August 11th, 2009
Bu makale, potansiyometrik boya kullanarak (di-8-ANEPPS) Langendorff perfüze sıçan kalpleri yüzeyinde optik görüntü aksiyon potansiyeli hareketi yüksek bir zamansal ve mekansal çözünürlükte tekniği açıklar.
Merhaba, ben Çocuk Hastanesi ve Howard Tıp Fakültesi Anesteziyoloji Bölümü'nde Dr.Cohen'in laboratuvarından Yon Ziv. Bugün, Lal perfüze edilmiş kırmızı kalplerde bir optik haritalama prosedürü göstereceğiz. Bu prosedürü laboratuvarımızda, elektriksel aktivitenin kalp yüzeyindeki yayılımını incelemek için kullanıyoruz.
Öyleyse başlayalım. Deney sabahı, dört litre Krebs Hensel ışık solüsyonunu karıştırın. Çözeltiyi karıştırdıktan sonra, çözünmemiş parçacıkları vakumlu filtrasyon kullanarak 200 mikronluk bir filtre ile çıkarın.
İlk olarak, 11 milimol BDM'yi çözmek için hazırlanan Krebs Henzel lite çözeltisinden bir litre kullanın. İkinci olarak, 100 mililitre daha Krebs Henzel lite alın ve DMSO'da 10 milimolar D sekiz NFS'yi çözelti içinde beş Micromolar D eight annex'in nihai konsantrasyonuna karıştırın. Burada kullanılan su ceketli, cam rezervuarlar, fıskiye ve cam eşyalar tamamen kırmızıdandır. Yaramaz.
İki çözeltiyi savaş öncesi rezervuarlara 41 santigrat dereceye aktarın. Çözeltileri 0,2 mikron filtrelenmiş gazla oksijenlendirin, daldırılmış bir fıskiye pompası kullanarak, üç stok rezervuarından gelen çözeltileri, peristaltik pompalara ve fare kalbini hasat etmek için düşük absorpsiyonlu silikon boruya sahip duvara monte Ling Endorf sisteminden geçirin. İlk olarak, intraperitoneal enjeksiyon, derin genel anesteziyi indüklemek için ketamin ve ksilazin ile 200 ila 250 gramlık bir Lewis sıçanı ve açıklama sırasında kan pıhtılaşmasını ve miyokard iskemisini önlemek için heparin ile enjekte edin.
Sıçan tamamen uyuşturulduğunda ve bir ayak parmağı tutamına cevap vermediğinde, kalbi çıkarmaya devam edin. Kalbe ve büyük damarlara kolayca erişmek için önce göğüs ön duvarını çıkararak ameliyata başlayın. Sonra çevreleyen dokuyu dikkatlice inceleyin ve perikardiyal kesesi açın.
İnferior vena kava'yı belirledikten sonra, bu damarı beş O Proline sütür ile bağlayın ve tüm kalp akciğer bloğunu inceleyin. Dokuyu hemen buz üzerinde 50 mililitrelik bir beher içinde buz gibi soğuk Krebs Henzel ışık solüsyonuna yerleştirin, çıkan aortu hızlı bir şekilde tanımlayın ve çevredeki dokudan inceleyin. Aort içine uygun büyüklükte bir kanül yerleştirin.
Kanülün aort köküne çok fazla sokulmasından ve koroner arterlerin zorunlu perfüzyonunun kesilmesinden kaçınmaya özen gösterin. Kanülü çıkan aorta sabitleyin. Ardından, kanüle hava kabarcıkları sokmadan sıçan kalbini Ling Endorf aparatına yerleştirin.
Retrograd koroner vasküler perfüzyon artık ılık oksijenli Krebs Hensel lite solüsyonu ile sağlanmaktadır. Ling Endorf cihazının basınç kafasından, şimdi temizledikten sonra akciğerler de dahil olmak üzere fazla dokuyu çıkarın, işlevin geri kazanılmasını sağlamak ve kalp perfüze olurken ritmi stabilize etmek için kalbi 20 dakika boyunca perfüze edin. Sol ventrikül boşluğuna çok ince bir termokupl sıcaklık probu yerleştirin.
Probu beş oh prolen sütür ile yerine dikin ve kalbin sıcaklığını korumak için su sirkülasyon pompalarının ayarlarını yapın. 37 santigrat derecede, kardiyak apeksten damlayan Perfuse sekizden gelen hareketi en aza indirin. Atık su haznesine bir parça gazlı bez yerleştirerek, kalp artık potansiyel metrik boya boyası sekiz NEP'yi kalbe yüklemek için elektrografik ve optik sinyaller almak üzere potentia metrik boya ile yüklenmeye hazırdır.
Krebs içeren bolluk hattına geçin, dolayısıyla floresan boya ile karıştırılmış ışık. Kulakçıklar, koroner arterlerden sokulan boya ile yeterince perfüze edilmediğinden, sol ve/veya sağ kulakçığa 18 gauge kanül yerleştirilir. Ve bu odaların her birine yavaşça 50 mililitre boya çözeltisi uygulanır.
Yükleme prosedürü sırasında, kalbin yüzeyine nazikçe üç EKG ucu yerleştirin. Bu, haritalama için kullanılan optiklerle karşı karşıya değil. İlk elektrot sol ventrikülün arka apikal kısmına yerleştirilir.
İkincisi sol atriyuma yerleştirilir ve üçüncüsü aort kökü üzerinde bir referans elektrot görevi görür. Atriyal ve ventriküler elektrografik sinyaller daha sonra yazılım kullanılarak yükseltilir, sayısallaştırılır ve optik sinyaller görüntülenir. Yüzey EKG'lerini gerçek zamanlı olarak görselleştirmek ve yeterli ilerleme hızını sağlamak için bir osiloskop da kullanılır.
EKG amplifikatörünü yüksek geçiren filtre için 0.1 hertz'e ve alçak geçiren filtre için 150 hertz'e ayarlayın, X, Y, Z ayarlarını kullanarak CMO'nun kamerasını konumlandırın. Kameranın odak düzlemine yerleştirilen bir cam parçası, kalbin yüzeyine yerleştirilir, böylece ilgi alanı odakta olur ve çekim çerçevesinde ortalanır. Kamera ve optikler, rezonans frekanslarını en aza indirmek için bir titreşim izolasyon masasına monte edilmiştir.
Aynı zamanda. Sağ atriyuma, izole edilmiş bir S 48 elektrik stimülasyon ünitesi ile kontrol edilen bir koaksiyel pacing elektrodu yerleştirin. Bu, kalbi dakikada 300 atışta hızlandıracak, elektrik stimülasyonunu aşağıdaki gibi ayarlayacaktır.
Hız saniyede beş darbe, 0.2 milisaniyelik bir gecikme, altı ila 12 voltluk bir kuvvetle iki milisaniyelik bir stimülasyon süresi ve tekrar ve tek darbeye ayarlanmış mod olmalıdır. Kasılmadan kaynaklanan hareket artefaktları olmayan optik kayıtlar için, kalbin elektromekanik olarak ayrılması gerekir. Bunu tekrar, perfüzyon hatlarını 11 milimolar BDM içeren Krebs Hensel solüsyonuna geçirerek yapın.
Satın almalar arasında. Preparatın canlılığını korumaya yardımcı olmak için kalbi katkısız Krebs HENSEL ışığı ile perfüze edin. Yazılım kayıt parametrelerini 1 28 x 1 28 piksel dizisi ile 2000 hertz olarak yapılandırın.
Kare aralığı 0,5 milisaniye olarak ayarlanmalı ve kazançlar kamera amplifikatörü için beş x ve çip üzerindeki kazanç için sekiz x olarak ayarlanmalıdır. Çip üzerindeki kazanç da 12 olarak ayarlanmalıdır. Yazılımın kamera kontrolünü 500 milisaniyelik bir deklanşör gecikmesine ayarlayın ve 2000 milisaniyelik bir sürede 4.000 kare kaydedin.
Kayıt sırasında arka plan gürültüsünü ortadan kaldırmak için tüm oda ve ekipman ışıklarını kapatın veya koruyun, LED ışığı yalnızca optik kayıt sırasında kalbi aydınlatır. Foto ağartma ve boya toksisitesini azaltmak için, ışık kaynağı kapağını, edinimin ardından bilgisayardaki bir D iki A kartı aracılığıyla kontrol panelinden verilen beş voltluk bir darbeyle kontrol edin. Farklı filtre ayarları kullanarak verileri işleyin.
Varsayılan ayarlar genellikle, sol sınır 44.0'da ve sağ sınır 98.0'da olacak şekilde ayarlanan bant durdurma geçiş filtresinin ayarlanması dışında kullanılır. Daha sonra, kaydedilen bilgiler işlenir ve bir film oluşturmak için kullanılır. Bir edinimden elde edilen veriler, iki saniyelik bir süre boyunca kalp yüzeyindeki 16.384 bölgedeki yerel elektriksel aktivasyona karşılık gelir.
Yazılım, bu yerel sinyallerin birbirleriyle ve atriyal ve ventriküler elektrografik kayıt verileriyle, yerel elektriksel aktivasyonu renklendirerek ve bu bilgileri kardiyak yüzeydeki uzay-zamansal elektriksel aktivasyonu gösteren bir animasyon olarak işleyerek doğrudan karşılaştırılmasına olanak tanır. Böyle bir animasyon oluşturmak için önce verileri zamansal ve/veya uzamsal olarak filtrelemek için yazılımı kullanın. Ardından, animasyon için bir başlangıç ve bitiş zamanı seçin.
Üçüncüsü, her pikselin duran ışık yoğunluğuna bağlı olarak optik sinyalleri renkle eşleştirin. Dördüncüsü, elde edilen renk verilerini bir kalp resmi ile kaplayın ve son olarak, perfüze edilmiş kalp hazırlığı hareketsizse animasyonu oluşturun Kayıt sırasında, optik sinyaller, D sekiz anep'in emisyon yoğunluğundaki bir değişikliğe dahil olan her piksel için ayrı bir tepe noktası gösterir. Bu gerçek zamanlı görüntüleme filmleri, kalbin epikardiyal yüzeyi boyunca yayılan bir uyarma dalga cephesini ve aynı anda elde edilen elektrografik kayıtları göstermektedir.
Alanor Perfuse Red Heart'ın yüzeyindeki aksiyon potansiyeli hareketini optik olarak görüntülemek için yüksek çözünürlüklü bir teknik gösterdik. Bu işlemi yaparken, kalbi anestezi uygulanmış kırmızıdan hızlı bir şekilde çıkarmak önemlidir. Miyokardiyal iskemiden kaçınmak için, miyokard hücrelerinin yeterince perfüze edilmesi ve kalbin tamamen suya duyarlı boya ile yüklenmesi gerekir.
İşte bu kadar. İzlediğiniz için teşekkür ederiz ve deneylerinizde iyi şanslar.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Bu makale, Langendorff-perfüze edilmiş sıçan kalplerini yüzeyindeki aksiyon potansiyeli hareketini optik olarak görüntülemek için potansiyometrik bir boya (di-8-ANEPPS) kullanarak yüksek zamansal ve uzamsal çözünürlüklü bir tekniği açıklar. Bu yöntem, kalp yüzeylerindeki elektriksel aktivitenin detaylı çalışmasına olanak tanır.
Optical mapping of Langendorff-perfused rat hearts provides high-resolution visualization of cardiac electrical activity, enabling mechanistic de-risking in early-stage cardiovascular target validation. This approach supports predictive confidence by linking electrophysiological phenotypes to molecular interventions, informing go/no-go decisions in arrhythmia-related discovery programs. The technique bridges discovery biology and translational research by delivering quantitative, spatially resolved data on action potential propagation.
The method integrates into the discovery continuum from early target hypothesis testing through lead optimization, where electrical phenotyping informs compound prioritization before preclinical investment.