порядке, посмотрите на бумажный эскиз положения эмбриона, вырезанного примерно по четыре миллиметра от каждого хвоста. Для генотипирования, поскольку геномная ДНК очень эффективно извлекается из эмбриональных хвостов после завершения, усыпьте всех животных в соответствии с вашим комитетом по уходу за животными. С помощью описанного метода оценивалось влияние сирийской протеазы фурина на эндотелиальные клетки.
Измерение частоты сердечных сокращений эмбрионов мышей при Е 18,5 в утробе матери показало, что гомозиготные, но не гетерозиготные эхоэмбрионы, лишенные фурина, страдали от тахикардии после освоения. Эта методика может быть выполнена примерно за один час для одного литра шести-восьми эмбрионов.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Это исследование демонстрирует использование М-режима ультразвукового исследования для измерения частоты сердечных сокращений у эмбрионов мышей внутри матки на 18.5-м дне развития. Неинвазивный характер этой методики позволяет сохранять физиологическое состояние эмбрионов во время визуализации.
Noninvasive in utero M-mode echocardiography enables accurate, physiologically relevant measurement of embryonic heart rate in mouse models, supporting early-stage cardiovascular target validation. This approach preserves native hemodynamics, providing high-confidence functional readouts essential for de-risking genetic models of congenital heart disease. The method strengthens translational continuity from discovery biology to preclinical assessment in cardiovascular drug discovery portfolios.
This noninvasive measurement method integrates at the interface of early discovery and preclinical validation, bridging genetic model characterization and translational cardiac assessment.