Summary
Denne artikkelen beskriver detaljert protokoll og utstyr som er nødvendig for dual optisk kartlegging av transmembrane potensial (V m) og gratis intra-sarkoplasmatisk retikulum (SR) Ca 2+ i Langendorff-perfusert kanin hjerte. Denne metoden gjør det mulig for direkte observasjon og kvantifisering av V m og SR Ca 2+ dynamikk i det intakte hjertet.
Protocol
Alle prosedyrer som involverer dyr ble godkjent av Animal Care og bruk komité ved University of California, Davis, og følges til Guide for omsorg og bruk av forsøksdyr publisert av National Institutes of Health.
1. Forberedelse
- Forbered to konsentrerte (25x) bestander av modifisert Tyrode løsning på forhånd og oppbevares ved 4 ° C: (1) lager jeg (i mm: NaCl 3205, CaCI2 32,5, KCl 117,5, NaH 2 PO 4 29.75, MgCI2 26,25) og (2) Stock II (i mm: NaHCO3 500).
- Tilbereder 2 L Tyrodes løsning med følgende sammensetning (i mM): NaCl 128,2, CaCl2 1,3, KCl 4,7, MgCl2 1,05, NaH 2PO 4 1,19, NaHCO3 20 og glukose 11,1 ved å kombinere 1840 ml deionisert (DI) vann, 80 ml Stock I, 80 ml lager i II, og 4 g glukose. Ikke direkte bland lager jeg og Stock II; legge tilm til 1840 ml DI å unngå nedbør.
- Forbered stamløsning av eksitasjons-sammentrekning uncoupler Blebbistatin ved 10 mg / ml i vannfri di-metylsulfoksid (DMSO) på forhånd og lagres stamløsning ved 4 ° C.
- Forbered lager løsninger av fluorescerende fargestoffer: (1) Spenning-sensitive fargestoff RH237 (1 mg / ml i DMSO) og (2) Lav affinitet kalsium indikator Fluo-5N AM (2 mg / ml i DMSO) i henhold til produsentens anbefalinger. Bruk forberedelsene umiddelbart for å unngå nedbryting med påfølgende tap av lastekapasitet.
- Prime den resirkulerende Langendorff-perfusjon system med oksygenert (95% O 2, 5% CO2) Tyrode oppløsning. Justere strømmen av O 2 / CO 2 for å holde pH-verdien i Tyrodes oppløsning ved 7,4 ± 0,05. Bruke en in-line nylon vevet nett filter (porestørrelse: 11 um) for kontinuerlig å filtrere perfusatet.
- Prime perfusjon system ved RT, som senere loading av Fluo-5N AM utføres ved RT. For Fluo-5N AM lasting, bruker et lite volum av resirkuler perfusatet (~ 150 ml). Etter fargestoff lasting, bruke et større volum av perfusatet (1 - 2 L, se figur 1C).
- Slå på datainnsamling system og forberede for kontinuerlig overvåkning av EKG og perfusjonstrykket. Forbered trykkovervåkingssystem: Koble en trykkgiver til perfusjonslinjen og overvåke perfusjonstrykket med en transbridge forsterker. Juster basislinjen perfusjonstrykk til 0 mmHg når hjertet ikke er festet til perfusjonssystemet.
- Juster optiske kartlegging kameraer for å sikre romlig justering mellom V m og SR Ca 2 + signaler.
- Først fokuserer kameraene ved å plassere en linjal eller et objekt med tekst i perfusjonslinjen fatet. Snu kartlegging kameraene inn i en live view-modus og justere fokus til teksten er skarp og klar. Tilegne seg et enkelt bilde bilde fra hvert kamera.
- Overlaydisse bildene og justere gjennomsiktigheten toppbildet slik at begge bildene er synlige. Teksten i bildene skal overlappe nøyaktig. Hvis ikke perfekt justert, justere vinkelen på det dikroiske speil eller posisjonen av hvert kamera, inntil de to bildene er på linje.
2. Høsting, Perfusjons, og Dye-lasting av Rabbit Hjerte
- Fest kanin i et godkjent kanin rainer. Dypt bedøve via en intravenøs injeksjon (marginal ørevenen) natrium-pentobarbital (50 mg / kg) og heparin (1000 IU).
- Når kaninen viser mangel på nociceptive reflekser, lage en midtlinjen snitt i huden for å avsløre sternum og ribbe. Skjær gjennom sternum med butt-tip kirurgisk saks fra xyphoid til manubrium. Pass på å ikke skade hjertet ved åpning av brystbenet. Spre ribbeina å avsløre hjertet.
- Raskt eksisere hele hjerte-lunge-redning raskt å kutte alle fartøy og bindevev. Immediately plassere hjerte-lunge-blokk i iskald Tyrodes løsning.
- Finn aorta for retrograd perfusjon. Kutt stigende aorta proksimalt til de tre grenene av aortabuen. Cannulate aorta til en 8 G kanyle forbundet med perfusjonssystemet. Bruk et stykke USP 0 silkesutur for å feste aorta på kanylen.
- Dissekere nøye luftrør, lunger og epikardial fett fra hjertet. Med en skarp tang og disseksjon saks, finn mitralklaffen og nøye skade eller fjerne en brosjyre for å hindre løsning lunger i venstre ventrikkel.
- Senk hjertet i glasskappe perfusjon kammer horisontalt med fremre overflaten av hjertet vendt opp for bildebehandling. Feste kanylen til et stykke Sylgard med U-formete pinner på silikon bunnen av skålen for å forhindre bevegelse av hjertet under kartleggingen (figur 1D). Hvis du vil, sette inn et lite insekt pin på toppen av hjertet for stabilization.
- Posisjon elektrokardiogram (EKG) elektroder i badekaret på høyre og venstre side av hjertet. Fullt senk elektrodene i badet og sikre at de ikke er i kontakt med hjertet overflaten for å tilveiebringe et volum utført EKG-analog til en avledning I konfigurasjon. Verifisere en normal Lead jeg EKG morfologi. Juster strømmen (25 - 35 ml / min) for å sikre at den aortiske trykk opprettholdes ved 60 - 70 mmHg.
- Slå av lyset i rommet og legge 0,3 til 0,6 ml Blebbistatin stamløsningen (trinn 1.2) til perfusatet (endelig konsentrasjon 10 - 20 mm).
- Slå av rommet lys for å unngå photoinactivation av Blebbistatin. Om nødvendig, kan en liten spotlight eller hodelykt brukes til å gi oppgave belysning.
Merk: Blebbistatin er en myosin ATPase-hemmer og en eksitasjon-kontraksjon uncoupler. Fordi Fluo-5N lasting krever lengre (60 min) RT (hypotermi) forhold (se trinn 2.8 - 2.10), hjerteenergiproduksjon kan bli kompromittert. Therefore, tillegg av Blebbistatin inn perfusatet før fargestoff lasting kan redusere energibehovet 16 og eliminere bevegelsesartefakter under påfølgende optiske opptak 17.
- Slå av rommet lys for å unngå photoinactivation av Blebbistatin. Om nødvendig, kan en liten spotlight eller hodelykt brukes til å gi oppgave belysning.
- Når sammentrekning av hjertet har opphørt (10 - 15 min, bekreftet på aorta trykk opptak), bytte til små-volum resirkulerings perfusjon system (se trinn 1.4.1).
- Forberede og laste Fluo-5N AM lasteløsning: Legg 0,25 ml Fluo-5N AM stamløsning (trinn 1.3) til 0,25 ml varm 20% Pluronic F127. Legg 0,5 ml varm Tyrode løsnings til blandingen, bland godt, og legge til små-volum resirkulerings perfusjon system.
- Kontinuerlig overvåke Perfusjonstrykket og EKG og justere strømningen om nødvendig. Dye lasting tar ca 1 time ved RT. 45 min etter lasting har begynt, slå på sirkulerende vannbad for å begynne oppvarmingen perfusjon system og perfusatet til 37 ° C.
- Etter 60 min av Fluo-5N AM lasting, SWItch perfusjon til større volum resirkulerende perfusjon system (se trinn 1.4).
- Fortynn 50 ul av spenningsfølsom fargestoff RH237 stamløsning (trinn 1.3) i 1 ml varm Tyrodes løsning og tilsett langsomt (i løpet av ~ 5 min) til en injeksjonsåpning proksimalt til kanylen.
3. Optisk Mapping
- I løpet av de siste øyeblikk av fargestoff lasting, plassere hjertet og fokus de optiske kartlegging kameraer for å sikre riktig synsfeltet for forsøket.
- Dersom det er ønskelig, å plassere en bipolar elektrode pacing på epikardiale overflaten av hjertet for pacing.
- Plasser en plast eller glass dekkglass på overflaten av perfusjonen kammer for å redusere bevegelsesartefakter på væskeoverflaten som kan være til stede på grunn av resirkulasjon av perfusatet.
Merk: Som et alternativ til en dekkglass, bruk en ren plast 50 mm petriskål dekselet. - Fokusere lyset guider til jevnt belyse overflaten av hjertet med excitation lys. Bruk blå lysdiode (LED) lyskilder og videre filtrere lys med en 475-495 nm båndpassfilter (figur 1A).
- Samle slippes fluorescens med en macroscope og to Complementary Metal Oxide-semiconductor (CMOS) optiske kartlegging kameraer. Splitte det utsendte lys med en dikroisk speil ved 545 nm.
- Long-pass filter lengre bølgelengde del, som inneholder V m signal, ved 700 nm. Båndpass-filtrering av kortere bølgelengde gruppe, inneholdende SR Ca 2 + signal, fra 502 - 534 nm (figur 1A). Angi hyppigheten av optisk datainnsamling til 0,5 - 1 kHz.
- For hver optisk opptak, først starte ønsket pacing protokollen, slå på eksitasjonslyset, og samle til 1 - 4 sek av data. Dersom det er ønskelig, synkronisere pace protokoller og datainnsamling.
Merk: Det er ikke mulig å re-laste Fluo-5N AM, derfor signal-til-støy-forhold (SNR) vil decrease gjennom hele eksperimentet på grunn av fargestoff lekkasje fra SR. Begrens eksperimentell protokoll til 1 - 2 timer for å sikre høy SNR-verdier. - Etter forsøket, vask perfusjonssystemet i sekvensen av DI vann, 70% reagensalkohol, og igjen med DI vann.
- Filter hvert datasett med hjelp av kommersielt tilgjengelige programvarepakker i henhold til produsentens protokoll en romlig Gaussian filter (radius 3 piksler).
- Hvis det er nødvendig, romlig justere V m og SR Ca 2 + datasett. Som i trinn 1.6, overlappe bildene fra hvert kamera, og kontroller at de anatomiske strukturene i hjertet (ie., Koronar blodkar, kanter av atriene eller ventriklene) eller andre objekter i synsfeltet (dvs. kanyle, pacing elektrode) nøyaktig overlapping. Hvis ikke, er nødvendig romlig oppstilling av datasettene.
- Shift toppen gjennomsiktig bilde i x- og y-retning til eksakt overlapping er oppnådd, oppgi antall pikslerbildet må forskyves i hver retning. Hele datasettet som svarer til den øverste bilde (enten V m eller SR Ca 2 +) må da forskyves ved bestemt antall piksler i hver retning for å sikre nøyaktig innretting mellom V m og SR Ca 2 + datasett.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Figur 1A viser et skjematisk diagram av den optiske konfigurasjonen for dual V m og SR Ca 2+ kartlegging. Med dette oppsettet er det fullstendig spektrale adskillelse av V m og SR Ca 2+ signaler (figur 1B). Et diagram av den dual-loop perfusjon system som brukes for Fluo-5N fargestoff lasting er vist i figur 1C. Figur 1D viser den horisontale orientering av hjerte perfusjon i fatet. Representative V m og SR Ca 2 + optiske spor under kontinuerlig pacing fra forskjellige steder på den epikardiale overflaten av hjertet er vist i figur 2A. Den optiske synsfelt med dette oppsettet er 31 mm x 31 mm og retningen på hjertet innenfor synsfeltet er vist i figur 2B. Aktiverings kart er også vist på figur 2B og er konstruert ved å velge aktiveringstid for hver piksel og plotting denne verdien på en isokron kart (merk typisk forsinkelse på ~ 8 - 10 msek mellom V m og SR Ca 2+ aktivering kart). Viktigere, nøkkel aksjonspotensial (AP) egenskaper, slik som AP stigetid (fra 10% til 90% av amplituden [Trise]), og AP varighet ved 80% repolarisasjon (APD 80), er ikke signifikant forskjellig mellom hjertene lastet med RH237 og Fluo-5N sammenlignet med dem lastet med RH237 og Rhod-2 (Trise: 14,9 msek ± 1,9 ms vs. 14,2 msek ± 1,2 ms og APD 80: 155,3 ms ± 5,8 ms vs 156,9 ms ± 5.7 msek for Fluo-5N og Rhod-2, henholdsvis; p> 0,05 for begge;. n = 8 / gruppe), hvilket indikerer minimal effekt av Fluo-5N eller fargestoffmengde på AP Figur 2C viser evnen til å observere og kvantifisere relative endringer i diastolisk SR Ca 2+ belastning og systolisk SR Ca 2+ utgivelsen amplituder ved ulike pacing sykkellengder. Kun relative endringer i disse parametrene kan quantified, som absolutt kalibrering ([Ca2 +] SR) av signalet i det intakte hjertet er ikke mulig.
Denne fremgangsmåten er spesielt nyttig for å karakterisere og kvantifisere patologisk SR Ca 2+ håndtering, som er vist i figur 3. Etter påføringen av β-adrenerg reseptor-agonist isoproterenol (100 nM), klare diastolisk Ca 2+ lekkasje fra SR er observert ( røde pilene, figur 3A). Dersom lekkasjen er stor nok, -mediert Ca 2+ utløst aktivitet kan forekomme (figur 3B).
Figur 1. System Setup for Dual Kartlegging av V m og SR Ca 2+. (A) Diagram av den optiske setup, herunder nødvendige filtre og dichroic speil for riktig spektral separasjon. (B) Imaging av hjerter lastet med enten Fluo-5N bare (i) eller bare RH237 (ii) indikerer fullstendig spektrale adskillelse av V m og SR Ca 2 + fluorescente signaler. Ex: eksitasjon, Em. Utslipp (C) Diagram av dual-loop perfusjon system for normal perfusjon og Fluo-5N fargestoff lasting (D) Bilde av en kannulerte hjerte og EKG-elektroder i perfusjon parabolen.. Paneler A og B gjengitt med tillatelse fra Wang et al. 15. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2. V m og SR Ca 2 + Optiske Traces under kontinuerlig og ikke-kontinuerlig pacing. (A) Representant V m og SR Ca 2+ Optical spor under kontinuerlig pacing ved en syklus lengde på 300 millisekunder. Signaler er vist fra de enkelte steder er angitt i (B). Legg merke til forsinkelsen av ~ 8 - 10 msek mellom V m og SR Ca 2 + aktiveringstider som er typisk for normal magnetisering-kontraksjon kopling. (B) Bilde av et hjerte innenfor kartlegging synsfeltet (hvit pilspiss indikerer pacing elektroder) og aktiverings kart V m og SR Ca 2+. (C) SR Ca 2 + optiske spor som viser endringer i diastolisk SR Ca 2+ belastning og amplitude av SR Ca 2+ meldingen etter brå endringer i pacefrekvensen. Alle spor starter med pacing i CL = 300 msek. Pacefrekvensen blir så brått endret til CL = 500 msek (i), CL = 400 msek (ii), eller CL = 250 msek (iii). Ved lengre CLS ble igangsatt (i - ii), først skjer en større SR Ca 2+ frigivelse (på grunn av den lengre diastoliske intervall og utvinning av RyRs) og diastolisk SR Ca2+ belastningen avtar litt til en ny stabil tilstand (horisontal stiplet linje). Når en kortere CL initieres, men det oppstår et mindre SR Ca 2+ frigivelse amplitude (på grunn av den kortere diastoliske intervall og ufullstendig gjenvinning av RyRs) og diastoliske SR Ca 2 + belastningen øker til en ny stabil tilstand (horisontal stiplet linje) . Veksling av SR Ca 2+ utgivelsen amplitude oppstår også i CL = 250 ms. S: liten utgivelse amplitude, L: stor utgivelse amplitude. (CL: sykluslengden) Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3. diastolisk SR Ca 2+ Lekkasje og Følgende Utløst aktivitet. (A) EKG, V m, og SR Ca 2+ spor under baseline (til venstre) og etterbehandling med 100 nM isoproterenol (Iso, høyre). Med Iso, er betydelig diastolisk SR Ca 2+ lekkasje observert (røde piler). SR Ca 2+ signalamplituder har blitt normalisert før og etter Iso. Den sino-atrial node ble ablated å tillate pacing CL = 300 msek i begge tilfeller. (B) Hvis SR Ca 2+ lekkasjen er stor nok, kan det utløse samlingsaktivitet (premature ventrikulære komplekser, VES). I dette eksemplet er VES avbryte normal sinusrytme. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Nøklene til suksess Fluo-5N fargestoff lasting er det lille volum resirkulerende perfusjon oppsettet, noe som gir en høy Fluo-5N-konsentrasjonen uten behov for store mengder av fargestoff, lengden av laste tid (en time), og utføre lasting ved RT. Hvis lasting utføres ved fysiologiske temperaturer, cellulære enzymatiske aktiviteten raskt spalter -AM signal når fargestoffet krysser cellemembranen, fangst fargestoffmolekylene i cytosol og ikke tillater dem å krysse membranen SR. Ved RT, men er enzymatisk aktivitet avtok, og en tilstrekkelig mengde av fargestoff kan krysse begge cellemembranen og SR membran før -AM tag spaltes, fangst fargestoffet i SR.
Selv med optimale belastningsforhold, vil imidlertid signalamplituder og fraksjonelle fluorescens-endringer (AF / F) med denne tilnærmingen være lavere enn ved tradisjonell optisk avbildning av V m og intracellulær Ca2 + med høy affinitet dyes. For eksempel, med den optiske oppsettet som brukes her som består av LED eksitasjonslys, makroskopisk mål, store filtre og det dikroiske speil (5 cm x 5 cm), og CMOS-kameraer, fraksjonelle fluorescens endringer (AF / F) er i størrelsesorden 1 - 2% for Fluo-5N signal og 2 - 3% for RH237 signal 15. Den fraksjonelle fluorescens vil selvsagt avhenge av den bestemte optiske konfigurasjon, lyskilde og kamera for en bestemt oppsett, men selv under optimale betingelser er Fluo-5N signal er betydelig lavere enn det som vanligvis observeres for opptak av intracellulær Ca 2+ med høy affinitet fargestoffer. For eksempel, på samme oppsett, er AF / F i størrelsesorden 20 - 30% for Rhod-2 når grønn (545 nm) eksitasjon lys brukes 18. Den grønne eksitasjonslys er også nærmere eksitasjon toppen av RH237, og dermed AF / F fra RH237 er også større i dette tilfelle rundt 4 - 5%. Derfor, for de laboratorier allerede utfører dual optisk kartlegging av V m 2+, bør man sørge for å optimalisere alle komponenter av den optiske oppsett for å sikre maksimal AF / F for Fluo-5N signal.
Med denne tilnærmingen, kan etterforskerne nettopp sondere SR Ca 2 + dynamikk og dens innvirkning på V m på måter som ikke er mulig med eksisterende tilnærminger. For eksempel kan kvantitative målinger av SR Ca 2+ lekkasje (som i figur 3A), og den nøyaktige tidskonstant SR Ca 2+ recovery (tau -a mål på SR Ca 2 + -ATPase [SERCA] aktivitet) utføres. Bruke eksisterende tilnærminger for optisk kartlegging av intracellulær Ca 2+ med høy affinitet fargestoffer, kan disse målingene bli "forurenset" med trans Ca 2+ fluks (ie., Bidrag fra L-type Ca 2+ kanaler og Na + -Ca 2 + leren). Videre høy affinitet Ca 2 + indikatorer har iboende tregere kinetics enn lav affinitet indikatorer 5, dermed Fluo-5N signaler forventes å rapportere om presise SR Ca 2 + bevegelser med høy nøyaktighet og egentlig ingen tidsforsinkelse mellom faktiske Ca 2+ endringer og tilsvarende endringer i fluorescens.
Muligheten for å undersøke de detaljerte mekanismer som SR Ca 2+ frigjøring og gjenopptaket bidrar til arytmogene fenomener er en annen fordel ved denne tilnærmingen. For eksempel bruker denne metoden, vi nylig rapportert hvordan refraktæritet av SR Ca 2+ utgivelsen bidrar til utbruddet av Ca 2+ alternans og at under ventrikkelflimmer, SR Ca 2+ utgivelsen forblir nesten kontinuerlig ildfast 15. Dette var den første rapporten fra SR Ca 2+ dynamikk under flimmer og fremhever den viktigste fordelen av SR Ca 2+ bildebehandling i intakt hjerte: romlig forskjellige og komplekse fenomener som romlig uharmoniske alternans og fibrillation kan studeres. Dessverre kan denne type informasjon ikke leses ut fra isolerte celler, der flimmer ikke er mulig, eller fra metoder som bare ta opp fra ett sted på den intakte hjertet 12.
Videre kan samtidig optisk avbildning av V m og fri SR Ca 2+ i det intakte hjertet tilveiebringe et nytt verktøy for å bedømme unormal Ca 2+ håndtering i patologiske tilstander, inkludert hjertefeil. De unormalt i SR Ca 2+ regulering, inkludert aktivering og oppsigelse av SR Ca 2+ utgivelsen, diastolisk SR Ca 2+ lekkasje, og SR Ca 2+ opptak - alle store skritt i Ca 2+ sykling og alle potensielt endret på hjertesvikt - kan være direkte studeres. I tillegg kan denne metoden også være et nyttig verktøy for å vurdere effekten av nye terapeutiske intervensjoner, for eksempel RyR stabilisering 19 og SERCA module 20.
[Ca2 +] SR konsentrasjoner. Dessverre, variabilitet i fargestoff lasting, ikke-uniform eksitasjon og emisjon lys på grunn av den buede overflaten av hjertet, og foto-blekende fargestoff lekkasje fra SR i løpet av eksperimentet gjør det ekstremt vanskelig å kalibrere Fluo-5N signaler til eksakt [Ca 2+] SR i intakt hjerte. Tidligere i vitro studier i fysiologiske bufferløsninger og permeabilized isolerte muskelceller har rapportert slike kalibreringer og har antydet at endringer i Fluo-5N fluorescens er proporsjonal med endringer i [Ca 2+] SR og fluorescens forventes ikke å mette ved fysiologisk [Ca 2 +] SR nivåer 11. Således bør søkere velge fremgangsmåten i Ca 2+ maPPING (lav eller høy affinitet fargestoff) på grunnlag av deres spesifikke eksperimentelle formål og fysiologiske undersøkelser.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| NaCl | Fisher Scientific | S271-1 | Component of Tyrode's solution |
| CaCl2 (2H2O) | Fisher Scientific | C79-500 | Component of Tyrode's solution |
| KCl | Fisher Scientific | S217-500 | Component of Tyrode's solution |
| MgCl2 (6H2O) | Fisher Scientific | M33-500 | Component of Tyrode's solution |
| NaH2PO4 (H2O) | Fisher Scientific | S369-500 | Component of Tyrode's solution |
| NaHCO3 | Fisher Scientific | S233-3 | Component of Tyrode's solution |
| D-Glucose | Fisher Scientific | D16-1 | Component of Tyrode's solution |
| 95% O2 5% CO2 | AirGas | carbogen | For oxygenation and pH of Tyrode's solution |
| Blebbistatin | Tocris Bioscience | 1760 | Excitation-contraction uncoupler |
| RH237 | Biotium | 61018 | Voltage-sensitive dye |
| Fluo-5N AM | Invitrogen | F-26915 | Low-affinity Ca2+ indicator; Alternative: Invitrogen F-14204; Loading must be performed at room temperature |
| Pluronic F127 | Biotium | 59004 | For Ca2+ indicator loading; Warm until the solution is clear before use |
| Dimethyl sulphoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich | D2650 | For dissolving blebbistatin and dyes |
| Filter | EMD Millipore | NY1104700 | 11 μm in-line filter |
| Pressure Transducer | WPI | BLPR2 | For measuring perfusion pressure |
| Transbridge Transducer Amplifier | WPI | SYS-TBM4M | For transducing/amplifing pressure signal; PowerLab may also be used with appropriate BioAmp |
| PowerLab 26T | ADInstruments | For continuous recording of pressure and ECG signals | |
| THT Macroscope | SciMedia | Macroscopic optical setup. Details: 0.63X objective (NA = 0.31), 2X condensing objective, resultant field of view = 3.1 cm x 3.1 cm, depth of focus = ~ 1.5 mm | |
| MiCam Ultima-L CMOS | SciMedia | Optical mapping cameras | |
| Precision LED Spot Light | Mightex | PLS-0470-030-15-S | LED light source |
References
- Herron, T. J., Lee, P., Jalife, J. Optical imaging of voltage and calcium in cardiac cells. tissues. Circulation research. 110, 609-623 (2012).
- Efimov, I. R., Nikolski, V. P., Salama, G. Optical imaging of the heart. Circulation research. 95, 21-33 (2004).
- Lou, Q., Li, W., Efimov, I. R. Multiparametric optical mapping of the Langendorff-perfused rabbit heart. Journal of visualized experiments : JoVE. , (2011).
- Choi, B. R., Salama, G. Simultaneous maps of optical action potentials and calcium transients in guinea-pig hearts: mechanisms underlying concordant alternans. The Journal of physiology. 529 (Pt 1), 171-188 (2000).
- Kong, W., Fast, V. G. The role of dye affinity in optical measurements of Cai(2+) transients in cardiac muscle. American journal of physiology. Heart and circulatory physiology. 307, H73-H79 (2014).
- Bers, D. M. Excitation-Contraction Coupling and Cardiac Contractile Force. , 2nd edn, Kluwer Academic. (2001).
- Bers, D. M., Shannon, T. R. Calcium movements inside the sarcoplasmic reticulum of cardiac myocytes. Journal of molecular and cellular cardiology. , (2013).
- Knollmann, B. C. New roles of calsequestrin and triadin in cardiac muscle. The Journal of physiology. 587, 3081-3087 (2009).
- Chen, H., et al. Mechanism of calsequestrin regulation of single cardiac ryanodine receptor in normal and pathological conditions. The Journal of general physiology. 142, 127-136 (2013).
- Diaz, M. E., O'Neill, S. C., Eisner, D. A. Sarcoplasmic reticulum calcium content fluctuation is the key to cardiac alternans. Circulation research. 94, 650-656 (2004).
- Shannon, T. R., Guo, T., Bers, D. M. Ca2+ scraps: local depletions of free [Ca2+] in cardiac sarcoplasmic reticulum during contractions leave substantial Ca2+ reserve. Circulation research. 93, 40-45 (2003).
- Kornyeyev, D., Reyes, M., Escobar, A. L. Luminal Ca(2+) content regulates intracellular Ca(2+) release in subepicardial myocytes of intact beating mouse hearts: effect of exogenous buffers. American journal of physiology. Heart and circulatory physiology. 298, H2138-H2153 (2010).
- Picht, E., DeSantiago, J., Blatter, L. A., Bers, D. M. Cardiac alternans do not rely on diastolic sarcoplasmic reticulum calcium content fluctuations. Circulation research. 99, 740-748 (2006).
- Shkryl, V. M., Maxwell, J. T., Domeier, T. L., Blatter, L. A. Refractoriness of sarcoplasmic reticulum Ca2+ release determines Ca2+ alternans in atrial myocytes. American journal of physiology. Heart and circulatory physiology. 302, H2310-H2320 (2012).
- Wang, L., et al. Optical mapping of sarcoplasmic reticulum Ca2+ in the intact heart: ryanodine receptor refractoriness during alternans and fibrillation. Circulation research. 114, 1410-1421 (2014).
- Wengrowski, A. M., Kuzmiak-Glancy, S., Jaimes, R. 3rd, Kay, M. W. NADH Changes During Hypoxia, Ischemia, and Increased Work Differ Between Isolated Heart Preparations. American journal of physiology. Heart and circulatory physiology. , (2013).
- Fedorov, V. V., et al. Application of blebbistatin as an excitation-contraction uncoupler for electrophysiologic study of rat and rabbit hearts. Heart rhythm : the official journal of the Heart Rhythm Society. 4, 619-626 (2007).
- Myles, R. C., Wang, L., Kang, C., Bers, D. M., Ripplinger, C. M. Local beta-adrenergic stimulation overcomes source-sink mismatch to generate focal arrhythmia. Circulation research. 110, 1454-1464 (2012).
- Marks, A. R. Calcium cycling proteins and heart failure: mechanisms and therapeutics. The Journal of clinical investigation. 123, 46-52 (2013).
- Cutler, M. J., et al. Targeted sarcoplasmic reticulum Ca2+ ATPase 2a gene delivery to restore electrical stability in the failing heart. Circulation. 126, 2095-2104 (2012).
