Mikrovaskülüste AlanSal Akışın Mekansal Zamansal Analizi

Özet

Yüksek hızlı kılcal akış görüntü dizilerinden mikrovasküler akışı ölçmek için, PERSONEL (Alan Sala¤›l›K A¤›n›n Mekansal Zamansal Analizi) yaz›l›m› gelifltirildi. Tam görüntü alanı boyunca ve zaman içinde, STAFF akış hızlarını değerlendirir ve nicel analizler için görselleştirme ve tabular çıktı için renk kodlu uzamsal haritalar dizisi oluşturur.

Özet

Kan akımı hızı ve dağılımındaki değişiklikler, değişen hücresel ihtiyaçlara yanıt olarak doku ve organ perfüzyonu nun sürdürülmesinde hayati önem taşımaktadır. Ayrıca, mikrosirkülasyonda kusurların ortaya çıkması birden fazla patolojinin gelişiminde birincil bir gösterge olabilir. Optik görüntülemedeki gelişmeler intravital mikroskopiyi (IVM) pratik bir yaklaşım haline getirerek, canlı hayvanlarda hücreli ve hücre altı düzeyde zaman içinde yüksek hızda görüntülemeye izin verebilmiştir. Ancak, yeterli doku perfüzyonu bakımının önemine rağmen, kapiller akış mekansal ve zamansal değişkenlik nadiren belgelenmiştir. Standart yaklaşımda, sınırlı bir süre içinde görüntüleme için az sayıda kılcal segment seçilir. Kapiller akışı tarafsız bir şekilde kapsamlı bir şekilde ölçmek için FIJI açık kaynak görüntü analizi yazılımı için bir makro olan Fieldwise Flow'un (STAFF) Mekansal Zamansal Analizini geliştirdik. Kapiller içinde kan akışının tam alanlarının yüksek hızlı görüntü dizilerini kullanarak, STAFF her vasküler segment için her zaman aralığı için kymographs denilen zaman içinde hareket temsil görüntüler üretir. Kymographs STAFF kırmızı kan hücrelerinin zaman içinde hareket mesafe hızları hesaplar ve kantitatif analizler için görselleştirme ve tabular çıkış için renk kodlu uzamsal haritalar dizisi olarak hız verileri çıktı. Normal fare karaciğerlerinde, PERSONEL lobüller içindeki pericentral ve periportal bölgeler arasındaki akış hızındaki derin farklılıkları analiz eder. Daha da beklenmeyen yan yana olan sinüzoidler ile saniyeler içinde tek tek vasküler segmentlerde görülen dalgalanmalar arasında görülen akış hızı farklılıklarıdır. STAFF, kılcal damar akışının karmaşık spatiotemporal dinamiklerinin ölçülmesini sağlayarak yeni bilgiler sağlayabilen yeni bir araçtır.

Giriş

Mikrovaskülatür fizyolojide kritik bir rol oynar, değişen koşullar altında dokuların etkili perfüzyon sağlanması. Mikrovasküler disfonksiyon uzun vadeli kardiyovasküler morbidite ve mortalite, demans gelişimi ve karaciğer ve böbrek hastalığı da dahil olmak üzere sayısız koşullar ile ilişkilidir ve böylece biyomedikal araştırmaların geniş bir yelpazede ilgi önemli bir faktördür^1,2,3,4,5. Doku perfüzyonu değerlendirmek için birden fazla teknik kullanılırken, sadece intravital mikroskopi, bireysel kılcal damar....

Protokol

Tüm hayvan deneyleri Indiana Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi yönergelerine göre onaylandı ve gerçekleştirildi ve hayvanların bakımı ve kullanımı için NRC kılavuzuna bağlı kaldılar.

1. İntravital Mikroskopi için Cerrahi Hazırlık

NOT: Bu bir hayatta kalma ameliyatı değil. Bölüm 1 "İntravital mikroskopi için cerrahi hazırlık" başladıktan sonra, bölüm 2 "Intravital mikroskopi" tamamlanınncaya kadar çalışma duraklatılamaz.

1. 9-10 haftalık erkek C57BL/6 fareleri, çalışmalardan önce en az 4 gün ve 16 saat boyunca hızlı bir şekilde hızlandırın.
2. Hayvan tartın,% 5 ....

Sonuçlar

PERSONEL analizi, saniyeden dakikaya kadar uzanan süreler boyunca tüm mikroskop alanlarında mikrovasküler hızların tam bir sayımını oluşturur. Temsil sonuçları Şekil 1, Şekil 2, Şekil 3ve Şekil 4'tesunulmuştur. Şekil 1, bir farenin karaciğerindeki mikrovasküler ağın bir zaman serisi, mikrovasküler akış eksenini tanımlamak için kullanılan iskeletleştirilmiş görüntünün oluşum.......

Tartışma

Bu protokolde birden çok kritik adım vardır. İlk olarak, karaciğerintravital görüntüleme sırasında hareket en aza indirilmesi PERSONEL kullanarak kılcal akış analizi için kullanılabilir filmler üretmek için gereklidir. Diyaframın yakınlığı nedeniyle, solunuma bağlı kısa süreli hareket oluşur ve güvenli karaciğer her nefesten sonra ilk pozisyonuna geri döner. Gazlı bez kullanarak kapak dipli çanak karşı cerrahi maruz karaciğer güvenliğini, daha sonra ters mikroskop kullanarak aşağıdan görüntüleme solunum arasında organ im.......

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
#5 forseps	Güzel Bilim Araçları	11251-20	Dumont #5 Inox Forseps
C57BL / 6 fareler	Jackson Labs		erkek 9-12 haftalık
Kanül	Instech	BTPE-10	Polietilen Boru 0.011 x 0.024 inç
CMOS kamera	Hamamatsu	C11440-42U30	4.0LT Bilimsel CMOS
Lamel tabanlı çanak	Elektron Mikroskobu Sciences		WillCo Çanak cam alt GWST5040
Diseksiyon makası	Güzel Bilim Araçları
Fiji ImageJ Görüntü analiz yazılımı			https://fiji.sc/ ; https://downloads.imagej.net/fiji/Life-Line/fiji-win64-20170530.zip
Floresein dekstran	Thermo Fisher, Invitrogen	D1822	Dekstran, Floresein, 70.000 MW, Anyonik, Lizin Sabitlenebilir
Gazlı bez sünger	Fisher	22-415-504	2x2 inç Dukal steril gazlı bez süngerler
Isıtma yastığı	Reptitherm	RH-4	fare ve sahne arasında
Isıtma yastığı	Güneş ışını	000732-500-000U	fare üzerinde
Ters epifloresan mikroskobu	Nikon		Nikon TiE ters mikroskop
Isis Kemirgen elektrikli tıraş makinesi	Braun Aesculap	GT420
İzofloran	Abbott GmbH	PZN4831850
Luer saplama adaptörü	Fisher	14-826-19E	Kateter adaptörü
Mikro makas	Castro Viejo
Mikroskop objektifi	Nikon		Plan Fluor 20x, NA 0.75 suya daldırma İğnesi
	Fisher		30 G x1/2"
İğne tutucu	Olsen-Hegar
Objektif ısıtıcı	BioScience Araçları	MTC-HLS-025	Objektif ısıtıcılı sıcaklık kontrolörü
Rektal termometre	Braintree Scientific, INC	TH-5A	Fare Vücut Sıcaklığı izleme
PERSONEL makroları			https://github.com/icbm-iupui/STAFF
Sütür ipi	Harvard Bioscience	723288	İpek Siyah Sütür, 6-0, Makara