Abstract
Sedan introduktionen i slutet av 19-talet, har Langendorff isolerade hjärta perfusion apparat, och den efterföljande utvecklingen av arbetshjärtmodellen varit ovärderliga verktyg för att studera kardiovaskulär funktion och sjukdom 1-15. Även Langendorff hjärt preparatet kan användas för alla däggdjur hjärta, de flesta studier med denna apparat använder små djurmodeller (t.ex. mus, råtta och kanin) på grund av den ökade komplexiteten i system för större däggdjur 1,3,11. En stor svårighet är att säkerställa en konstant koronarperfusionstrycket över en rad olika hjärt storlekar - en nyckelkomponent i något experiment som använder denna enhet 1,11. Genom att byta ut det klassiska hydrostatiska efterbelastningspelare med en centrifugalpump, Langendorff arbetar hjärta apparat som beskrivs nedan möjliggör enkel justering och stram reglering av infusionstryck, vilket innebär samma uppställning kan användas för olika arters eller hjärt storlekar. Dessutom kan denna konfiguration också sömlöst växla mellan konstant tryck eller konstant flöde under reperfusion, beroende på användarens preferenser. Den öppna karaktären av denna inställning, trots att temperaturreglering svårare än andra konstruktioner, möjliggör enkel samling av gråvatten och kammartryckvolymdata.
Introduction
Mycket av vår förståelse av grundläggande hjärt biologi och fysiologi har kommit från experiment som utnyttjade den isolerade, retrograd-perfusion Langendorff hjärta och de isolerade arbetande hjärtsystem. Dessa experimentella system fortfarande i stor utsträckning används i dag för att utöka vår kardiovaskulära kunskap om viktiga ämnen, bland annat ischemi-reperfusion skada 2, konditionering 4, cellbaserad terapi för skadade hjärtmuskeln 5,7, hjärt effekter av läkemedel 6,9 och hjärt allograft bevarande tekniker 8,15-18.
Medan både isolerade hjärtsystem kan användas för alla däggdjursarter, är de främst användas på små däggdjur, såsom marsvin, råtta, eller kanin 3,12,13. Större djurmodeller, såsom svin och människor, ge mer kliniskt relevant data, men är mindre ofta på grund av högre kostnader, ökad biologisk variation, större volymer av blod infusionsvätskor, och biggER delar av utrustning 1,12-15. Dessutom är datainsamling svårare, särskilt för isolerade arbets hjärtan 1,3,12-15. Som ett resultat av dessa komplexa, är kliniskt relevanta isolerade hjärta modeller används sällan, ett stort hinder för utvecklingen av hjärt-translationell forskning.
I ett försök att lösa dessa komplikationer, var det isolerade arbetshjärt förberedelse modifierats för att skapa ett system som lätt kan anpassas till hjärtan av olika arter, bland annat människa, antingen under konstant tryck eller konstant flöde Langendorff förhållanden. Den afterload efterlevnad Kammaren ersattes med en centrifugalpump för att förenkla processen för justering av perfusionstryck i Langendorff läge och afterload i arbetsläge. I stället för en sluten, mantlad behållare för att innehålla hjärtat, använder detta system en öppen kammare för att göra datainsamling enklare, genom att möjliggöra användning av transapical tillvägagångssätt för konduktans kateterisering. Moreover, gör denna öppna designen tillgång till ekokardiografisk bedömning av hjärtat, ytterligare bredda de fysiologiska parametrar som kan mätas under dessa experiment. Dessa förbättringar kommer förhoppningsvis att uppmuntra andra att använda detta system för stora djur translationell forskning.
Protocol
1. Bygga Langendorff Apparat (se figur 1)
- Med användning av 3/8 "rör, ansluter hjärtat behållaren till blodbehållaren.
- Se till att denna slang går igenom en rullpump. NOTERA: Detta kan kräva användning av två 3/8 "till 1/4" slanganslutningar för att skapa en bit av 1/4 "slangen för att gå genom rullpumpen.
- Anslut blodbehållaren att aggregatet / oxygenator med 3/8 "rör.
- Använd 3/8 "slang för att ansluta aggregatet / oxygenatom till en Y-koppling.
- Anslut en arm av Y-kontakten till centrifugal pump, anslut sedan centrifugalpump till en andra Y-kontakt (alla med 3/8 "slang).
- Fäst en bit 3/8 "slang säkra en hemostasventil till den uppåtriktade armen, som kommer att fungera som både en bubbelfälla och medel för att sätta in tryckgivaren.
- Fäst en bit av 3/8 "slangen för att den nedåtriktade armen. Denna del kommer att fästa på aor tic kanylen (dvs. efterbelastning linje).
- Anslut den andra armen av Y-kopplingen till inflödet av den förbelastning kammaren med användning av 3/8 "rör. Se till denna slang går igenom en andra rullpump.
- Anslut överskott 3/8 "slang till utflödet av denna kammare. Denna del kommer att fästa till det vänstra förmaket (dvs. förbelastningen linje).
- Anslut syrgastanken och värmeapparat till värmaren / oxygenatom.
- Kläm fast linje som går från Y-kontakten till pre-load kammaren, eftersom denna linje inte ska användas förrän hjärtan sätts i arbetsläge.
2. Tryck Volym Kateter Förberedelse
- I en 37 ° C vattenbad, värma en flaska saltlösning.
- Blöt PV konduktans katetern och tryckomvandlare i den varma saltlösning under åtminstone 30 min.
- Slå på datainsamlingssystem, vilket gör att både värma upp i minst 30 minuter.
- Slå på syretank, uppvärmningsapparater, rullpump förbinder de två reservoarer, och centrifugalpump. Uppvärmningsanordningen skall sättas till djurets kroppstemperatur (~ 36 ° C).
- Tvätta blod i enlighet med tillverkarens instruktioner. Långsammare tvätthastigheter rekommenderas för mer fullständigt avlägsnande av slaggprodukter från blodet (t.ex. överskott elektrolyter, lyserade cellmaterial).
- När blodet tvättas, kolla hematokrit nivå före hemodilution.
- Rekonstituera de tvättade röda blodkropparna med normal saltlösning för önskad hematokrit koncentration (rekommenderas: 20 till 25%) och tillsätt till Langendorff-apparat.
- Justera hastigheterna hos de två pumpar för att börja blodflödet genom systemet (med undantag av den förbelastning kammare).
- Kontrollera pH och elektrolyter i blodet blandning och justera tills fysiologiska för de arter som används. OBS: För att förhindra skadlig iflöde av kalcium vid reperfusion bör kalciumnivåerna på Langendorff apparaten initialt hållas låg (0,3-0,5 mmol / L).
- Om det finns en minskning av hematokrit med samtidig ökning av kalium, ta laktatdehydrogenas och plasma fritt hemoglobin att utesluta hemolys.
- Vid hemolys uppstår, se till att alla anslutningar är täta och det finns inga områden av uppenbart Sheering.
- Fäst Millar kateter in i den sekundära tryckplatsen på PowerLab systemet.
- Kalibrera tryckgivaren enligt tillverkarens instruktioner.
4. Förbereda Hjärta för montering på Langendorff Apparatus
OBS: En rätt arresterad hjärta bör användas för alla stora djurförsök som berör ett isolerat hjärtsystemet. Brist på kardioplegisk stillestånd kan skada hjärtat, så att den kommer inte att producera mätbara arbete. Celsior, eller låg-kalium University of Wisconsin (UW) lösning rekommenderas, eftersom inte bara är dessa lösningar som liknar de som används kliniskt, men den låga kalium av lösningen hjälper förhindrar hyperkalemi samtidigt på banan. Volymen av kardioplegisk lösning beror på hjärtstorlek, med 1 liter räcker för svin hjärtan.
- Snabbt bort hjärtat från lagringsbehållaren, utgjuta något lagringslösning i kamrarna, torka och väga.
- För att bidra till att upprätthålla en kall myocardial temperatur tills hjärtat är redo för Langendorff, återgår hjärtat till lagringsbehållare och rikta den så att kroppspulsådern är vänd uppåt.
- Sätt i ett 3/8 "kanyl i aorta och säkra med en zip-slips.
5. Fästa Hjärta till Langendorff
- Minska centrifugalpump till en långsam rännil.
- Trickle blodet i aorta tills den är fylld med blod och helt avluftades.
- Kläm fast aorta cannula till aorta slangar på Langendorff. Anteckna fäst tid.
- Sätt i den kalibrerade tryckgivaren genom hemostasventil [DS1] upp det ursprungliga aorta.
- Börja tryckmätningar och justera centrifugalpump hastighet tills önskad reperfusion tryck uppnås. OBS: Trycket kan förändras så koronara resistensförändringar. Därför övervakar aortatrycket noga, särskilt under inledande reperfusion.
- Öka temperaturen på uppvärmningsenhet intramyocardial Temperaturen mäts vid 37 ° C. OBS: Det kommer att finnas en fördröjning mellan justeringar till uppvärmningsenheten och förändringar i intramyocardial temperaturer. Därför bör temperaturförändringar göras stegvis.
- Erhålla en baslinje (T = 0) prov från den venösa blodbehållaren för att mäta pH, elektrolyter och andra biokemiska mätningar.
- För in temperaturgivare i septum och övervaka hjärtmuskeltemperatur. Minska temperaturen på uppvärmningsenhetom hjärt temperaturen stiger över 39 ° C.
- Ta blodprov varje 15 min, om justering av fysiologiska parametrar som önskas för experimentet.
- Lägg ungefär 1 mmol kalcium till blodlösningen var 5 min, se till att joniska kalcium är> 0,8 mmol / L före initieringen av arbetsläget.
6. Att sätta hjärtat i Arbetsläge
- Sätt i en lämplig storlek kanyl i vänster förmak / pulmonell ven. Detta kan göras med antingen en handväska sträng sutur eller zip-tie som är lämpligt.
- Stäng alla hål i vänster förmak som kan läcka, till exempel andra lungven ursprung med suturer eller häftklamrar som behövs.
- Justera höjden på förbelastningen kammaren så att den kolonnhöjd ger den önskade förspänningen tryck. OBSERVERA: Om man antar att densiteten hos blod / kristalloid blandningen är lika med densiteten för vatten, en mmHg = 1,36 cm av avståndet från aortaklaffen till toppen avblodnivån i förbelastning reservoaren (t.ex. 15 mmHg = 20,4 cm).
- Ta loss slangen går till förspänning kammaren och sakta börja förspänning rullpumpen, vilket gör att förspänningen kammaren och förspänning slang för att fylla helt med blod.
- När förspänningen slangen är fullständigt avluftades, långsamt fill vänster förmak och kanylen med blod.
- Utan att låta någon luft komma in i systemet, anslut förspänning slangen till vänster förmak kanylen.
7. Att få Ventrikulär Tryck-volym (PV) Inspelningar
- Följ tillverkarens instruktioner för tryck och Rho kyvett kalibrering för datainsamlingssystem.
- Placera en handväska sträng sutur med hjälp av en 3-0 polypropylen sutur vid vänster kammare (LV) apex.
- Med hjälp av en 16 G nål, göra ett hugg snitt i väskan-strängen.
- Sätt i PV konduktans kateter i den apikala snittet. OBS: Ideal kateter placering kommer depavslutas den ha alla avkänningselektroderna inom LV och två excitation elektroder utanför LV. Se till att rätt storlek djur och kateter har valts (se diskussion).
- Tryck på "Start"-knappen i övre högra hörnet för att börja spela in data och avgöra hur många volymsegmenten är aktiva.
- Om alla segment är inte aktiv, justerar kateterläge tills alla segment är aktiva. OBS: Lätt vridning av katetern kan vara nödvändigt för att optimera slingan morfologi
- Om inte kan få signaler i alla segment, justera placeringen av excitation elektroder och avkänningselektroderna per tillverkarens anvisningar.
- När önskad konfiguration erhålles, följa tillverkarens anvisningar för volym och alfa kalibrering.
- Med hjälp av en rätt kalibrerad kateter, få åtminstone 30 sekunder av baslinjen tryck-volymdata. OBS: Dessa tryck-volym slingor ger volym berodent mätningar av hjärtfunktionen (t.ex. hjärtminutvolym, slagvolym).
- När tillräckligt många slingor erhålls, fortsätt till nästa steg utan att stoppa dataregistrering, för att erhålla ocklusion tryck-volymdata.
- Täppa till förspänning röret långsamt med hjälp av en slangklämma. OBS: tryck-volymslingor bör börja för att bli mindre och växla ner och till vänster. Detta kallas den "walk down".
- Skaffa 10-15 sek på promenad ner, släpp sedan slangklämma för att möjliggöra förspänning att återinträda i vänster förmak. OBS: Dessa tryck-volym slingor ger volym oberoende mätningar av hjärtfunktionen (t.ex. förspänning rekryterbara slagarbete, end systoliskt tryck-volymförhållande).
- Sluta spela in data genom att trycka på "Stop" knappen längst upp till höger på skärmen.
- Vänta minst fem minuter innan du uppreparocklusion.
- Upprepa steg 7,7 och 7,8 för att erhålla upprepade mätningar.
Representative Results
Figur 1 är en schematisk ritning av kretsen, inklusive föreslagna kateter placering. De viktigaste delarna i denna apparat är följande: användning av en centrifugalpump för att kontrollera afterload; placering av en tryckkateter (mörkblå linje) i aortaroten för att övervaka perfusionstryck; och placering av tryck volym (PV) kateter (ljusblå linje) transapically. Även anslutningarna i figuren verkar vara raka anslutningar, är "Y"-kontakter som rekommenderas, speciellt för förspänning linjen.
Figur 2 visar de data som erhållits från tryckomvandlaren som är placerad i aortaroten av ett grishjärta under reperfusion på kretsen, som är konsekvent mellan 40 till 42 mm Hg under mer än 20 min. Förändringar i koronarmotstånd kan orsaka fluktuationer i perfusionstryck (Figur 3). Dessa variationer kan vara små och gradvisa, korrigera dem själva över tiden (figur 3a). Men i vissa fall kan dessa variationer kan vara plötsliga och kräver justering av flödet genom en centrifugalpump för att bibehålla önskad reperfusion tryck (figur 3b). Eftersom ändringar kan förekomma, krävs övervakning av aortaroten trycket under reperfusion.
Genom att utnyttja den transapical knivhugg snitt, kan tryck-volymdata lätt erhållas på isolerade hjärtsystemet. I detta experiment var en grishjärta som hade förvarats i en kall (4 ° C) konserveringslösning under 2 h användes. Vid första införandet av PV kateter, slingorna var av dålig kvalitet (figur 4a), med flera områden av crossover och inga urskiljbara hjärtcykelkomponenter. Emellertid, med minimal manipulation av katetern inuti ventrikeln, förbättrad sling morfologi dramatiskt (figur 4b), vilket möjliggör för mätningar som skall erhållas.
ve_content "> Trots optimering av kateterläge, kan öglorna som förvärvats på ex vivo-kretsen (Figur 5, översta raden) har en annan morfologi än vivo loopar i (Figur 5, nedre raden). Dessa ändringar loop morfologi är sannolikt på till olika orientering av hjärtat på banan jämfört med i rygg djur, liksom bristen på de anatomiska bilagor som finns i ett levande djur (såsom hjärtsäck). Vidare användning av stimulerings kablar för att hjälpa till att reglera hjärtfrekvensen ( rekommenderade fäst webbplats: skiljeväggen) introducerar en extern elektrisk ström, vilket leder till de spikar som ses i det nedre högra delen av ex vivo-loopar Så länge som dessa slingor fortfarande har hjärtcykeln komponenter, kan de ändå ge tolkningsbara data.. Tabell 1 visar de olika funktionella parametrar som erhållits från dessa tryckvolym loopar med hjälp av PV kateter. Den kall statisk lagring sannolikt orsakade en del inneboende skador på hjärta, vilket förklarar en del av de förändringar i de värden som erhållits på banan jämfört med in vivo-mätningar. Några av variationen inom last beroende variablerna är också på grund av de sannolika skillnaderna i förspänning mellan kretsen och det levande djuret.
Figur 1. Diagram av anordningen.
Figur 2. Representativa aortic mätningar rot tryck under reperfusion.
g3highres.jpg "width =" 500 "/>
Figur 3. Exempel på förändringar av aortaroten tryck som kan uppstå under reperfusion. Dessa förändringar kan ske gradvis och självkorrigerande (A), eller abrupta och kräver ändringar i inställningarna på centrifugalpump (B).
Figur 4. Tryck-volymslingor som erhållits vid det första införandet av katetern transapically (A) och efter mindre katetermanipulationer (B). Observera förbättringen av slingan morfologi, varvid korsnings slingan elimineras och de delar av hjärtcykeln känns igen . Spikarna i det nedre högra partiet av båda uppsättningarna av slingor är på grund av användningen av en hjärtstimulator, som introducerar en yttre elektrisk signal.
"Figur 5" fo: innehåll-width = "5in" src = "/ files/ftp_upload/51671/51671fig5highres.jpg" width = "500" />
Figur 5. Representativa mätningar tryck-volym tas på ex vivo-kretsen (övre raden), med in vivo-mätningar (nedre raden) för jämförelse. Återigen kan pacemakerspikar ses i det nedre högra av de båda uppsättningarna av ex vivo slingor.
Tabell 1 Funktionella parametrar erhålls för ett grishjärta in vivo (vänstra kolumnen) och på den arbetshjärtapparaten efter 2 timmar av kylförvaring (höger kolumn) CO:.. Hjärtminutvolym; Ea: arteriell elastance; EDPVR: Avsluta diastoliskt tryck-volymförhållande; EDV: avsluta diastoliska volymen; ESPVR: Avsluta systoliskt tryck-volymförhållande; PRSW: Förhandsladda-rekryterbara slagarbete; PVA:tryck-volymområde; SV: slagvolym; SW: slagarbete.
Discussion
Langendorff isolerade hjärta perfusion apparater och arbetshjärtmodell har lett till några av de mest fundamentala upptäckter inom hjärt fysiologi, patologi och farmakologi. Denna modell mångsidighet möjliggör dess användning med en mängd olika arter under olika normala och patologiska förhållanden 1-18. Men den isolerade hjärtmodell inte vanligen används för stora däggdjur, särskilt mänskliga hjärtan, delvis på grund av den ökade komplexiteten i både apparater design och datainsamling. Därför, det protokoll som presenteras här visar ett försök att förbättra dessa komplikationer som resulterar i ett relativt reproducerbara sätt att studera isolerade svin hjärtan.
En viktig del av vår inställning är att ersätta arteriell compliance / afterload kammare med en centrifugalpump. Detta utbyte möjliggör förbättrad styrning av koronarperfusionstrycket och afterload i Langendorff och arbetshjärt lägen, respektivt, ger detta set-up för att enkelt anpassas till hjärtan av olika storlek och arter. Till exempel, i denna utformning, är porcina hjärtan reperfuseras vid 40-45 mm Hg, medan humana hjärtan reperfuseras vid 60-65 mm Hg. Denna förändring i tryck uppnås helt enkelt genom att justera inställningarna för centrifugalpumpen; ingen komponent i systemet behöver vara fysiskt justeras. Dessutom, placera en tryckgivare i aortaroten att övervaka root tryck möjliggör enkel övergång mellan konstant flöde och konstant tryck under Langendorff-läge. Även om denna förändring avlägsnar den klassiska överensstämmelse kammaren centrifugalpumpen genom att tillåta dubbelriktad flöde sker baserat på den tryckgradient, kan tjäna som en överensstämmelse kammaren. Med systole och utkastade slagvolym, bakåtsträvande flöde över pumpen fungerar för att minska afterload trycket, replikerar aorta elasticitet.
Den öppna konstruktionen hos denna apparat är också viktigt. Med hjärtat hängande i ett öppet area, istället för en halvslutna kammare eller tratt, gör det enklare instrumentering för mätning tryck-volym. Den öppna konstruktionen möjliggör användning av en transapical snitt för LV kateterplacering, undviker i transvalvular strategi. Det transvalvular tillvägagångssätt är tekniskt svårare, och oftast kräver genomlysning för korrekt placering. Dessutom kan denna metod också framkalla klaff insufficiens. Genom att använda transapical tillvägagångssätt vi ett säkert och enkelt placera katetern inuti den vänstra ventrikeln samtidigt som man eliminerar den extra kostnaden och besväret med fluoroskopi. Den öppna konstruktionen ger också enkel åtkomst för ekokardiografi och avloppsvatten insamling, ytterligare utöka de funktionella och biokemiska parametrar som kan bedömas samtidigt på det här systemet.
Den öppna designen, och samtidigt underlätta datainsamling, gör regleringen myocardial temperatur svårare. Att upprätthålla fysiologisk temperatur är en av de kända problem med en Langendorffeller arbetar hjärtsystemet 1,3,11,13. Langendorff Systemet innehåller vanligen en värmekammare som bidrar till att upprätthålla en lämplig temperatur, men denna kammare gör också införandet av en kammartryckvolymkateter svårare. För att lösa den underlägsna reglering av den öppna konstruktionen temperatur tillsattes en oxygenator / värmeväxlare placeras efter reservoaren. Det minimala utrymme mellan värmeväxlaren och aortakanylen reducerar värmeförlust, och myokardial temperatursond säkerställer normotermi. Användningen av mantlade rör eller externa värmekällor kan också användas för att hjälpa till med temperaturkontroll.
En annan unik del i detta protokoll är att tvätta autologt blod av grisen som studeras och rekonstituering av det med vanlig saltlösning. Även om användning av antingen helblod perfusates eller röda blodkroppar förstärkt med kristalloida buffertar är inte ovanligt, det gör det närvarande med frågor. Det förstnämnda kräver oftast en donatordjuret, som lägger substantial kostnader för försöket, medan den senare kan ha immunogenicitet frågor, eftersom det oftast kommer från bovint blod 1,11-13. Genom att tvätta den ursprungliga grisens eget blod, protokollet kräver bara ett enda djur och immunogenicitet frågor borttagen. Dessutom avlägsnar diskprocessen mest av elektrolyterna, vilket innebär att de lätt kan manipuleras per de experimentella parametrarna. Slutligen, med hjälp av en bevarandeblodenhet tar bort det mesta av proteinerna i blodet, vilket är både en fördel och nackdel med detta förfarande. Fördelen är att någon koagulering och immunologiska / infektiösa proteiner avlägsnas, vilket minskar sannolikheten för att blodklumpar eller kontaminering. Nackdelen är att denna blandning har ett lågt onkotiskt tryck, vilket kan leda till hjärtmuskel ödem och eventuellt förlust av hjärtfunktionen med tiden. Det här problemet kan åtgärdas dock genom tillsats av albumin eller annan kolloid.
Att se till att rätt storlek på ettimal och kateter har valts ut är lika viktigt som att använda en väl fungerande hjärtapparat. Helst ska katetern placeras med alla sensorelektroder kammar utrymme, med två excitation elektroder (dvs. de mest proximala elektroder) utanför kammarutrymme. Om djurets ventrikulär hålighet är för liten, eller avståndet mellan elektroderna är för stor, då alla segment inte kommer att passa inom den LV utrymme. Även placeringen av excitation elektroder kan justeras, kan en liten LV hålighet också orsaka katetern att böjas eller kurva, vilket gör datainsamling svårt. Därför, för funktionell analys av stora djur hjärtan, är ett djur storlek på minst 60 kg rekommenderas. Med ett djur av denna storlek, elektrodavstånd av 7 mm tillåter vanligtvis för fullständig införing av katetern.
Sammanfattningsvis beskriver ett isolerat arbetshjärtsystem som förenklar perfusion tryckreglering, uppgifter col detta manuskriptling, och övergripande design, samtidigt som temperaturkontroll endast något svårare. Dessa modifieringar av isolerade arbets hjärta kommer förhoppningsvis att möjliggöra dess ökade användning med stora däggdjurs hjärtan, inklusive människor, främja vår förståelse av hjärt patologi och möjliggöra mer kliniskt relevanta behandlingsalternativ på att upptäckas.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| PowerLab 16/35 with LabChart Pro | ADInstruments | PL3516/P | |
| MPVS Ultra Pressure-Volume Unit | ADInstruments | 880-0168 | |
| Ventri-Cath Catheter (5F, 12E, 7 mm, DField, Straight, 122 cm) | Millar | VENTRI-CATH-507s | |
| Pressure Catheter (3.5F, Single, Straight, 100 cm, Ny, Non Repairable) | Millar | SPR-524 | |
| PV Extension Cable (10 ft) | ADInstruments | CEC-10PV | |
| Catheter Interface Cable (10 ft) | ADInstruments | PEC-10D | |
| Rho Calibration Cuvette | ADInstruments | 910-1060 | |
| MPVS Ultra BNC Cable Pack | ADInstruments | 880-0172 | |
| Autotransfusion system | Sorin | 7320000 | |
| Bowl Set with Low Volume (135 ml) Centrifuge Bowl | Sorin | 7135100 | |
| Oxygenator/Heat Exchanger | Terumo | 3CXSX18RX | |
| Perivascular flow probe | Transonic Systems | PAU Series | Size of flow probe will depend on animal size; for 60 kg pig, recommend 20 or 24 mm probe |
| Perivascular flowmeter module | Transonic Systems | TS420 | |
| Myocardial temerpature sensor | Smiths Medical | MTS-40015 | |
| 16 G 1" Regular needle | BD Inc. | 305197 | |
| 4-0 polypropylene suture (double-arm) | Ethicon | 8526H | For purse-string stitches |
| 2-0 polypropylene suture (single-arm) | Ethicon | 8833H | |
| Cable ties | ULINE | S-1021 | |
| Cable tie gun | ULINE | H-241 | |
| Clear, Flexible PVC Tubing | VWR International | 89068 | Inner diameter depends on cannulas, pumps and other equipment used; most commonly use 1/4", 3/8" tubing |
| Straight Tubing Connectors | VWR International | 46600 | |
| Y-Shaped Tubing Connectors | Thermo Scientific | 6152 | |
| Jacketed Bubble Trap | Radnoti | 14040 | For preload chamber |
| Centrifugal pump | Maquet | 70105 | The centrifugal pump and roller pumps were obtained used from perfusion department after clinical use. |
| Roller pumps | Maquet | HL-20 | |
| Hemostasis Valve | Merit Medical | MAP150 | |
| Blood gas analyzer | Instrumentation Laboratory | 570001000 |
References
- Skrzypiec-Spring, M., Grotthus, B., Szelag, A., Schulz, R. Isolated heart perfusion according to Langendorff---still viable in the new millennium. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 55, 113-126 (2007).
- Cheung, P. Y., et al. Matrix metalloproteinase-2 contributes to ischemia-reperfusion injury in the heart. Circulation. 101, 1833-1839 (2000).
- Ytrehus, K.
- Ferdinandy, P., Schulz, R. Nitric oxide, superoxide, and peroxynitrite in myocardial ischaemia-reperfusion injury and preconditioning. British Journal of Pharmacology. 138, 532-543 (2003).
- Ohno, N., et al. Transplantation of cryopreserved muscle cells in dilated cardiomyopathy: effects on left ventricular geometry and function. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 126, 1537-1548 (2003).
- Hamlin, R. L., et al. Sensitivity and specificity of isolated perfused guinea pig heart to test for drug-induced lengthening of QTc. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 49, 15-23 (2004).
- Lee, M. S., Lill, M., Makkar, R. R. Stem cell transplantation in myocardial infarction. Reviews in Cardiovascular Medicine. 5, 82-98 (2004).
- Ryugo, M., et al. Myocardial protective effect of human recombinant hepatocyte growth factor for prolonged heart graft preservation in rats. Transplantation. 78, 1153-1158 (2004).
- Valentin, J. P., Hoffmann, P., De Clerck, F., Hammond, T. G., Hondeghem, L. Review of the predictive value of the Langendorff heart model (Screenit system) in assessing the proarrhythmic potential of drugs. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 49, 171-181 (2004).
- Southworth, R., Blackburn, S. C., Davey, K. A., Sharland, G. K., Garlick, P. B. The low oxygen-carrying capacity of Krebs buffer causes a doubling in ventricular wall thickness in the isolated heart. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 83, 174-182 (2005).
- Bell, R. M., Mocanu, M. M., Yellon, D. M. Retrograde heart perfusion: the Langendorff technique of isolated heart perfusion. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 50, 940-950 (2011).
- Hearse, D. J., Sutherland, F. J. Experimental models for the study of cardiovascular function and disease. Pharmacological Research: the Official Journal of the Italian Pharmacological Society. 41, 597-603 (2000).
- Sutherland, F. J., Hearse, D. J. The isolated blood and perfusion fluid perfused heart. Pharmacological Research: the Official Journal of the Italian Pharmacological Society. 41, 613-627 (2000).
- Hill, A. J., et al. In vitro studies of human hearts. Ann Thorac Surg. 79, 168-177 (2005).
- Colah, S., et al. Ex vivo perfusion of the swine heart as a method for pre-transplant assessment. Perfusion. 27, 408-413 (2012).
- Ozeki, T., et al. Heart preservation using continuous ex vivo perfusion improves viability and functional recovery. Circ J. 71, 153-159 (2007).
- Garbade, J., et al. Functional, metabolic, and morphological aspects of continuous, normothermic heart preservation: effects of different preparation and perfusion techniques. Tissue engineering. Part C, Methods. 15, 275-283 (2009).
- Poston, R. S., et al. Optimizing donor heart outcome after prolonged storage with endothelial function analysis and continuous perfusion. Ann Thorac Surg. 78, 1362-1370 (2004).
