Инъекция под контролем эхокардиографии для целенаправленной и надежной доставки интрамиокардиальных стволовых клеток в модели инфаркта миокарда у крыс

Для начала с помощью стерильного аппликатора нанесите офтальмологический гель на оба глаза крысы под наркозом, чтобы предотвратить сухость. После полного удаления волос продезинфицируйте место инъекции, чередуя соответствующий хирургический скраб с 70% этанолом. Перенесите крысу с грелки на животную платформу системы ультразвуковой визуализации.

Нанесите небольшое количество электродного геля, чтобы прикрепить лапы крысы к электродам платформы, улучшая качество сигнала. Затем введите ректальный температурный зонд для непрерывного контроля температуры тела. Теперь получите желаемые исходные изображения или изображения перед инъекцией, включая изображения с длинной и короткой осями парастернальной оси в режиме B и M, а также изображения четырех камер для анатомической и функциональной оценки.

Чтобы подготовить систему для инъекций, прикрепите стерильную направляющую иглу 22 калибра к одномиллилитровому шприцу. Установите шприц с направляющей иглой на зажим для инъекций и закрепите его на месте. Затем совместите ультразвуковой датчик с креплением для инъекции, чтобы направляющая игла была видна в поле визуализации.

Отрегулируйте положение датчика с помощью крепления датчика и удерживающего зажима. Не двигая крысу, поворачивайте платформу животного до тех пор, пока выемка на датчике не будет направлена к правому плечу крысы. Чтобы точно настроить визуализацию, отрегулируйте винты микроманипулятора на рельсе платформы для животных.

Держите датчик неподвижно, чтобы сохранить выравнивание с иглой. Теперь, используя парастернальную визуализацию по длинной оси B и M, визуализируйте область инфаркта. Оцените степень инфаркта, региональное смещение стенки и области истончения стенки, чтобы определить целесообразность инъекции.

Определите периинфарктную зону и выберите гипокинетическую зону рядом с ядром инфаркта, которая имеет толщину конечной диастолической стенки более одного миллиметра. Далее, используя рельсовую систему, продвиньте крепление для впрыска в сторону платформы животного. Затем отрегулируйте винты микроманипулятора инъекционного крепления, чтобы точно выровнять кончик иглы с точным центром поля датчика.

Теперь, чтобы медленно продвинуть направляющую иглу и проколоть кожу, поверните винт микроманипулятора инъекции на креплении для инъекций и убедитесь, что кончик иглы виден в ультразвуковом поле. Затем активируйте функцию направления иглы в ультразвуковом программном обеспечении, чтобы подтвердить запланированную траекторию движения направляющей иглы. Продвигайте направляющую иглу по направлению к выбранному месту инъекции, останавливаясь скосом в одном-двух миллиметрах от передней стенки левого желудочка.

После того, как игла будет в нужном положении, попросите одного оператора стабилизировать направляющую иглу у ее основания для поддержания постоянной ультразвуковой визуализации. Попросите другого оператора ослабить зажим шприца, осторожно извлеките шприц и замените его шприцем, содержащим инъекцию. Затем прикрепите иглу 29 калибра длиной 88 мм к шприцу, содержащему инъекцию.

Закрепите шприц на креплении для инъекций. Вручную введите иглу через неподвижную направляющую иглу, при необходимости внося незначительные корректировки винтами микроманипулятора по оси X. Продолжайте продвигаться иглой вручную до тех пор, пока на УЗИ не станет виден скос в грудной полости.

Как только игла 29 калибра станет видимой на УЗИ, введите ее в миокард передней стенки левого желудочка с помощью винтов микроманипулятора для точного контроля. Убедитесь, что фаска иглы по всей длине внедрена в миокард. Медленно вводите инъекцию в миокард.

Подтвердите успешную инъекцию, наблюдая за ярким, плотным эхогенным пятном в месте инъекции, которое движется вместе с движением стенки передней стенки левого желудочка. Наконец, извлеките шприц и иглы из крепления для инъекций, чтобы предотвратить случайные уколы иглой. Осторожно поднимите крысу с платформы животного и положите ее на грелку для восстановления.

Биолюминесцентная визуализация выявила частичную утечку введенных стволовых клеток из-за преждевременного изъятия иглы, о чем свидетельствует диффузный люминесцентный сигнал в грудной полости. Успешная интрамиокардиальная инъекция была подтверждена концентрированным люминесцентным сигналом в области средней верхушки левого желудочка. Визуализация ex vivo разделенных сердец показала самый сильный биолюминесцентный сигнал в средней части верхушки и более слабый сигнал в верхнем и среднежелудочковом отделах.

Посмертная визуализация сердца показала видимый фиолетовый гидрогель, прилегающий к зоне инфаркта, что подтверждает адресную доставку. Флуоресцентная визуализация сердечной ткани показала, что красный индикатор был ограничен зоной периинфаркта, что подтверждает локализованную доставку. Окрашивание Sirius Red подтвердило, что индикатор был доставлен в область промежуточной толщины стенки между ядром инфаркта и здоровым миокардом.

Цветная допплерография подтвердила, что игла была правильно размещена внутри миокарда без видимого кровотока перед инъекцией. Во время инъекции передняя стенка оставалась неповрежденной, внешний кровоток не обнаруживался. После изъятия иглы в миокарде был виден оставшийся инъекционный препарат, кровоизлияния не наблюдалось.