Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Fosforesans Oksijen bağımlı Quenching dayanarak Serebral Kan oksijenasyon Ölçüm

14.4K görüntüleme

DOI:

10.3791/1694

4 Mayıs 2011

Bu makalede

Özet

Biz fosforesans oksijen bağımlı ısıl işlem dayalı serebral vasküler yapılarda kısmi oksijen basıncı (pO2) ölçmek için deneysel bir prosedür mevcut. Hayvan hazırlama ve görüntüleme yöntemleri pO2 görüntüle CCD tabanlı görüntüleme büyük alan sıçanlarda ve farelerde pO2 2-foton uyarma bazlı görüntüleme için özetlenen.

Özet

Serebral kan ve doku oksijenasyonu uzaysal özelliklerinin izlenmesi nöro-metabolik-vasküler ilişkinin daha iyi anlaşılması için çok önemlidir. PO2 bakış daha geniş alanlarda daha yüksek uzaysal ve / veya zamansal çözünürlük ile eş zamanlı olarak izlenmesi ile yeni pO2 ölçüm yöntemlerinin geliştirilmesi, normal beyin işleyişi daha iyi kavramanızı sağlayacak gibi nörovasküler hastalıkların tanı ve tedavisi üzerinde önemli bir etkiye sahip olacak inme, Alzheimer hastalığı ve kafa travması.

Optik görüntüleme yöntemleri, optik spektrum görünür ve yakın kızılötesi aralığında hemoglobin emilimi dayalı yüksek uzaysal çözünürlük ve pO2 kantitatif görüntüleme sağlamak için büyük bir potansiyel göstermiştir. Ancak, serebral kan oksijenlenme multispektral ölçümü son derece saçılma beyin dokusu ile foton göç dayanmaktadır. Tahmin ve deney sırasında dinamik değişikliklere doku optik parametreleri, modelleme, genellikle kan oksijenlenme doğru tahmini için gereklidir. Öte yandan, fosforesans oksijen bağımlı ısıl işlem dayalı kısmi oksijen basıncı (pO2) tahmini doku optik parametreleri değişiklikler önemli ölçüde etkilenen ve pO2 mutlak bir ölçü sağlar olmamalıdır. Oksijen duyarlı boyalar kullanan Deneysel sistemleri yanı sıra fizyolojik pO2 aralığı doğru oksijen görüntüleme yeteneğine sahip güçlü bir teknoloji olduğunu fosforesans su verme gösteren, doku kültürleri oksijen içeriğini izlemek için perfüze doku in vivo çalışmalarda gösterilmiştir.

Burada nasıl fosforesans ömrü görüntüleme dayalı kortikal damarsal ölçümü pO2 gerçekleştirmek için iki farklı görüntüleme yöntemleri ile ortaya koymaktadır. Ilk gösteride bir sıçan kortikal yüzeyde pO2 görüntüle görüntüleme geniş alan mevcut. Bu görüntüleme yöntemi, nispeten basit bir CCD kamera ve darbeli bir yeşil lazer dayalı deney düzeneği vardır. Oxyphor R3 boya fosforesans ömrü dayalı kortikal yayılan depresyon izlenmesi bir örnek sunuldu. Ikinci gösteri yüksek çözünürlüklü iki foton bir fare kortikal mikro vasküler yapılarda pO2 görüntüleme sunuyoruz. Deney düzeneği, femtosecond lazer, elektro-optik modülatör ve foton sayma fotoğraf çarpan tüp ile özel bir dahili 2-foton mikroskop içerir. Biz PtP-C343 boya ile gelişmiş bir roman 2-foton ikaz kesiti kullanarak, kılcal damarlar da dahil olmak üzere kortikal mikrodolaşımını pO2 heterojenite görüntüleme bir örnek sunuyoruz.

Ilgili makaleyi görüntülemek için buraya tıklayın Biyolojik Sistemleri Oksijen Görüntüleme Fosforlu Nanoprobes sentezi ve Kalibrasyon.

Protokol

1. Geniş bir sıçan kortikal damarsal pO2 görüntüle görüntüleme alanında

  1. Rats (250 g -350 g), başlangıçta izofluran ile anestezi ve femoral arter ve damar, kalp hızı, kan basıncı ve kan gazları yanı sıra intravenöz infüzyon için izlemek için kateterize. Vücut sıcaklığı ± 0.1 ° C 37 korunur Trakeotomi yapılır ve sıçanlarda hava ve oksijen karışımı ile havalandırılan.
  2. Kan gazları ölçmek için kan örnekleri her 30-45 dakikada bir alınır ve ventilasyon ve anestezi, kan gazları normal fizyolojik aralığında tutmak için ayarlanır.
  3. Parietal kemik boyutu 4 mm x 4 mm kapalı bir kafa pencere görüntüleme için hazırlanmıştır. Kemik ve dura kaldırılır ....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Biz fosforesans oksijen bağımlı ısıl işlem dayalı kortikal mikrodolaşımını pO2 ölçüm iki uygulama göstermiştir. CCD görüntüleme dayalı ilk yöntem 2-foton mikroskopi dayalı kortikal mikrodolaşımını oksijen kısmi basıncı ölçme, pO2 bakış izleme geniş bir alan sağlarken, kapiller çözünürlüğü sağlar ve derinlemesine görüntüleme sağlar. Her iki yöntem de yüksek hız ve yüksek sinyal-gürültü ölçümleri sağlar. Buna ek olarak, pO2 fosforesans ömrü ölçümü, genellikle yoğunluğuna göre kontrast bir mekanizmaya sahip diğer optik gör.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Teşekkürler

Biz, ABD Ulusal Sağlık hibe R01NS057476, P50NS010828, P01NS055104, R01EB000790, K99NS067050 R01HL081273 ve R01EB007279 ve Amerikan Kalp Birliği hibe 0855772D Enstitüsü'nün desteğiyle kabul etmek istiyorum.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
GlikopirrolatReaktifAmerican Regent Inc.NDC 0517-4605-25Faringeal, trakeal ve bronşiyal salgıların kontrol edilmesi için kullanılır.
Lidokain HCLReaktifHospira Inc.NDC 0409-4277-01Cerrahiler sırasında lokal anestezi olarak kullanılır.
İzofluranReaktifBaxter Internationl Inc.NDC 10019-360-40Cerrahiler sırasında genel inhalasyon anestezik ilacı olarak ve farelerle yapılan deneylerde genel anestezi olarak kullanılır.
Alfa KloralozReaktifSigma-AldrichC0128Sıçanlarla yapılan deneylerde genel anestezi olarak kullanılır.
Flüoresein izotiyosiyanat–dekstranReaktifSigma-AldrichFD2000SKanda ~ 500 nM konsantrasyon oluşturmak için uygulanır.

Kaynaklar

  1. Kleinfeld, D., Friedman, B., Lyden, P. D., Shih, A. Y. Targeted occlusion to surface and deep vessels in neocortex via linear and nonlinear optical absorption, Animal Models of Acute Neurological Injuries. Contemporary Neuroscience Series. Chen, J., Xu, Z., Xu, X., Zhang, J. , Humana Press Inc. (2007).
  2. Mostany, R., Portera-Cailliau, C. A Craniotomy Surgery ....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Fosforesans m r G r nt lemeKortikal Vask ler G r nt lemeGeni Alan G r nt lemeki Foton MikroskopisiOxyphor R3 BoyasPtP C343 BoyasKortikal Yay lma DepresyonuFemtosaniye Lazer KurulumuFoton Say ml PMT