本文介绍采用全景成像系统中的Langendorff灌注兔心脏进行光学测绘实验的基本程序,和双(电压和钙)的成像方式。
光学成像和荧光探针在1其他的方法,已经不能完成方式在心脏电生理领域的显著先进的研究方法。光的映射允许使用的钙和电压敏感染料,没有身体接触与组织跨膜动作电位和钙瞬变的高空间分辨率的测量。这使得许多条件下使用电极不方便或不可能1心电活动的测量成为可能。例如,光学记录在刺激和除颤后立即提供准确的形态学改变膜电位,而传统的电极技术刺激诱 发的文物遭受刺激,由于电极极化1期间和之后。
的Langendorff灌流兔心脏是人类心脏的生理和病理生理研究最多的车型之一。观察临床心律失常的种类很多,可以在兔心脏模型扼要。结果表明,在兔心脏室性心律失常的波浪纹,有效的心脏和折返波长的大小决定的,在人的心脏2非常相似。它也表明,关键方面对家兔心肌兴奋收缩(欧共体)耦合,如肌浆网(SR)的相对贡献,是非常类似人类EC耦合3。在这里,我们目前光的映射实验的基本程序,包括Langendorff灌流系统设置,光学测绘系统设置,隔离和插管,心脏,灌注和染料染色的心脏,兴奋收缩的Langendorff灌注兔心解偶联,并收集光信号。从其他物种比兔与流速的调整,光学,解决方案等,这些方法也可以应用到心脏
两个光学测绘系统,进行了阐述。全景测绘系统是用来映射整个兔心脏外膜4-7。该系统提供了一个全球视野,在折返性心律失常和除颤电路的演变,并已用于研究心律失常和抗心律失常治疗 8,9的机制。双绘图系统是用来绘制动作电位(AP)和钙瞬变(CAT),同时从同一领域的观点 10-13 。电交替和诱导心律失常14日至16日,这种做法增强了我们对钙的重要作用的认识。
根据我们的经验,一个成功的Langendorff灌注兔心脏实验的关键,包括精心准备Tyrodes的解决方案,快速收获的心脏,维护良好的灌注压,和适当的pH值在灌注系统的含氧解决方案。为了记录尽可能高的信号信噪比的信号,我们需要考虑的因素包括光源,光学过滤器,聚焦光学系统,光电探测器等19。这些方面的详细讨论其他地方 19 。幼兔(4-5个月;重量:年龄7-9磅),可以用来避免心外膜脂肪,从而减少了信号,光信号的信噪比。
记录每个像素的信号是从组织体积所发出的光的加权融合。本组织体积的深度取决于所用染料的激发和发射波长。对于DI – 4 – ANEPPS,作为一个例子,估计穿透深度是在兔子心脏20300μm。因此,光信号的解释应谨慎时,当地的电气功能的异质性窦房结,房室结,并在室性心律失常1,21,22。
与电极记录相比,光的映射技术的一个限制,往往是由心脏收缩造成的运动伪影distored的光学动作电位复极相。可以用来减少工件机械约束,但不能完全消除它。相比之下,药理激发收缩uncouplers有效地消除运动伪影。然而,这些uncouplers(如2,3 – 丁二酮肟)可能有显著的电生理的副作用。 Blebbistatin被证明有23在正常心脏的心脏电生理无不良副作用,因此是一个有前途的解偶联剂光映射。应该指出的是,加速水肿,由于取消收缩也可能影响电。
The authors have nothing to disclose.
国立卫生研究院拨款R01 HL085369,HL067322,HL082729,EB008999
Reagent | Company | Catalogue Number |
NaCl | Fisher Scientific, Fair Lawn, NJ | S271-1 |
CaCl2 (2H2O) | Fisher Scientific, Fair Lawn, NJ | C79-500 |
KCl | Fisher Scientific, Fair Lawn, NJ | S217-500 |
MgCl2 (6H2O) | Fisher Scientific, Fair Lawn, NJ | M33-500 |
NaH2PO4 (H2O) | Fisher Scientific, Fair Lawn, NJ | S369-500 |
NaHCO3 | Fisher Scientific, Fair Lawn, NJ | S233-3 |
D-Glucose | Fisher Scientific, Fair Lawn, NJ | D16-1 |
Blebbistatin | Tocris Bioscience, Ellisville, MO | 1760 |
Di-4-ANEPPS | Invitrogen, Carlsbad, CA | D1199 |
RH237 | Invitrogen, Carlsbad, CA | S1109 |
Rhod-2AM | Invitrogen, Carlsbad, CA | R1244 |
Pluronic F127 | Invitrogen, Carlsbad, CA | P3000MP |
Dimethyl sulphoxide (DMSO) | Sigma, St. Louis, MO | D2650 |