Name: Fare Çin-atriyal düğüm yüksek çözünürlüklü optik Haritalama (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-12-02T11:30:00.000+00:00
Duration: 11 min 7 s
Description: Öğrenin fare sinüs-atriyal düğümünde yüksek çözünürlüklü optik haritalama yöntemini. Langendorff perfüzyonu ile kalp ritmi bozukluklarının mekanizmalarını araştırın. Bu teknik aritmi patofizyolojisini anlamaya katkı sağlar.

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

playerTrialDesktop

Wisconsin-Madison Üniversitesi Tıp Fakültesi start-up'ı (AVG) tarafından destekleniyoruz.

Tüm deneyler Laboratuvar Hayvanları Bakım ve Kullanım Sağlık Rehberi Ulusal Enstitüleri (NIH Pub. No: 80-23) göre gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalarda kullanılan tüm yöntemler ve protokoller NIH tarafından yayınlanan Laboratuvar Hayvanları Bakım ve Kullanımı için yönergeler aşağıdaki Wisconsin Hayvan Bakım ve Kullanım Protokolü Komitesi Üniversitesi tarafından onaylanmıştır (yayın No. 85-23, 1996 revize). Bu çalışmada kullanılan tüm hayvanlar Laboratuar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı için Kılavuz uygun olarak, insan sağlığı aldı. 1. Kalp Kaldırma ve Langendorff Perfüzyon <ol><li> Kalp izolasyonu, bir su banyosu ve bir su ceketi ile 37 ° C sıcak bir Tyrode çözeltisi önce. </li><li> % 5 izofluran /% 95 O 2 ile fare anestezisi. </li><li> Ağrı refleksi kaybı kontrol ederek anestezi uygun düzeyde sağlamak. </li><li> torakotomi gerçekleştirin. Kavisli 5.5 &quot;Mayo makas ve 5.5&quot; Kelly hemostatik için kullanarak göğüs açınceps Toraks önünde kesilmiş bir 1 cm yapmak. <ol><li> Çabuk (30 saniye içinde) göğüs kalbini ayıklayın. &quot;Akciğer dokusu kapmak ve 4.3 kullanılarak perikard ile birlikte akciğer, timus ve kalbini kesip kavisli İris forseps&quot; İris makas 4 kullanın. doğrudan kalbi almayın. </li><li> Oksijenli (% 95 O 2/5% CO2) yıkayın, sabit sıcaklık (36.8 ± 0.4 ° C) Tyrode çözeltisi modifiye. (MM olarak) şu çözeltisi bileşimi kullanın: 128.2 NaCl, 4,7 KCİ, 1,19 NaH 2 PO 4, 1.05 MgCI2, 1.3 CaCl2, 20.0 NaHCO 3 ve 11.1 glükoz (pH 7.35 ± 0.05). </li></ol></li><li> aynı çözelti içinde banyo birlikte, akciğer, timus ve yağ dokusu tanımlar. Dikkatle kalpten onları incelemek. 3 &quot;Vannas-Tübingen makas ve 4.3&quot; # 5 forseps kavisli kullanın. </li><li> Sonra aort tanımlamak ve ısmarlama 21 G kanül üzerine cannulate. iki kavisli 4.3 &quot;# 5B güç kullanmayaps. </li><li> Kanülasyon sonra eş zamanlı olarak serpmek (~ 50 ml / dakika bir akış hızında banyosu içinde) (~ 5 ml / dk&#39;lık bir akış hızında bir kanül aracılığıyla bu aort basıncı göre ayarlanmalıdır, aşağıya bakınız) ve Superfuse tüm deney boyunca ısıtıldı ve filtre edildi Tyrode çözeltisi kalp. Koroner dolaşımın tıkanmasını önlemek için bir in-line 11 mikron naylon filtre aracılığıyla perfüzyon çözümü geçirin. </li><li> perfüzyon hattına 3 yollu musluk Luer kilidi üzerinden bağlı bir basınç transdüktörü (ya da bir basınç göstergesi) kullanılarak, aort basıncı izleme ve 60 ve 80 mmHg arasında muhafaza. Bu aralıkta aort basıncı tutmak için gerekirse perfüzyon hızını ayarlayın. </li></ol> Langendorff-perfüze Tüm from the Heart SAN 2. Optik Haritalama <ol><li> aletler <ol><li> yatay kalbi yerleştirin ve p 0,1 mm çaplı işaretçilerine kullanarak odasının silikon kaplı alt ventrikül apeks pinRevent akışı kaynaklı deney sırasında hareket. 12 </li><li> pulmoner ven yoluyla sol ventrikül (LV) içine küçük (0,012 &quot;ID x 0,005&quot;) silikon tüp takın, sol kulakçık (LA) ve mitral kapak (MV). sondaj bağ dokusu bir ipek sütür (4-0) ile tüp sabitleyin. </li><li> Posterior tarafı (Şekil 1A, sol panel) yukarı bakacak şekilde kalbi yerleştirin. </li><li> 0.1 mm çapında minutien işaretçilerine kullanarak odasının silikon altına RA apendiks (RAA) kenarını sabitleyin. RA düz arka yüzeyini yapmak ve kameranın odak düzlemi bulunduğu için izin vermek için kendi seviyesini ayarlayın. Bu atrium maksimal yüzey alanından optik ölçümler sağlayacaktır. </li><li> Ipek sütür (4-0) tarafından kement üstün (SVK) ve alt (IVC) vena kava, streç ve bir silikon kaplı odasına (Şekil 3A bakınız) altına sütür diğer ucunu pin. dikişler blok yok emin olungörüş optik alanı. </li><li> RAA kenarında ısmarlama pace elektrodu yerleştirin. Elektrotları yapmak için kullanımı silikon 0,5 mm arası bir elektrot mesafesi, 0.25 mm çapında bir gümüş tel kaplamalı ve ilerleme hızı sonunda 1 mm uzunluğu için silikon yoksundur. Sonra iki EKG 12 mm iğne (29 gauge) sağ ve sol ventrikül tabanına yakın monopolar elektrotlar yerleştirin. ventriküllerin apeks yakınında zemin EKG elektrot yerleştirin. </li></ol></li><li> boyanma <ol><li> Floresan boyalar ve elektro-mekanik uncoupler blebbistatin hem ışığa duyarlı olduğu için, karanlık bir odada, aşağıda anlatılan bütün işlemleri gerçekleştirmek. İlk dimetil sülfoksit (2.5 mM), kısım içinde bir stok çözeltisi, 1.25 mg / ml olarak (30 ul her biri) voltaja duyarlı boya RH-237 ya da di-4-ANNEPS hazırlama ve -20 ° C&#39;de alikot saklayın. </li><li> ısıtılmış (37 ° C), Tyrode çözeltisi, 1 ml boya stok çözeltisi, 5-10 ul seyreltilir ve daha sonra, koroner perfüzyon hattına enjektebir in-line Luer enjeksiyon ağzının kullanılarak 5-7 dakikalık bir süre içinde. </li><li> Önceden bir stok çözeltisi (dimetil sülfoksit içinde 2 mg / mL, 6.8 mM) ve blebbistatin hazırlamak ve 4 ° C&#39;de saklayın. </li><li> stabilizasyon için 20 dakika sonra, perfüzata ısıtıldı 0.5 ml (37 ° C) ekleme ve blebbistatin ısıtıldı (37 ° C), Tyrode çözeltisi, 1 ml blebbistatin 0.1 ml seyreltin. Daha sonra, bir in-line Luer enjeksiyon ağzının kullanılarak 5-7 dakikalık bir süre içinde, koroner perfüzyon hattına enjekte. </li></ol></li></ol> İzole Atriyal Hazırlık SAN 3. Optik haritalama <ol><li> aletler <ol><li> izole edilmiş atrial hazırlanması için, izole edilmesi ve bütün kalp hazırlanması için aşamaların 1.1-1.5 yukarıda tarif edildiği gibi kalp kanüle. </li><li> uzakta ön taraftan ventriküllerin parçalara ayır. Şekil 1A, sağ paneli ayrıntılar için bkz içerisinde 1. kesti. </li><li> triküspit va yoluyla keserek RA açınTV-SVC ekseni boyunca lve (TV). Şekil 1A, sağ paneli ayrıntılar için bkz içerisinde 2. kesti. </li><li> RAA açmak için crista terminalisin medial ekstremite kesin. Şekil 1A, sağ paneli Bkz içerisinde 3. kesti. </li><li> , RAA sağ alt köşesinde kenarına önceki kesim içerisinde 3. orta hattan bir kesim yaparak ön atriyal serbest duvarını açın düzleştirmek ve silikon kaplı odanın tabanına atriyal ücretsiz duvar pin. 4. kesip, Şekil 1A içi boş ok ile gösterilen yönde bakın. atriyumlardan zarar görmesini önlemek için hazırlık iğneleyerek için ventrikül doku jant koru. </li><li> Benzer şekilde, LA apendiks (SAA) MV-üst köşesinde boyunca MV aracılığıyla keserek açık LA. </li><li> SAA orta jant yakın kadar ön atriyal serbest duvarından açılan SAA ortasından kesilmiş LAA, açın. </li><li> ön atriyal serbest duvar alo açınaynı yöne ng, sonra dümdüz ve Sylgard kaplı odanın tabanına pin. </li><li> Kısmen interatrial septal doku kaldırmak. Bu odakta değil dokudan optik sinyalin saçılma azaltacaktır. Bu nedenle, LA ve RA yanı sıra SAN ve atriyoventriküler kavşak (Avj) de bu hazırlık (Şekil 1B) erişilebilir. </li><li> Epikardiyal ve endokard yüzeyleri hem Superfusion izin vermek için silikon kaplı bölmenin tabanından yaklaşık 0.5 mm nihai hazırlama yukarı kaldırın. </li><li> SVC yakınındaki odaklanmış bir akış 12 ml / dk&#39;lık bir sabit bir hızda ısıtıldı ile preparasyonu (37 ° C), Tyrode çözeltisi Superfuse ve • banyo süperfüzyon için 30 ml / dk. </li><li> Disseke RAA kenarında ısmarlama kalp pili Ag / AgCl 2 elektrot (0.25 mm çapında) yerleştirin. Sonra sırasıyla, iki EKG 12 mm iğne (29G) RAA ve SAA yakın elektrotlar (tek kutuplu) yerleştirin. zemin EKG seçilen yerleştirinAvj yakın sürdü. </li></ol></li><li> boyanma <ol><li> voltaja duyarlı bir boya (RH-237 ya da di-4-ANNEPS) doğrudan bir uygulama gerçekleştirmek. Bunun için, ısıtılmış (37 ° C), Tyrode çözeltisi 1 mm boya stok çözeltisi 1-2 ul seyreltilmiş ve yavaş yavaş 1 mm&#39;lik bir pipet kullanılarak hazırlama yüzeyi üzerinde seyreltilmiş boya bırakın. </li><li> Alternatif olarak, bütün kalp hazırlanması (adım 2.2.1-2.2.2) için yukarıda tarif edilene benzer Langendorff perfüze kalp koroner perfüzyon yoluyla voltaja duyarlı boya atriyal boyama yapar. <ol><li> açıklandığı gibi koroner perfüzyon boyanması sonra, atriyal hazırlık izole. tatmin edici bir floresans seviyesine ulaşmak için gerektiğinde ek yüzey boyama gerçekleştirin. Hızlı atriyal izolasyon boya ağartıcı değildir ve boyama kalitesini etkilemez. </li></ol></li><li> elektro-mekanik uncoupler, blebbistatin ile hazırlık hareketsiz. ble 3-5 ul sulandırmakısıtılmış (37 ° C), Tyrode çözeltisi içinde stok çözeltisi bbistatin yavaşça preparatın yüzeyine ve çevredeki çözeltisi seyreltilmiş blebbistatin bırakın. Blebbistatin hazırlanması ve boyama esnasında ışığa ışığa duyarlı, 13,14 kaçının uzun pozlama olduğu gösterilmiştir beri. </li><li> kasılmasını bastırmak için gerektiği kadar ek blebbistatin uygulamasını gerçekleştirin. Normalde 3 ek uygulamalar (her uygulama başına 3-5 ul) kadar doğru SAN ve atriyal aktivasyon yeniden amacıyla yeterince hareket artifakı bastırmak için kullanılabilir. </li><li> Perfüzat ısıtılan blebbistatin ilave 0.5 ml ilave edilir. Bu işlem sırasında, boya / blebbistatin atrial dokuda leke izin 30 saniye için Superfusion duraklama. </li></ol></li></ol> 4. Optik Haritalama Kurma Not:., Optik eşleme sisteminin ayrıntılı bir açıklama temin edilmiştir 12 <ol><li> Bir tem bir kamera kullanın2.000 kare / sn veya daha yüksek, ve kondansatör lens serisi temporal çözünürlük 100 mm / piksel veya daha yüksek uzaysal çözünürlüğü ulaşmak için. Bu SAN aktivasyonu ve intranodal yayılmasını yeniden gereklidir. </li><li> titreşimli çözümden hareket paraziti azaltmak için, kalp / izole atrial hazırlık üzerine çözeltinin yüzeyinde küçük bir cam kapak düzeltmek. </li><li> Bir sabit akım, düşük gürültü halojen lamba tarafından sağlanan uyarma ışık (520 ± 45 nm dalga boyu) kullanın. esnek çatallı ışık kılavuzu ile hazırlanması üzerine filtrelenmiş ışık demetini yönlendirin. </li><li> Uzun geçiş filtresi (&gt; 715 nm) tarafından yayılan floresan filtre. Toplamak dijital ortama aktarmak ve kamera üreticisi tarafından sağlanan bir bilgisayar kullanarak yazılım üzerinde elde edilen floresan sinyal kaydedin. </li></ol> 5. Veri İşleme NOT: Optik eşleme verileri toplanır ve farklı zaman noktalarında floresan yoğunluğu matrisler bir dizi olarak depolanır. Her piksel hukBelirli bir zaman noktasında doku hazırlanması belirli bir konuma toplanan floresan yoğunluğu bir ölçü NTS. Arkaplan floresan otomatik olarak membran voltaj değişiklikleri ile üretilen ve mikroelektrot sistemleri tarafından ölçülen aksiyon potansiyeli (AP) ile haberleşmek için ters floresan değişiklikleri daha iyi görünüm için izin piksel başına kaldırılır. Görüntü segmentasyonu, uzamsal filtreleme, zamansal filtreleme ve bazal sürüklenme kaldırılması da dahil olmak üzere optik görüntüleme verileri, işleme farklı adımların Detaylar odaklanmış gözden verilmiştir. 15 <ol><li> El ile ya da doku sınırlarını belirlemek için özel bir algoritma (örneğin, bir eşikleme veya kenar algılama) 15 kullanılarak, 1 (dahil piksel) ve 0 (hariç piksel) bir ikili maske oluşturmak ve sırayla her kareye maske uygulayın. Bu işlem daha sonraki işlemler için ilgi alanları vurgular ikili görüntü oluşturur. </li><li> opt sinyal-gürültü oranını geliştirmek için,ical veri, seçilmiş alanlarda dahilinde sinyalleri filtre. Bunun için, örneğin, Butterworth, Chebyshev türü ve / veya zamansal filtreleme ((gürültülü veriler, 5 x 5 için, örneğin 3 x 3, istenen evrişim bin ya da çekirdek tarafından tanımlanan komşu floresan piksellerin yani ortalamasını veya) uzaysal kullanın 1, Chebyshev tip 2, Eliptik vs) (Şekil 2). verileri yorumlarken akılda süzülmüş kaynaklı eserler olasılığını tutun. Daha fazla bilgi için, bkz:. 15 </li><li> gerektiğinde (orijinal sinyale yüksek geçiren filtreleme ya da polinom uydurma kullanarak) optik kayıtlarında bazal sürüklenme çıkarın ve sonra 0 (minimum floresan) 1 (azami floresan) her piksel sinyali normalleştirmek. </li><li> Tek bir AP yayılımı için tüm piksellerin aktivasyon süreleri kapsayan bir zaman penceresini seçin. F flüoresan maksimum upstroke türevinin zaman (dF / dt max, her pikselin kendi aktivasyon zamanı atamace yoğunluk). tüm piksel aktivasyon süreleri kullanarak, eş zaman aktivasyon haritası yeniden. Her isochron böylece aynı anda aktif piksel gösterecektir. </li><li> Her piksel (repolarizasyon, APD 80% 80 gibi) repolarizasyon belirli bir düzeyde aktivasyon zaman ve arasındaki süresini hesaplamak için, AP süresi (AKB) dağılım haritası yeniden inşa etmek. tüm piksel APD değerlerini kullanarak, AKB dağıtım eş zaman haritayı yeniden. Her isochron böylece aynı AKB pikselleri gösterir. </li><li> AP yayılması için iletim hızını hesaplamak için, 5.4 hesaplanan aktivasyon zamanlı veri hazırlama bir yüzey uygun. Bunun için, polinom yüzey uydurma veya yerel çekirdek yüzey pürüzsüzleştirme kullanmak ve daha sonra takılan yüzeyin degrade yerel iletim hızı vektörleri hesaplar. </li><li> Repolarizasyon harita oluşturmak için, her pikselin kendi repolarizasyon süresini atamak, maksimum ikinci türevi olarak tanımlandığı (d 2 F / dt2) OAP veya% 90 repolarizasyon süresinin sonunda optik sinyalin. </li></ol>

<ol><li>Efimov, I. R., Nikolski, V. P., Salama, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+imaging+of+the+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Optical imaging of the heart.</a> Circ Res. 95 (1), 21-33 (2004).</li>
<li>Herron, T. J., Lee, P., Jalife, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+imaging+of+voltage+and+calcium+in+cardiac+cells+%26+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Optical imaging of voltage and calcium in cardiac cells & tissues.</a> Circ Res. 110 (4), 609-623 (2012).</li>
<li>Fedorov, V. V., Glukhov, A. V., Chang, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conduction+barriers+and+pathways+of+the+sino-atrial+pacemaker+complex%3A+their+role+in+normal+rhythm+and+atrial+arrhythmias%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Conduction barriers and pathways of the sino-atrial pacemaker complex: their role in normal rhythm and atrial arrhythmias.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. , (2012).</li>
<li>Boyett, M. R., Honjo, H., Kodama, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+sinoatrial+node%2C+a+heterogeneous+pacemaker+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovasc+Res%22%5BJournal%5D)">The sinoatrial node, a heterogeneous pacemaker structure.</a> Cardiovasc Res. 47 (4), 658-687 (2000).</li>
<li>Glukhov, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sinoatrial+Node+Reentry+in+a+Canine+Chronic+Left+Ventricular+Infarct+Model%3A+The+Role+of+Intranodal+Fibrosis+and+Heterogeneity+of+Refractoriness%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Arrhythm+Electrophysiol%22%5BJournal%5D)">Sinoatrial Node Reentry in a Canine Chronic Left Ventricular Infarct Model: The Role of Intranodal Fibrosis and Heterogeneity of Refractoriness.</a> Circ Arrhythm Electrophysiol. , (2013).</li>
<li>Glukhov, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calsequestrin+2+deletion+causes+sinoatrial+node+dysfunction+and+atrial+arrhythmias+associated+with+altered+sarcoplasmic+reticulum+calcium+cycling+and+degenerative+fibrosis+within+the+mouse+atrial+pacemaker+complex%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Heart+J%22%5BJournal%5D)">Calsequestrin 2 deletion causes sinoatrial node dysfunction and atrial arrhythmias associated with altered sarcoplasmic reticulum calcium cycling and degenerative fibrosis within the mouse atrial pacemaker complex.</a> Eur Heart J. 36 (11), 686-697 (2015).</li>
<li>John, R. M., Kumar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sinus+Node+and+Atrial+Arrhythmias%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Sinus Node and Atrial Arrhythmias.</a> Circulation. 133 (19), 1892-1900 (2016).</li>
<li>Swaminathan, P. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxidized+CaMKII+causes+cardiac+sinus+node+dysfunction+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Oxidized CaMKII causes cardiac sinus node dysfunction in mice.</a> J Clin Invest. 121 (8), 3277-3288 (2011).</li>
<li>Glukhov, A. V., Fedorov, V. V., Anderson, M. E., Mohler, P. J., Efimov, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+anatomy+of+the+murine+sinus+node%3A+high-resolution+optical+mapping+of+ankyrin-B+heterozygous+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Functional anatomy of the murine sinus node: high-resolution optical mapping of ankyrin-B heterozygous mice.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 299 (2), H482-H491 (2010).</li>
<li>Egom, E. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impaired+sinoatrial+node+function+and+increased+susceptibility+to+atrial+fibrillation+in+mice+lacking+natriuretic+peptide+receptor+C%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Impaired sinoatrial node function and increased susceptibility to atrial fibrillation in mice lacking natriuretic peptide receptor C.</a> J Physiol. 593 (5), 1127-1146 (2015).</li>
<li>Torrente, A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Burst+pacemaker+activity+of+the+sinoatrial+node+in+sodium-calcium+exchanger+knockout+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Burst pacemaker activity of the sinoatrial node in sodium-calcium exchanger knockout mice.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (31), 9769-9774 (2015).</li>
<li>Lang, D., Sulkin, M., Lou, Q., Efimov, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+mapping+of+action+potentials+and+calcium+transients+in+the+mouse+heart%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Optical mapping of action potentials and calcium transients in the mouse heart.</a> J Vis Exp. (55), e3275(2011).</li>
<li>Fedorov, V. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+blebbistatin+as+an+excitation-contraction+uncoupler+for+electrophysiologic+study+of+rat+and+rabbit+hearts%5BTitle%5D)+AND+%22Heart+Rhythm%22%5BJournal%5D)">Application of blebbistatin as an excitation-contraction uncoupler for electrophysiologic study of rat and rabbit hearts.</a> Heart Rhythm. 4 (5), 619-626 (2007).</li>
<li>Swift, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Properties+of+blebbistatin+for+cardiac+optical+mapping+and+other+imaging+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Pflugers+Arch%22%5BJournal%5D)">Properties of blebbistatin for cardiac optical mapping and other imaging applications.</a> Pflugers Arch. 464 (5), 503-512 (2012).</li>
<li>Laughner, J. I., Ng, F. S., Sulkin, M. S., Arthur, R. M., Efimov, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Processing+and+analysis+of+cardiac+optical+mapping+data+obtained+with+potentiometric+dyes%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Processing and analysis of cardiac optical mapping data obtained with potentiometric dyes.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 303 (7), H753-H765 (2012).</li>
<li>Liu, J., Dobrzynski, H., Yanni, J., Boyett, M. R., Lei, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organisation+of+the+mouse+sinoatrial+node%3A+structure+and+expression+of+HCN+channels%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovasc+Res%22%5BJournal%5D)">Organisation of the mouse sinoatrial node: structure and expression of HCN channels.</a> Cardiovasc Res. 73 (4), 729-738 (2007).</li>
<li>Verheijck, E. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophysiological+features+of+the+mouse+sinoatrial+node+in+relation+to+connexin+distribution%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovasc+Res%22%5BJournal%5D)">Electrophysiological features of the mouse sinoatrial node in relation to connexin distribution.</a> Cardiovasc Res. 52 (1), 40-50 (2001).</li>
<li>Krishnaswamy, P. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Altered+parasympathetic+nervous+system+regulation+of+the+sinoatrial+node+in+Akita+diabetic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Cell+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Altered parasympathetic nervous system regulation of the sinoatrial node in Akita diabetic mice.</a> J Mol Cell Cardiol. 82, 125-135 (2015).</li>
<li>Nygren, A., Lomax, A. E., Giles, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterogeneity+of+action+potential+durations+in+isolated+mouse+left+and+right+atria+recorded+using+voltage-sensitive+dye+mapping%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Heterogeneity of action potential durations in isolated mouse left and right atria recorded using voltage-sensitive dye mapping.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 287 (6), H2634-H2643 (2004).</li>
<li>Efimov, I. R., Fedorov, V. V., Joung, B., Lin, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+cardiac+pacemaker+circuits%3A+methodological+puzzles+of+the+sinoatrial+node+optical+mapping%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Mapping cardiac pacemaker circuits: methodological puzzles of the sinoatrial node optical mapping.</a> Circ Res. 106 (2), 255-271 (2010).</li>
<li>Aschar-Sobbi, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+atrial+arrhythmia+susceptibility+induced+by+intense+endurance+exercise+in+mice+requires+TNFalpha%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Increased atrial arrhythmia susceptibility induced by intense endurance exercise in mice requires TNFalpha.</a> Nat Commun. 6, 6018(2015).</li>
<li>Hansen, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atrial+fibrillation+driven+by+micro-anatomic+intramural+re-entry+revealed+by+simultaneous+sub-epicardial+and+sub-endocardial+optical+mapping+in+explanted+human+hearts%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Heart+J%22%5BJournal%5D)">Atrial fibrillation driven by micro-anatomic intramural re-entry revealed by simultaneous sub-epicardial and sub-endocardial optical mapping in explanted human hearts.</a> Eur Heart J. 36 (35), 2390-2401 (2015).</li>
<li>Lang, D., Petrov, V., Lou, Q., Osipov, G., Efimov, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+control+of+heart+rate+in+a+rabbit+heart%5BTitle%5D)+AND+%22J+Electrocardiol%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal control of heart rate in a rabbit heart.</a> J Electrocardiol. 44 (6), 626-634 (2011).</li>
<li>Kanlop, N., Sakai, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+mapping+study+of+blebbistatin-induced+chaotic+electrical+activities+in+isolated+rat+atrium+preparations%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol+Sci%22%5BJournal%5D)">Optical mapping study of blebbistatin-induced chaotic electrical activities in isolated rat atrium preparations.</a> J Physiol Sci. 60 (2), 109-117 (2010).</li>
<li>Glukhov, A. V., Flagg, T. P., Fedorov, V. V., Efimov, I. R., Nichols, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+K%28ATP%29+channel+pharmacology+in+intact+mouse+heart%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Cell+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Differential K(ATP) channel pharmacology in intact mouse heart.</a> J Mol Cell Cardiol. 48 (1), 152-160 (2010).</li>
<li>Wu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Altered+sinoatrial+node+function+and+intra-atrial+conduction+in+murine+gain-of-function+Scn5a%2B%2FDeltaKPQ+hearts+suggest+an+overlap+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Altered sinoatrial node function and intra-atrial conduction in murine gain-of-function Scn5a+/DeltaKPQ hearts suggest an overlap syndrome.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 302 (7), H1510-H1523 (2012).</li>
</ol>

Herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmez.

Langendorff-perfüze bütün kalbi 1) bozulmamış SAN, ve 2) SAN izole olarak, atriyal hazırlık açtı: Burada, fare SAN hazırlıkları iki tür sundu. hazırlık Bu iki tip farklı deneysel amaçlara hizmet eder. Langendorff perfüze bütün kalp hazırlanmasında, sağlam atriyal yapısı mümkün evresel taşiaritmileri sırasında San ve atriyum arasındaki karmaşık atriyal atriyal fibrilasyon gibi aritmiler gibi etkileşimler üzerinde çalışmak için yapar korunur. 6 aksine, izole edilmiş atriyal hazırlanmasında , atrium üç boyutlu a...

İnsan fizyolojisinin anlaşılmasında sıçramalara yol açan yeni bilimsel atılımlar genellikle teknolojik gelişmelerden önce gelir. Örneğin floresan optik haritalama, hem hücrelerde hem de dokularda çoklu fizyolojik parametrelerin araştırılmasını sağlar. 1,2 Anatomik yapının elektrofizyolojik fonksiyonlar ve işlev bozuklukları ile nasıl ilişkili olduğuna dair anlayışımızı önemli ölçüde geliştirdi. Kalpte, doğal kalp pili ve sinoatriyal düğüm (SAN) ve atriyoventriküler bağlantı gibi iletim sistemleri, çevredeki atriyal miyositler tarafından izole edilen nodal miyositlerden oluşur. 3-5 Bu tür bir organizasyon, özel elektriksel özelliklere sahip karmaşık üç boyutlu yapılar oluşturur. Bu kalp pili yapılarının hem yapısal hem de fonksiyonel yeniden şekillenmesinin önemli elektrofizyolojik heterojenlikler oluşturduğu kabul edilmiştir. 6,7 Bu tür heterojenliklerin SAN disfonksiyonlarına ve atriyal aritmogeneze nasıl yol açtığının altında yatan mekanizmanın anlaşılması, bu hastalıkların klinik tedavisine önemli ölçüde fayda sağlayacaktır. Optik haritalama gibi doku düzeyinde elektrik sinyallerinin yayılmasını görselleştirmek için bir teknik gerektirir. 
Son zamanlarda, biriken kanıtlar, atriyal elektrofizyoloji ve patoloji çalışmalarında optik haritalamanın ilerlemesini kanıtlamıştır. 2 Bununla birlikte, yeni ve titiz çalışmalar, geçerliliği ve istikrarı dikkatli deney protokollerine dayanan deneysel verilerin doğru yorumlanmasına bağlıdır. Genetiği değiştirilmiş fareler, hasta sinüs sendromu, kalp pili anormallikleri ve atriyal aritmiler dahil olmak üzere insan hastalıklarının hayvan modelleri olarak araştırmalar için yaygın olarak kullanılmaktadır. 6,8-11 Bu nedenle, floresan optik haritalamanın transgenik fare modelleriyle bir kombinasyonu, çeşitli patolojilerle ilişkili kardiyak elektriksel anormallikleri incelemek için güçlü bir araç sağlar. Bu yazıda, fare SAN ve atriyumunun yüksek çözünürlüklü optik haritalaması için bir protokol sunuyoruz. Spesifik olarak, deney sırasında farklı boya yükleme yaklaşımlarını, boya ağartma üzerindeki zaman etkilerini ve kalp atış hızı stabilitesini tartışıyor ve karşılaştırıyoruz.

<table><tbody><tr><td>su ceketi</td><td>Radnoti</td><td>1660 Serisi Büyük Organ veya Tek Hücre İzolasyon İşlemleri</td><td></td>için Doku Banyosu</tr><tr><td>su banyosu / sirkülatör</td><td>Fisher Scientific</td><td>1016S</td><td></td></tr><tr><td>basınç amplifikatörü</td><td>AD Aletleri</td><td>MLT0670</td><td></td></tr><tr><td>EMD Millipore Naylon Ağ Filtreleri</td><td>Fisher Scientific</td><td>NY1102500</td><td></td></tr><tr><td>Basınç dönüştürücü</td><td>AD Aletler</td><td>MLT0670</td><td></td></tr><tr><td>Paslanmaz Çelik Minutien Pimleri - 0.1 mm Çaplı</td><td>İnce Bilim Aletleri</td><td>26002-10&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Perfüzyon pompası</td><td>World Precision Instruments</td><td>PERIPRO-4LS</td><td></td></tr><tr><td>Superfusion pump</td><td>World Precision Instruments</td><td>PERIPRO-4HS</td><td></td></tr><tr><td>Vannas Tübingen makas&nbsp;</td><td>Dünya Hassas Aletler</td><td>503379</td><td></td></tr><tr><td>Dumont forseps</td><td>Dünya Hassas Aletler</td><td>501201, 500085</td><td></td></tr><tr><td>Mayo makas</td><td>Dünya Hassas Aletler</td><td>501750</td><td></td></tr><tr><td>Kelly hemostatik forseps</td><td>Dünya Hassas Aletler</td><td>501241</td><td></td></tr><tr><td>İris forseps</td><td>Dünya Hassas Aletler</td><td>15917</td><td></td></tr><tr><td>İris makas</td><td>World Precision Instruments</td><td>501263</td><td></td></tr><tr><td>EKG 12 mm iğne (29 gauge) elektrotlar (monopolar)&nbsp;</td><td>AD Instruments</td><td>MLA1203</td><td></td></tr><tr><td>hat içi Luer enjeksiyon portu</td><td>Ibidi</td><td>10820</td><td></td></tr><tr><td>Ultima-L CMOS kamera&nbsp;</td><td>SciMedia</td><td>MiCAM-05&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>halojen lamba</td><td>Moritex USA Inc</td><td>MHAB-150W</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Fisher Scientific</td><td>S271-1</td><td></td></tr><tr><td>CaCl2 (2H < alt > 2 O)</td> <td>Fisher Scientific</td><td>C79-500</td><td></td></tr><tr><td>KCl</td><td>Fisher Scientific</td><td>S217-500</td><td></td></tr><tr><td>MgCl < alt > 2 (6H < alt > 2 O)</td> <td>Fisher Scientific</td><td>M33-500</td><td></td></tr><tr><td>NaH2PO4 (H2O)</td> <td>Fisher Scientific</td><td>S369-500</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO3</td> <td>Fisher Scientific</td><td>S233-3</td><td></td></tr><tr><td>D-Glikoz</td><td>Fisher Scientific</td><td>D16-1</td><td></td></tr><tr><td>Blebbistatin</td><td>Tocris Bioscience</td><td>1760</td><td></td></tr><tr><td>RH237</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>S1109</td><td></td></tr><tr><td>Dimetil sülfoksit (DMSO)</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>D2650</td><td></td></tr></tbody></table>

fare Çin-atriyal düğüm yüksek çözünürlüklü optik haritalama

High-resolution Optical Mapping of the Mouse Sino-atrial Node

Çin-atriyal düğüm (SAN) disfonksiyonları ve buna bağlı komplikasyonlar kardiyak hastalığı olan hastalarda önemli morbidite nedenlerini oluşturmaktadır. Bu hastaları tedavi etmek için yeni farmakolojik tedavilerin geliştirilmesi, SAN'ın hem normal fizyolojisinin hem de patofizyolojisinin tam olarak anlaşılmasına dayanır. Kardiyak kalp pili çalışmaları arasında, fare SAN, SAN iyon kanallarını veya kalsiyum işleme proteinlerini kodlayan farklı genlerin ekspresyonundaki modifikasyonlar için fizibilitesi nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Elektrofizyolojik ve histolojik çalışmalardan elde edilen kanıtlar, SAN'dan atriyuma özel iletim yollarının varlığı ve SAN içinde karmaşık bir kalp pili hiyerarşisi de dahil olmak üzere, fare SAN yapısının ve işlevlerinin daha büyük memelilere temsiliyetini ve benzerliğini de kanıtlamıştır. Son zamanlarda, optik haritalama tekniği, fare SAN içinde ve fare SAN'dan uyarma ve iletimin kökeninin araştırılmasını ve araştırılmasını büyük ölçüde kolaylaştırmış, bu da SAN'ın anlaşılmasını genişletmiş ve SAN disfonksiyonu ile ilişkili hastalıkların klinik tedavilerinden yararlanmıştır. Bu yazıda, fare SAN'ın sağlam, Langendorff perfüze edilmiş kalpten ve izole atriyal preparattan optik haritalamasının nasıl gerçekleştirileceğini ayrıntılı olarak açıkladık. Bu protokol, fare SAN fizyolojisi ve patofizyolojisinin anlaşılmasını geliştirmek için yararlı bir araçtır.

Langendorff-perfüze Kalpten bozulmamış SAN Optik Haritalama Spontan sinüs ritmi için yeniden bir RA aktivasyon kontur haritası tipik bir örnek, bir Langendorff-perfüze fare kalp için Şekil 3&#39;te gösterilmiştir. Erken aktivasyon noktası SAN anatomik tanımlanan SVC yakın intercaval bölge içinde yer almaktadır. 1.0 ve 0.5 milisaniye örnekleme hızında elde edilen 3,16 İki RA aktivasyon kontur haritaları Şekil 3B gösteril...

Burada, bir yüksek uzaysal ve zamansal çözünürlükte, farenin sağ atrium ve özellikle Çin-atriyal düğümden elektriksel aktivitenin optik haritalama için bir protokol mevcut.

Fare Çin-atriyal düğüm yüksek çözünürlüklü optik Haritalama

Sino-atrial node (SAN) dysfunctions and associated complications constitute important causes of morbidity in patients with cardiac diseases. The ...

Bu deneysel protokolün genel amacı, sağlam bir Langendorff-perfüze kalp veya izole bir atriyum preparasyonundan fare sinoatriyal düğümünün optik haritalamasını gerçekleştirmektir. Bu yöntem, sinoatriyal düğüm elektro- ve patofizyolojisi alanında pacemaker anormallikleri, hasta sinüs sendromu ve çeşitli hastalıklarla ilişkili atriyal aritmilerin mekanizmaları hakkındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, sağlam dokularda çok yüksek uzamsal ve zamansal çözünürlükle birden fazla parametrenin incelenmesine olanak tanımasıdır.Parmak sıkıştırma yöntemiyle uygun anestezi seviyesi doğrulandıktan sonra, toraksun ön kısmında bir santimetrelik bir insizyon yapmak için kavisli 5.5 inch Mayo makası ve 5.5 inch Kelly Hemostatik Pens kullanın. Dört inch kavisli Iris Pensi kullanarak akciğer dokusunu hızla kavrayın ve akciğer, timus ve kalbi perikardiyumla birlikte çıkarmak için dört üçte bir inch Iris makası kullanın. Dokuları oksijenlenmiş 37 derece Celsius modifiye Tyrode solüsyonu ile yıkayın.Ardından, kalpten akciğeri, timusu ve yağ dokusunu uzaklaştırmak için kavisli üç inçlik Vannas Tubingen makası ve dört üçte bir inçlik beş numara pens kullanın.

high-resolution-optical-mapping-of-the-mouse-sino-atrial-node

Research

JoVE Journal

Biology

Biyoloji

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.

Langendorff perfüze sıçan Kalpler Optik Haritalama

Bu rapor, streç bağlı atriyal fibrilasyon sırasında Langendorff perfüze koyun kalp bozulmamış sol atrium elektriksel uyarım eşzamanlı endokardiyal ve epikardiyal optik haritalama metodolojisi ve sonuçları ayrıntılı bir açıklamasını sağlar.

Stretch Bağlı Atriyal Fibrilasyon Koyun Modelinde Yüksek Çözünürlüklü Endokardial ve Epikardiyal Optik Haritalama

Bu makale, panoramik görüntüleme sistemi kullanılarak Langendorff perfüze tavşan kalbinde, optik haritalama deneylerini için temel prosedürleri ve ikili (voltaj ve kalsiyum) görüntüleme yöntemidir.

Çok parametreli Langendorff perfüze Tavşan Kalp Optik Haritalama

Bu kağıt sağlam izole Langendorff transmembran potansiyeli (Vm) ve geçici hücre içi kalsiyum (CAT) optik haritalama sırasında diseksiyon prosedürü, enstrümantal kurulum ve deneysel koşullar fare kalpleri perfüze.

Fare Kalp Aksiyon Potansiyelleri ve Kalsiyum Geçici Optik Haritalama

Bu video, sinoatriyal düğümü veya SAN'ı fare kalbinden izole etme prosedürünü gösterir. SAN, spontan aksiyon potansiyelleri üreterek kalp atışını başlatan sinoatriyal hücreleri barındırır.

Fare Modelinden Sinoatriyal Düğüm İzolasyonu: Murin Kalbinden SA Düğümünü Hasat Etme Prosedürü

Bu iletişim kuralı ile yüksek zamansal ve mekansal çözünürlüklü, membran gerilim çift kayıtları da dahil olmak üzere bir optik haritalama sistemi kullanan fare Kulakçık Elektrofizyolojik değerlendirme açıklar ve Ca2 + geçici altında programlanmış stimülasyon özel elektrot kateter aracılığıyla.

Yüksek çözünürlüklü optik eşleştirmenin fare Atria Elektrofizyolojik değerlendirme

Murin kalplerde sinoatriyal nod (SAN) ve atriyoventriküler nodun (AVN) tam montajlı immünofloresan boyaması için adım adım bir protokol sağlıyoruz.

Faredeki Sinoatriyal ve Atriyoventriküler Düğümün Tam Montajlı İmmünofloresan Boyama, Konfokal Görüntüleme ve 3D Rekonstrüksiyonu

Bu protokol, farelerdeki hız yapma kusurlarını tanımlamak için tüm sinoatriyal düğüm dokusunun mikroelekrod dizi kaydını kullanarak içsel kardiyak ateşleme hızını ölçmek için yeni bir metodoloji tanımlamayı amaçlamaktadır. Farmakolojik ajanlar, içsel tempo yapımı üzerindeki etkilerini incelemek için bu yöntemde de tanıtılabilir.

Farelerde İçSel Kardiyak Pacemaking Kusurlarını Belirlemek için Sinoatrial Düğüm Ateşleme Hızının Mikroelekrod Dizisi Kaydı

Doku transformasyonu ve boyamadaki yeni gelişmeleri eksenel olarak taranmış bir ışık tabakası mikroskobunun geliştirilmesiyle birleştirerek tüm fare kalbinin mezoskopik rekonstrüksiyonu için bir yöntem sunuyoruz.

Tüm Fare Kalbinin Mezoskopik Optik Görüntülenmesi

Protokol, kemirgen kalplerindeki karmaşık kardiyak yapıları araştırmak için uyarlanmış doku temizleme yöntemleriyle birlikte gelişmiş ışık tabakası mikroskobunu kullanır ve kardiyak morfogenezin anlaşılması ve yeniden şekillenmesi için büyük bir potansiyele sahiptir.

Kemirgen kalplerinde kalp yapısını ortaya çıkarmak için ışıklı tabaka görüntüleme

Öğrenin fare sinüs-atriyal düğümünde yüksek çözünürlüklü optik haritalama yöntemini. Langendorff perfüzyonu ile kalp ritmi bozukluklarının mekanizmalarını araştırın. Bu teknik aritmi patofizyolojisini anlamaya katkı sağlar.

Fare Çin-atriyal düğüm yüksek çözünürlüklü optik Haritalama

Daha fazla video keşfet