Name: Fosforesans Oksijen bağımlı Quenching dayanarak Serebral Kan oksijenasyon Ölçüm (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-05-04T12:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 58 s
Description: Öğrenin, fosforesans oksijen bağımlı quenching yöntemiyle sıçan ve farelerde serebral mikrovasküler oksijen gerilimini ölçme tekniklerini. Bu yöntemler beyin oksijen dinamiklerini incelemek için kullanılır.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Biz, ABD Ulusal Sağlık hibe R01NS057476, P50NS010828, P01NS055104, R01EB000790, K99NS067050 R01HL081273 ve R01EB007279 ve Amerikan Kalp Birliği hibe 0855772D Enstitüsü&#39;nün desteğiyle kabul etmek istiyorum.

1. Geniş bir sıçan kortikal damarsal pO2 görüntüle görüntüleme alanında <ol><li> 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. </li><li> Kan gazları ölçmek için kan örnekleri her 30-45 dakikada bir alınır ve ventilasyon ve anestezi, kan gazları normal fizyolojik aralığında tutmak için ayarlanır. </li><li> Parietal kemik boyutu 4 mm x 4 mm kapalı bir kafa pencere görüntüleme için hazırlanmıştır. Kemik ve dura kaldırılır ve kraniyal pencere% 1.5 agaroz ile doldurulur ve bir mikroskop lamel ile mühürlenir. Frontal kemik bir ek 1 mm 2 burr hole KCl (~ 10 ul, 1 M) intrakortikal mikroenjeksiyon CSD ikna etmek için kullanılır. Kortikal vaskülatürü herhangi bir zarar vermemek için çok dikkatli alınmalıdır. Aşırı ısı, mekanik basınç veya hipoksi kısa bir süre interstisyel boşluğa damar, kan beyin bariyerini ve boya neden kaçak tehlikeye atabilir. </li><li> Kafatası pencere içinde optik opak malzemeden bir maske yerleştirilir. Maske amacı kenarlarından dura maddenin doku içine sızan boya gelen fosforesans sinyal emmek için. Interstisyel alan boya ölçümü bozabilir çok parlak fosforesans kaynağıdır. Interstisyel uzayda boya artan parlaklığı düşük oksijen basıncı ve düşük su verme oranı ile çevre boya birikmesi sonucu. Deneyde, damarsal hasar nedenle, deneysel veriler bu durumda reddedilir parlak fosforesans lekeler, görünümünü kolayca tanınır. </li><li> Ameliyatın tamamlanmasından sonra, izofluran kesilmeli ve anestezi alphachloralose (50 mg / kg intravenöz bolus 40 mg / (kg saat) infüzyon takip) geçti. </li><li> Hayvan ventilatör bir arabası, kan basıncı ve sıcaklık monitörü ile aktarılır. Oda havası nefes alırken, hayvan görüntüleme kurulum hızlı bir şekilde taşınır ve uygun hava ve oksijen karışımı ile debimetre yatışma. </li><li> Hayvan tutan stereotaksik çerçeve amaç altına yerleştirilir. Kafatası penceresi hedefi altında görüş alanı merkezli ve odak düzlemine paralel olarak konumlandırılmış. </li><li> Darbeli lazer açık ve minimum darbe enerji ayarlanır. Optik ışın demeti 10 mJ / cm 2 den fazla olmayacak şekilde ayarlanır darbe enerji ölçüm ve numune teslim darbe enerji doğru yönlendirilir. Kraniyal pencerede merkezli ışın iss, ~ 60 derece ve lazer iss eğik insidansı açı ile kapalıdır. </li><li> Hayvanın tüm fizyolojik parametreleri normal fizyolojik aralığında kadar kan gazı ölçümleri ve havalandırma ve anestezi ayarlamalar yapılmaktadır. </li><li> Varsayarsak, bu kan hacmi fosforesans prob Oxyphor R3 uygun bir miktar prob 4 x 10 -5 M kan konsantrasyonu elde etmek için 1 ml serum fizyolojik içinde çözülür, vücut ağırlığının yaklaşık% 7. Prob çözüm femoral ven yoluyla enjekte edilir. </li><li> 1 M potasyum klorür çözeltisi hazırlanır ve frontal kemik çapak delikten ~ 1 ul CSD ikna etmek için şırınga ile enjekte edilir. </li><li> Lazer açık ve görüntüleme KCl çözeltisi enjeksiyonundan hemen sonra başladı. Fosforesans Görüntüleme ~ 10 dakika boyunca yapılır. </li><li> Başka bir kan gazı ölçümü, hayvanın fizyolojik parametreler normal sınırlarda olduğunu doğrulamak için yapılır. </li><li> Fosforesans yaşamlarda, doğrusal olmayan kare uydurma Matlab istatistiksel ağırlık kullanarak tek bir üstel bozulma takarak tüm pikseller için elde edilir. Fosforesans yaşamlarda Stern Volmer gibi ampirik bir ilişki (vide infra) kullanarak pO2 değerleri dönüştürülür. </li></ol> 2. Yüksek çözünürlüklü iki foton bir fare kortikal mikro vasküler yapılarda pO2 görüntüleme <ol><li> Isofluorene ve femoral arter, kalp hızı, kan basıncı ve kan gazları, aynı zamanda boya yönetim olarak izlemek için kateterize fareler anestezi. Vücut ısısı 37 korunur ± 0.1 ° C ve hayvanlar hava ve oksijen karışımı kendiliğinden nefes. </li><li> Kranial pencere başlangıçta David Kleinfeld ve Winfried Denk tarafından geliştirilen tekniğe göre hazırlanmıştır. Interstisyel boşluğa boya sızıntısını önlemek için vaskülatürü herhangi bir zarar görmesini önlemek için iyi bir bakım alınmalıdır. </li><li> Birkaç kan gazları ölçmek için kan örnekleri bir bütün hazırlık prosedürü sırasında alınır ve kan gazı tutmak için havalandırma ve anestezi ayarlanırnormal fizyolojik aralığında es. </li><li> Hayvan görüntüleme kurulum taşınır. Hayvan tutan bir değiştirilmiş stereotaksik çerçeve amaç altına yerleştirilir. Kafatası pencere Olympus 4X hedefi altında görüş alanı merkezli ve odak düzlemine paralel olarak konumlandırılmış. </li><li> Kraniyal penceresinin bir görüntü göz mercekleri ile dijital kamera ile çekilen ve 4X objektif Olympus 20X objektif (NA = 0.95) ile değiştirilir. </li><li> Hayvanın tüm fizyolojik parametreleri normal bir fizyolojik aralığında kadar kan gazı ölçümleri ve havalandırma ve anestezi ayarlamalar yapılmaktadır. </li><li> Varsayarsak, bu kan hacminin vücut ağırlığının yaklaşık% 7, uygun bir miktarda fosforesans prob PtP-C343, 0.2 mL ~ 15 prob mcM kan konsantrasyonu elde etmek için tuzlu su içinde çözülür. Prob çözüm femoral arter yoluyla enjekte edilir. </li><li> Her pikselin boya uyarma ve emisyon koleksiyonu için istenilen zaman aralıklarında ayarlayarak deney başlayın. </li><li> Mevcut derinlikte damar yapısını görüntüler fosforesans yoğunluğu çürüme yavaş bir 2-boyutlu raster tarama bir anket tarama edinin. Amacı kraniyal pencerede dik taşınır (Z ekseni) ve fosforesans yoğunluğu yavaş 2D anket taramaları görüntü düzlemi mikrodamarlar bulmak için en az 840 nm lazer gücünü kullanarak alınır. </li><li> Her görüntüleme derinliği, bu derinlikte fosforesans anket tarama dayalı, damar içinde bir dizi puan seçilir ve her noktada fosforesans bozunur kayıt önceden tanımlanmış bir ortalama sayısı için tekrarlanır. </li><li> İstenen ortalama miktarı, ölçüm aralığı ve Deneme süresini ayarlayın ve ölçüm başlar. pO 2 ölçüm, deney süresince, seçilen noktada belirtilen ölçüm aralığı elde edilir . </li><li> Ölçümleri sırasında, yazılım galvanometre tarama ayna konumunu değiştirerek seçilen yerlere uyarma lazer yeniden yönlendirir. Galvanometre tarayıcılar, elektro optik modülatör, ve tüm diğer ekipman kontrolü LabView özel yapılmış yazılım tarafından yapılmaktadır. </li><li> Fosforesans yaşamlarda Matlab doğrusal olmayan kare uydurma kullanarak tek bir üstel bozulma uygun seçilen tüm noktalar için elde edilir. Fosforesans yaşamlarda Stern Volmer gibi ampirik bir ilişki (vide infra) kullanarak pO2 değerleri dönüştürülür. </li><li> Kortikal çeşitli derinliklerde veri topladıktan sonra, görüntüleme mikrovasküler yapının vasküler içine dekstran-konjuge floresein boya enjekte edilir. </li><li> Damarsal yapısal görüntüleri dört-kanallı dedektörü yeşil bir kanal kullanılarak FITC floresanı iki foton görüntüleme gerçekleştirerek bir yığın alın. </li><li> Araştırma Hayvan Bakım Massachusetts General Hospital Alt Komitesi tarafından belirlenen kurallara ve yönetmeliklere uygun olarak hayvanlar üzerinde deneyler yapıldı. </li></ol> 3. Temsilcisi Sonuçlar: <img src="/files/ftp_upload/1694/1694fig1.jpg" alt="Şekil 1"> Şekil 1 bu rakamın sol tarafında Panel (a), oksijen basıncı bakış görüntü CSD dalga gelmeden önce geniş bir alanda görüntüler . Sağ tarafta Paneli (b), panel üzerinde işaretlenmiş ilgi bölge içinde CSD yayılımı sırasında ortalama oksijen basıncı (a), zamansal evrimi gösterir. Şekil 2 (AVI film): Bu film CSD dalga yayılması sırasında tüm kafa penceresinde oksijen basıncı zamansal evrim gösterir. Ölçeği bar oksijen basıncı milimetre cıva gösterir. <img src="/files/ftp_upload/1694/1694fig3.jpg" alt="Şekil 3"> Şekil 3 görüntülü damarsal yığını 3D projeksiyon. Gri tonları, hacimsel bir gemi maske temsil yapısal görüntü göre oluşturulur. Ölçülen pO 2 değerleri, renk kodlu . Ölçek çubuğu 200 mikrometre. Nature Publishing Group izni ile yayımlanmaktadır. 7

<ol><li>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. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKleinfeld%2C+D+%22Contemporary+Neuroscience+Series%22">Contemporary Neuroscience Series</a>. Chen, J., Xu, Z., Xu, X., Zhang, J. , Humana Press Inc. (2007).</li>
<li>Mostany, R., Portera-Cailliau, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Craniotomy+Surgery+Procedure+for+Chronic+Brain+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">A Craniotomy Surgery Procedure for Chronic Brain Imaging.</a> J Vis Exp. , (2008).</li>
<li>Lebedev, A. Y., Cheprakov, A. V., Sakadzic, S., Boas, D. A., Wilson, D. F., Vinogradov, S. A., A, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dendritic+Phosphorescent+Probes+for+Oxygen+Imaging+in+Biological+Systems%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Dendritic Phosphorescent Probes for Oxygen Imaging in Biological Systems.</a> Applied Materials & Interfaces. , (2009).</li>
<li>Finikova, O. S., Lebedev, A. Y., Aprelev, A., Troxler, T., Gao, F., Garnacho, C., Muro, S., Hochstrasser, R. M., Vinogradov, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxygen+microscopy+by+two-photon-excited+phosphorescence%5BTitle%5D)+AND+%22Chemphyschem%22%5BJournal%5D)">Oxygen microscopy by two-photon-excited phosphorescence.</a> Chemphyschem. 9, 1673-1679 (2008).</li>
<li>Sakadžić, S., Yuan, S., Dilekoz, E., Ruvinskaya, S., Vinogradov, S. A., Ayata, C., Boas, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+imaging+of+cerebral+partial+pressure+of+oxygen+and+blood+flow+during+functional+activation+and+cortical+spreading+depression%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Opt%22%5BJournal%5D)">Simultaneous imaging of cerebral partial pressure of oxygen and blood flow during functional activation and cortical spreading depression.</a> Appl Opt. 48, D169-D177 (2009).</li>
<li>Yaseen, M. A., Srinivasan, V. J., Sakadzic, S., Wu, W., Ruvinskaya, S., Vinogradov, S. A., Boas, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+monitoring+of+oxygen+tension+in+cortical+microvessels+with+confocal+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Optical monitoring of oxygen tension in cortical microvessels with confocal microscopy.</a> Opt Express. 17, 22341-22350 (2009).</li>
<li>Sakadzic, S., Roussakis, E., Yaseen, M. A., Mandeville, E. T., Srinivasan, V. J., Arai, K., Ruvinskaya, S., Devor, A., Lo, E. H., Vinogradov, S. A., Boas, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-photon+high-resolution+measurement+of+partial+pressure+of+oxygen+in+cerebral+vasculature+and+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Two-photon high-resolution measurement of partial pressure of oxygen in cerebral vasculature and tissue.</a> Nat Methods. 7, 755-759 (2010).</li>
</ol>

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...

<table><tbody><tr><td>Glikopirrolat</td><td>Reaktif</td><td>American Regent Inc.</td><td>NDC 0517-4605-25</td><td>Faringeal, trakeal ve bronşiyal salgıların kontrol edilmesi için kullanılır.</td></tr><tr><td>Lidokain HCL</td><td>Reaktif</td><td>Hospira Inc.</td><td>NDC 0409-4277-01</td><td>Cerrahiler sırasında lokal anestezi olarak kullanılır.</td></tr><tr><td>İzofluran</td><td>Reaktif</td><td>Baxter Internationl Inc.</td><td>NDC 10019-360-40</td><td>Cerrahiler sırasında genel inhalasyon anestezik ilacı olarak ve farelerle yapılan deneylerde genel anestezi olarak kullanılır.</td></tr><tr><td>Alfa Kloraloz</td><td>Reaktif</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C0128</td><td>Sıçanlarla yapılan deneylerde genel anestezi olarak kullanılır.</td></tr><tr><td>Flüoresein izotiyosiyanat&amp;#8211;dekstran</td><td>Reaktif</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>FD2000S</td><td>Kanda ~ 500 nM konsantrasyon oluşturmak için uygulanır.</td></tr></tbody></table>

fosforesans oksijen bağımlı quenching dayanarak serebral kan oksijenasyon Ölçüm

Cerebral Blood Oxygenation Measurement Based on Oxygen-dependent Quenching of Phosphorescence

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 <a href="http://www.jove.com/Details.php?ID=1731">Biyolojik Sistemleri Oksijen Görüntüleme Fosforlu Nanoprobes sentezi ve Kalibrasyon.</a>

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.

Fosforesans Oksijen bağımlı Quenching dayanarak Serebral Kan oksijenasyon Ölçüm

Serebral kan ve doku oksijenasyonunun spasyotemporal özelliklerinin izlenmesi, ...'nın daha iyi anlaşılması için kritik öneme sahiptir.

Merhaba, ben Massachusetts General Hospital'daki Martino Biyomedikal Görüntüleme Merkezi'nde bulunan David Bo'nun Foto Migrasyon Görüntüleme Laboratuvarı'ndan Sava Saje. Ben de David Bo Laboratuvarı'ndan bir araştırmacıyım ve aynı laboratuvardan geliyorum. Bugün size, fosforesansın oksijene bağlı sönümlenmesine dayalı olarak küçük kemirgenlerin kortikal mikrovasküler yapısındaki oksijen tansiyonunun ölçüldüğü iki prosedürü göstereceğiz.Laboratuvarımızda, normal ve patolojik beyin koşulları altında oksijen iletimini ve tüketimini incelemek için bu teknikleri kullanıyoruz. Öyleyse başlayalım. İlk olarak, siyah elektrik bandından yapılmış optik soğurucu maskelerle çevrelenmiş birkaç adet lamel camı hazırlayın.Maskeler yaklaşık 3,5 milimetre çapında açıklıklara sahip olmalıdır. Bu lameller, kranyal pencerelerin mühürlenmesi için kullanılırken absorptif maske, kranyal pencere kenarlarından sızan herhangi bir boyadan gelen fosforesan sinyali engeller. Şimdi periyel kemik üzerindeki mühürlü kranyal pencereyi hazırlayın.Hazırlıkla ilgili ayrıntılar, bu yayında atıfta bulunulan Kleinfeld ve ark. ile Masini ve ark. tarafından yazılan makalelerde bulunabilir. Bu hazırlıkta, dura mater çıkarılır. Maskenin kraniyal pencerenin tüm kenarlarını kapattığından emin olun.Şimdi bir dental matkap kullanarak frontal kemikte bir milimetrelik ek bir frez deliği açın. Bu delik, daha sonra kortikal yayılan depresyonu tetiklemek için kullanılacaktır. Hiçbir adımda kortikal damar yapısına zarar vermemeye dikkat edin.Görüntüleme düzeneği, 532 nanometre ve 10 hertz değerlerinde çalışan, darbe enerjisinin küçük bir kısmının çok modlu bir fibere aktarılarak numuneye iletildiği bir Quantel Brilliant darbeli Nd:YAG lazerinden oluşmaktadır. Her darbenin enerjisi ayrıca bir fotodiyot ile örneklenir. Bir CCD kamera görüntüleyici kullanılır.Law Vision'dan alınan QE, dikey bir Z tablasına monte edilmiştir. 29 milimetre çalışma mesafesine sahip bir Olympus dört X objektif kullanıyoruz. 650 nanometre kesim dalga boyuna sahip bir yüksek geçiren filtre ve 100 milimetre odak uzaklıklı bir tüp lens, hayvan yerleştirildikten sonra kameranın önüne monte edilir.Objektifin konumunu ayarlayın. Şimdi lazeri minimum darbe enerjisine ayarlayıp açın. Işın enerjisini bir optik darbe enerjisi ölçer ile ölçün, Q anahtarını ayarlayın.Numuneye iletilen darbe enerjisinin santimetrekare başına 10 millijoule değerini aşmayacağı şekilde gecikme süresini ayarlayın. Ardından, hayvanın tüm fizyolojik parametrelerinin normal fizyolojik aralıkta olduğundan emin olun. Sonrasında, uygun ağırlıkta oksijene duyarlı fosforesans probunu çözün.Libi Dev ve arkadaşları tarafından geliştirilen Oxy four R three, kanda 40 µM konsantrasyon elde etmek için 1 mL salin içinde hazırlanır. Çözeltiyi femoral vene yavaşça enjekte edin. Kortikal yayılan depresyonu indüklemek için frontal kemikteki bur deliğinden yaklaşık 1 µL 1 M potasyum klorür çözeltisi enjekte edin ve veri toplama yazılımını başlatın.Fosforesans görüntüleme yaklaşık 10 dakika sürmelidir. Deney sırasında, fosforesans görüntüleri ekranda gerçek zamanlı olarak görüntülenir. Görüntüleme işleminden sonra, hayvanın kan gazlarının hala normal fizyolojik aralıkta olduğunu onaylamak için başka bir kan örneği alın.Kortikal yayılan depresyon sırasında PO₂'nin geniş alanlı CCD görüntülemesinden elde edilen birkaç temsili sonuç burada sunulmuştur. Bu şeklin sol tarafı, bir CSD dalgası gelmeden önceki oksijen basıncının geniş görüş alanlı bir görüntüsünü göstermektedir. Sağ taraf ise, solda işaretlenen ilgi bölgesinde CSD yayılımı sırasında ortalama oksijen basıncının zamansal gelişimini göstermektedir.Bu video, tüm kranial penceredeki oksijen basıncının zamansal gelişimini göstermektedir. CSD dalgasının yayılması sırasında, ölçek çubuğu, bir farenin oksijen tansiyonu ve kortikal mikrovasküler yapısının iki fotonlu görüntülemesi için oksijen basıncını milimetre civa cinsinden belirtir. Kranial pencereyi 680 numaralı Jo makalesinde açıklandığı gibi hazırlayın ve kanülü femoral artere yerleştirin.Görüntüleme için, 20 x kızılötesi kaplamalı su daldırma objektifli bir Olympus mikroskobu kullanıyoruz; Kova ve ark. tarafından geliştirilen, oksijene duyarlı fosforesans probu PTPC 3 43'ün ağırlığa uygun miktarını 0.2 ml serum fizyolojik içinde çözüp iki mikronluk bir filtreden süzüyoruz. Hayvanın fizyolojik parametrelerinin normal fizyolojik aralıkta olduğundan emin olduktan sonra, PTP C3 43 çözeltisini femoral artere çok yavaş bir şekilde enjekte edin. Deneysel düzeneğin ana bileşenleri; 840 nanometreye ayarlanmış bir femtosaniye lazer, bir elektro-optik modülatör, galvanometre tarayıcılar, Olympus tarama ve tüp lensleri ile PMT'li dört kanallı bir detektördür.Bir tespit kanalı, hem bir PMT hem de bir diskriminatör içerir. Foton sayımları yüksek hızlı bir dijital kart ile toplanır. Deneyin tüm aşamaları, LabVIEW ve C dillerinde yazılmış bir yazılım tarafından kontrol edilir.Deneye, boya eksitasyonu ve emisyon toplama için istenen zaman aralıklarını ayarlayarak başlayın. Her pikselde, öncelikle mevcut derinlikteki vasküler yapıyı görüntüleyen, fosforesans yoğunluk sönümlenmesinin yavaş iki boyutlu raster taraması olan bir ön tarama (survey scan) gerçekleştirin. Ön tarama görüntüsünü kullanarak, PO₂ ölçümü yapılacak damar içi konumları seçin. Ölçümler sırasında yazılım, galvanometre tarama aynalarının konumunu değiştirerek eksitasyon lazerini seçilen konumlara yönlendirir.İstenen ortalama ölçüm aralığını ve deney süresini ayarlayarak ölçümü başlatın. Deney süresi boyunca, seçilen konumlarda belirlenen ölçüm aralıklarında iki PO ölçümü alınır. Çeşitli kortikal derinliklerde veri toplama işlemi tamamlandıktan sonra, görüntüleme için damar sistemine dekstrin konjuge floresan boya enjekte edin.Mikrovasküler yapı. Dört kanallı dedektördeki yeşil kanalı kullanarak fit c floresansının iki foton görüntülemesini gerçekleştirin ve damar yapısının yapısal görüntülerinden oluşan bir yığın elde edin. Burada, görüntülenen mikrovasküler yığının 3B projeksiyonu sunulmuştur.Gri tonları, yapısal görüntüye dayanarak oluşturulmuş bir volumetrik damar maskesini temsil etmektedir. Ölçülen PO iki değerleri renklerle kodlanmıştır. Ölçek çubuğu 200 micrometers değerindedir.Az önce, küçük kemirgenlerde kortikal mikrovaskülatürdeki oksijen tansiyonunu, fosforesansın oksijene bağımlı sönümlemesine dayanarak ölçmek için iki prosedür gösterdik. Bu prosedürleri uygularken, beyin cerrahisinin çok temiz yapılması ve lazerleri çalıştırırken güvenlik gözlüğü takılması önemlidir. Hepsi bu kadar.İzlediğiniz için teşekkür eder, deneylerinizde başarılar dileriz.

cerebral-blood-oxygenation-measurement-based-on-oxygen-dependent

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Sinirbilim

Biz fosforesans giderici ve biyolojik sistemlerde oksijen görüntüleme için porfirin-tabanlı dendritik nanosensors gözden tasarım ilkeleri oksijen ölçümleri sunuyoruz.

Biyolojik Sistemleri Oksijen Görüntüleme Fosforlu Nanoprobes sentezi ve Kalibrasyon

Burada doğrudan fare kortekste microregional doku hipoksisi görselleştirmek için bir yöntem...

Endojen NADH Floresans iki-foton Imaging tarafından Fare Serebral Korteks olarak Microregional Hipoksi Algılama

Biz oksijen metabolizmasının bir dizin tahmin etmek serebral kan akımı indeksi diffüz korelasyon spektroskopisi önlemler ile serebral hemoglobin oksijenasyon frekans etki yakın kızılötesi spektroskopi önlemler birleştirdi. Biz yenidoğan beyin sağlığı ve gelişimi değerlendirmek için bir başucu tarama aracı olarak bu önlemin programı test.

Bebeklerde Serebral Metabolizma ve Hemodinamiğin Noninvaziv Optik Ölçüm

İnsanlarda Hipoksi simülasyonu genellikle hipoksik gaz karışımları solunması ile yapılmıştır. Bu çalışma için, apne dalgıç insanlarda dinamik hipoksi simüle etmek için kullanıldı. Ayrıca, desatürasyon ve yeniden doygunluk kinetik fizyolojik değişiklikler gibi Near-Infrared-Spektroskopi (NIRS) ve periferal oksijenasyon doygunluğu (SpO2) olarak non-invaziv araçları ile değerlendirildi.

Bir Model İnsanlarda klinik İlgili ününüz Benzet

Burada, oksijensiz ortamlarda nano saniye milisaniye zaman ölçeğini zaman çözüldü photoluminescence spektroskopisi ile organik moleküllerin spektroskopik karakterizasyonu bir yöntem mevcut. Verimli bir şekilde oksijen örnekleri kaldırmak ve böylece, ışıma Şoklama sınırlamak için yöntem ayrıca açıklanmıştır.

Zaman karar vermek Photophysical karakterizasyonu üçlüsü-hasat organik bileşikler bir oksijensiz ortamı kullanarak bir ICCD kamera

Optik sensör folyoları ile 2D O2 dağıtımlarının haritalama için yeni, frekans etki alanı parlaklık ömür boyu kamera kullanımını anlatıyoruz. Kamera sistemi ve görüntü analizi prosedürleri, su bitkilerinin rizosferinde O2 mikro ortamının görselleştirilmesi için sensör folyolarının hazırlanması, kalibrasyonu ve uygulanması ile birlikte açıklanmıştır.

Frekans-Etki Alanı Tabanlı Kamera Sistemi ile O2'nin Lüminesans Yaşam Boyu Görüntülemesi

Bu protokol, özel yapım diffüz korelasyon spektroskopi aleti kullanarak insan prefrontal korteksinde istirahat durumu fonksiyonel bağlantısının nasıl ölçültilebildiğini göstermektedir. Raporda ayrıca deneyin pratik yönleri ve verileri analiz etmek için ayrıntılı adımlar tartışılmaktadır.

Optik Diffüz Korelasyon Spektroskopisi ile İnsan Beyninin Serebral Kan Akışı Nadayalı Dinlenme Durumu Fonksiyonel Bağlantısı

Burada, nörokritik hastaların serebral hemodinamiğini gerçek zamanlı olarak ve yatak başında diffüz optik kullanılarak invaziv olmayan bir şekilde izlemek için bir protokol sunulmuştur. Spesifik olarak, önerilen protokol, serebral oksijenasyon, serebral kan akışı ve serebral metabolizma hakkında gerçek zamanlı bilgileri tespit etmek ve görüntülemek için hibrit bir yaygın optik sistemler kullanır.

Diffüz Optik Spektroskopilerle Nörokritik Hastaların Gerçek Zamanlı İzlenmesi

Protokol, standart bir floresan mikroskobunda oksijenasyonlarının ve hücre ölümlerinin çok parametrik analizini kullanarak biyobaskı için yüksek verimli sferoid üretimini tanımlar. Bu yaklaşım, sferoidlerin yaşayabilirliğini kontrol etmek ve 3D doku, tümör mikroçevresi ve başarılı (mikro) doku biyofabrikasyonunun modellenmesinde önemli olan standardizasyonu gerçekleştirmek için uygulanabilir.

Çok Hücreli Sferoidlerin Uygun Fiyatlı Oksijen Mikroskobu Destekli Biyofabrikasyonu

Bu yazıda, uzun bozunma yayan numunelerin makroskopik fotolüminesans ömür boyu görüntülenmesi için yeni, hızlı bir optik görüntüleyicinin kullanımı açıklanmaktadır. Entegrasyon, görüntü toplama ve analiz prosedürleri, görüntüleme için sensör malzemelerinin hazırlanması ve karakterizasyonu ve görüntüleyicinin biyolojik numunelerin incelenmesinde uygulanması ile birlikte açıklanmaktadır.

Biyomedikal Uygulamalar için Floresan Ömür Boyu Makro Görüntüleyici

Yakın kızılötesi dağınık optiklere dayalı çok modlu bir cihaz kullanarak mutlak mikrovasküler kan akış indeksini ve kan oksijen doygunluğunu non-invaziv ve sürekli olarak ölçmek için bir protokol açıklıyoruz. Daha sonra bir damar tıkanıklığı testi kullanarak oksijen tüketiminin metabolik hızını ve reaktif hiperemiyi değerlendiriyoruz.

Yoğun Bakım için Hibrit, Yakın Kızılötesi Diffüz Optik Spektroskopi Kullanılarak Mikrovasküler Oksijenasyon ve Reaktif Hipereminin Non-İnvaziv İzlenmesi

Öğrenin, fosforesans oksijen bağımlı quenching yöntemiyle sıçan ve farelerde serebral mikrovasküler oksijen gerilimini ölçme tekniklerini. Bu yöntemler beyin oksijen dinamiklerini incelemek için kullanılır.

Fosforesans Oksijen bağımlı Quenching dayanarak Serebral Kan oksijenasyon Ölçüm

Daha fazla video keşfet