इस कागज विच्छेदन की प्रक्रिया का विवरण, वाद्य सेटअप, transmembrane (VM) बरकरार पृथक Langendorff में और intracellular क्षणिक कैल्शियम (कैट) क्षमता ऑप्टिकल मानचित्रण के दौरान और प्रयोगात्मक शर्तों माउस दिल perfused.
माउस दिल हृदय इस प्रजाति में जेनेटिक इंजीनियरिंग के लिए कम लागत प्रौद्योगिकी के अस्तित्व के कारण अध्ययन के लिए एक लोकप्रिय मॉडल है. माउस दिल के हृदय शारीरिक phenotyping प्रतिदीप्ति इमेजिंग का उपयोग transmembrane क्षमता के लिए विभिन्न जांच (वी मीटर), कैल्शियम (कैट), यात्रियों और अन्य मानकों को रोजगार आसानी से किया जा सकता है. उत्तेजना – संकुचन युग्मन कार्रवाई क्षमता और intracellular कैल्शियम की गतिशीलता के द्वारा विशेषता है, इसलिए यह महत्वपूर्ण है दोनों वी मीटर और कैट 1-4 दिल पर एक ही स्थान से एक साथ नक्शा. Langendorff से एक साथ ऑप्टिकल मानचित्रण perfused माउस दिल संभावित दिल की विफलता, अतालता, चयापचय रोग, और अन्य हृदय रोग के अंतर्निहित तंत्र स्पष्ट है. सक्रियण के विज़ुअलाइज़ेशन, चालन वेग, कार्रवाई संभावित अवधि, और साइटों की एक असंख्य अन्य पैरामीटर के सेलुलर स्तर की जांच से हासिल नहीं कर सकते हैं लेकिन अच्छी तरह से ऑप्टिकल 1,5,6 मानचित्रण द्वारा हल है. इस पत्र में हम माउस दिलों में एक साथ ऑप्टिकल वी मीटर और बिल्ली के उच्च spatio-अस्थायी राज्य के कला CMOS इमेजिंग तकनीक का उपयोग संकल्प के साथ मानचित्रण के लिए मौजूद इंस्ट्रूमेंटेशन सेटअप और प्रयोगात्मक शर्तों अनुरूप ऑप्टिकल इस विधि के साथ प्राप्त की रिकॉर्डिंग वर्णन Langendorff perfused माउस दिलों की है कि एक साथ ऑप्टिकल मानचित्रण दोनों संभव और विश्वसनीय है.
इस प्रयोग में हम एक छोटे से सिलिकॉन ट्यूब, जो एक uncoupler उत्तेजना – संकुचन के साथ निलय संकुचन के दमन के बाद विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जोड़कर Langendorff छिड़काव विधि संशोधित. सिलिकॉन ट्यूब समाधान भीड़, छिड़काव समाधान के अम्लीकरण, और ischemia के बाएं वेंट्रिकल में विकास को रोकने के लिए प्रयोग किया जाता है. माउस दिल बहुत हाइपोथर्मिया के प्रति संवेदनशील है, इस प्रकार, दिल भर में तापमान भिन्नरूपों कार्रवाई संभावित durations में कृत्रिम मतभेद का कारण होगा. नतीजतन, एक हीटिंग सिस्टम छिड़काव कक्ष में लागू किया गया था, के क्रम में आठ प्रयोग की सम्पूर्णता के दौरान 37 डिग्री सेल्सियस के एक निरंतर तापमान बनाए रखने. के बाद से एक Langendorff मॉडल दिल की स्फूर्तिदान नहीं रख करता है, एक perfusate के लिए न्यूरोट्रांसमीटर जोड़ने पर विचार के क्रम में शारीरिक सहानुभूति और parasympathetic 9 टोन की जांच की जरूरत है. प्रतिगामी छिड़काव के अलावा, दिल की superfusion के अलावा pH और तापमान के रूप में में उपयुक्त पर्यावरणीय मानकों को बनाए रखने में मदद करता है. इस विधि में, Langendorff perfused दिल क्षैतिज रखा गया था. एक ऊर्ध्वाधर Langendorff छिड़काव सेटअप भी 10 इस्तेमाल किया जा सकता है, लेकिन थोड़ा अलग हृदय 11 यांत्रिकी में परिणाम हो सकता है. CMOS कैमरों के अलावा, वैकल्पिक डिटेक्टरों भी उपलब्ध हैं और नक्शा वी मीटर और एक साथ कैट 12 के लिए लागू किया जा सकता.
Spatio-अस्थायी उच्च संकल्प CMOS कैमरों के आवेदन रिकॉर्डिंग की सटीकता का आश्वासन दिया है, तथापि, ऑप्टिकल मानचित्रण संकेतों को किसी एकल कक्ष से नहीं हैं. बल्कि, प्रत्येक फ्लोरोसेंट संकेत कोशिकाओं के सैकड़ों या हजारों से आता है, ऑप्टिकल बढ़ाई पर निर्भर करता है. बहुत बड़ा निलय प्रतिदीप्ति ऑप्टिकल बिखरने से atrial संकेतों को विकृत कर सकते हैं, इसलिए, ऑप्टिकली दर्ज संकेतों के सावधान व्याख्या की आवश्यकता है. माउस की तैयारी के संकेत विरूपण और शोर 13 दिल के छोटे आकार के कारण सतह वक्रता द्वारा प्रेरित एक और सीमा है. चालन वेग माप माउस दिल की वक्रता से न केवल लेकिन यह भी इलेक्ट्रोड polarity और आभासी इलेक्ट्रोड से बदला जा सकता है. चालन वेग, सक्रियण anisotropy, और repolarization नक्शे के लिए सटीकता प्राप्त करने के लिए, कैमरे के दिल की सतह पर ध्यान केंद्रित सही आवश्यक है.
इस विधि में, वास्तविक समय ईसीजी रिकॉर्डिंग ऑप्टिकल हृदय इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी की जांच के पूरक कर सकते हैं. वोल्ट के प्रति संवेदनशील (RH237) डाई और कैल्शियम सूचक (Rhod – 02:00) प्रोटोकॉल, इसी तरह की उत्तेजना, और उनके तेजी से प्रतिक्रिया की वजह से अलग उत्सर्जन स्पेक्ट्रा 3,7 में उपयोग किया जाता है. रंजक है कि वी मीटर और RH237 की तुलना में अन्य बिल्ली और Rhod – 02:00 3 मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है के वैकल्पिक संयोजन कर रहे हैं. एक उपन्यास वोल्टेज के प्रति संवेदनशील डाई, एक बड़े स्टोक बदलाव (200nm>) के साथ PGHI, बेहतर वी और PGHI और Rhod – 2:00 14 के बीच उत्सर्जन तरंगदैर्य की अधिक से अधिक जुदाई की वजह से मीटर CaT संकेतों की अनुमति पाया गया था. भविष्य सुधार उपन्यास फ्लोरोसेंट जांच, नया इमेजिंग डिटेक्टरों के विकास, और बेहतर छवि संसाधन सॉफ्टवेयर की खोज पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं. उच्च संकल्प और उपन्यास ऑप्टिकल 3 डी मानचित्रण के लिए ऑप्टिकल इमेजिंग रूपात्मकता भी कर रहे हैं ऑप्टिकल 5 मानचित्रण महत्वपूर्ण भविष्य दिशाओं हैं.
The authors have nothing to disclose.
एनआईएच HL085369 R01 अनुदान.
Chemical | Company | Catalog 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 |
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 |
Material | Company | Catalog Number |
PowerLab 26T | AD Instruments, Sydney, Australia |