Name: Sıçan Ex Vivo Akciğer Perfüzyon Modelinin Tasarımı ve Uygulanması (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-05-26T15:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 38 s
Description: Keşfedin sıçan ex vivo akciğer perfüzyon modelinin tasarımını ve uygulanmasını. Bu modüler ve uygun maliyetli yöntem, kontrollü ortamda akciğer fizyolojisini inceleyerek yeni mekanizmaları aydınlatmaya yardımcı olur.

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

Destek, kısmen, ABD Gazi İşleri Bakanlığı Biyomedikal Laboratuvar Ar-Ge Hizmeti'nden bir Liyakat İnceleme Ödülü (101 BX003482), bir NIH hibesi (5R01 HL123227), Amerikan Kalp Derneği'nden bir Dönüştürücü Proje Ödülü (962204) ve Dr. Riess'e verilen kurumsal fonlar tarafından sağlandı. Dr. Balzer, Deutsche Forschungsgemeinschaft'tan (DFG, Alman Araştırma Vakfı) BA 6287/1-1 proje numarasıyla ilgisiz bir fon aldı. Yazarlar, çalışmaya yaptıkları değerli katkılardan dolayı Matthew D. Olsen, Chun Zhou, Zhu Li ve Rebecca C. Riess'e teşekkür eder.

Deneylerin in vivo kısmı (genel anesteziden ötenaziye kadar), ilgili Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) tarafından önceden onay gerektirir. Burada açıklanan tüm prosedürler, Nashville, Tennessee'deki Vanderbilt Üniversitesi Tıp Merkezi'ndeki IACUC tarafından onaylanmıştır (protokol numarası M1700168) ve ARRIVE yönergelerine uygun olarak gerçekleştirilmiştir14. Deneyden önce, tüm fareler enstitünün hayvan bakım tesisine yerleştirildi ve su ve yiyeceğe ücretsiz erişim sağlandı. Bu el yazmasının kapsamı dışındaki farklı çalışmalar da dahil olmak üzere, şimdiye kadar ağırlıkları 250 g ile 400 g arasında olan 7-10 haftalık toplam 148 erkek Sprague Dawley sıçanı kullandık.
1. Aparat yapımı
NOT: İlgili üreticiler de dahil olmak üzere tüm parçalar Malzeme Tablosunda listelenmiştir.
<ol><li>Her bir ekipman parçasını yerinde tutmak için, yeni cihazların kolay yapılandırılmasına ve dahil edilmesine izin vermek için özel olarak yapılmış bir kafes oluşturun (Şekil 1). Alüminyum direkleri (1 ila 2 ft uzunluğunda, 1 cm çapında, herhangi bir hırdavatçıda bulunur) çapraz kelepçeler kullanarak birbirine takın ve sıvıların dökülmesini önlemek için plastik bir tepsiye (30 inç x 21 inç) yerleştirin.</li>
	<li>Basınç transdüserlerini akciğerlere eşit yükseklikte monte edin ve bunları pulmoner arter (PA), pulmoner ven (PV) hatlarına ve ventilasyon tüpüne bağlayın. NOT: Bu dönüştürücüler, verileri veri toplama sistemine (DAQ) ve yazılımına bağlı ilgili biyoamplifikatörlerine iletir.</li>
	<li>Piyasada bulunan kanülleri kullanmak yerine, dikişlerin güvenli bir şekilde bağlanmasını sağlamak için açık bir alev kullanarak, uçlarında genişleyen 2 mm genişliğinde, sert plastik borulardan özel kanüller (Şekil 2) yapın. Asma sırasında akciğerler üzerindeki stresi azaltmak ve akciğer odasına sığdırmak için bunları U şeklinde bükün.</li>
	<li>Akciğerlerin havalandırılacağı ve perfüze edileceği odayı yapmak için, 1.000 mL'lik bir beheri 1.500 mL'lik bir beherin içine ve ikisi arasında bir su banyosu olan 1.000 mL'lik bir beherin içine yerleştirin ve bir çift kazan oluşturun. Bu beherleri 48 °C'ye ayarlanmış bir ısıtma plakasına yerleştirin ve akciğerler için hem nemli hem de sıcaklık dalgalanmalarına dayanıklı bir oda oluşturun.</li>
	<li>Deney için tamponu, 37 °C'ye ayarlanmış bir ısıtma plakası üzerine yerleştirilmiş 150 mL'lik hacimsel bir şişede tutun. Tamponu beher içinde dolaştırmak için manyetik bir karıştırma çubuğu kullanın. Tamponun menisküsünü, PV üzerinde doğuştan gelen 4 cmH2O basınç oluşturmak için akciğerin 4 cm üzerinde olacak şekilde bir yüksekliğe ayarlayın. Ameliyat sırasında, hidrostatik ödem oluşumunu azaltmak için hayvanın akciğerlerinin tamponla aynı yükseklikte olduğundan emin olun. NOT: Matara kullanmak, oda havasıyla temas eden yüzey alanı miktarını en aza indirir ve bu da gaz yayılımını en aza indirir.</li>
	<li>Akciğeri perfüze etmeden önce tamponu bir ısıtma bobini ve bir hava kapanından oluşan bir devreden geçirmek için bir makaralı pompa kullanın. PV'den gelen atık suyu hacimsel şişeye geri dönüştürün. Hem ısıtma bobinini hem de hava kapanını yine 37 °C'ye ayarlanmış bir sirkülasyon su banyosuna bağlayın. Su banyosunun sıcaklığını pompa hızına göre ayarlayın, böylece perfüzat 37 °C'lik sabit bir sıcaklığa sahip olur.</li>
</ol>2. Prosedür
<ol><li>Deney başlamadan önce kurulumu hazırlayın.<ol><li>Yazılımın çalıştığından (aşağıya bakın) ve düzgün bir şekilde veri topladığından emin olun.</li>
		<li>Sürüklenmediklerinden emin olmak için tüm basınç dönüştürücülerini günlük olarak kalibre edin.</li>
		<li>Tamponu hazırlayın (% 4 sığır serum albümini [BSA] içeren fizyolojik bir tuzlu su çözeltisi için bileşenler için Tablo 1'e bakınız) ve buna göre ayarlamak için HCl kullanarak pH'ın 7.4'te olduğundan emin olun. Perfüzyon sistemini, hava kabarcığı olmadığından emin olarak, boyunca dolaşan ısıtılmış tampon (Tablo 1) ile kurun. Çözünmesi için yeterli zaman tanımak için deneyin başlamasından en az 30 dakika önce BSA ekleyin. Bir oksijenatörün yokluğunda, in vivo akciğerlerin CO2 seviyelerini taklit etmek için% 65N2,% 30O2 ve% 5 CO2 gaz bileşimi ile BSA eklenmeden önce perfüzyon tamponuna gaz kabarcık koyun. Bu, BSA eklendikten sonra çözeltinin köpürmesini önler.</li>
		<li>Ameliyat bölgesini gerekli tüm cerrahi aletler, dikişler ve bantla hazırlayın. Ameliyat panelini 15 ° 'lik bir açıyla eğin, böylece anestezi uygulanan sıçan başı vücudun geri kalanının üzerine kaldırılmış olarak konumlandırılabilir ve trakea ve kalp-akciğer bloğu kolayca manipüle edilebilir.</li>
		<li>Uygun kişisel koruyucu ekipman giyerek, fareyi tartın ve intraperitoneal pentobarbital (65 mg / kg-1) enjeksiyonu yapın. 10 dakika sonra, genel anestezinin cerrahi düzlemine ulaşıldığından emin olmak için bir ayak parmağı çimdikleme kullanın. Gerekirse daha fazla anestezi uygulayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Sıçanı ameliyat alanına aktarın ve ön bacaklarını ayrı ayrı bantlayarak, ardından arka bacakları birbirine bantlayarak ameliyat tahtasına sabitleyin, anestezinin yeterince derin olmaması durumunda ön bacakların bir ağrı refleksinin görüntülenmesine izin verecek kadar gevşek bir şekilde bantlandığından emin olun (Şekil 3A).</li>
	<li>Hala spontan nefes alan sıçan için dili veya hava akışını kısıtlamadan, ağzı ön dişlerin arkasına uzun, ince bir şeritle bantlayarak sıçanın başını sabitleyin (Şekil 3B).</li>
	<li>Forseps kullanarak trakeanın üzerindeki cildi sıkıştırarak ve cerrahi makasla keserek trakeostomi yapın. Kavisli forseps kullanarak, trakeaya ulaşmak için kas ve dokuyu kör bir şekilde inceleyin. Bu adım sırasında kanama olmadığından emin olun.<ol><li>Trakeanın altından kavisli forsepslerden geçirin ve alttan 3-0 sütürlerin geçmesine yer açmak için açın, bu daha sonra bir kutu düğümüne önceden bağlanabilir (Şekil 3B). Trakeanın kıkırdak halkaları arasında küçük bir kesi yapın ve trakeal kanülü yerleştirin (bir çentik oluşturmak için ucun etrafına yapıştırılmış 1 mm çapında boru ile modifiye edilmiş 18 G iğne). Trakeal insizyondan hava kaçmadığından ve kanülün trakeaya herhangi bir baskı uygulamadığından emin olarak dikişi bağlayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Ventilatörü %30 O2, %5 CO2 ve% 65 N2 gaz karışımıyla, 10 mL / kg tidal hacim (VT), 0 cmH2O pozitif uç ekspiratuar basınç (PEEP) ve 60 nefes / dak ile çalışacak şekilde ayarlayın.</li>
	<li>Trakeal kanül dikişle sabitlendikten sonra, fareyi yukarıdaki ayarlarla havalandırmaya başlayın. NOT: Kullanılan cerrahi yöntem Nelson ve ark.9'dan uyarlanmıştır ve adım adım anlatılmıştır.</li>
	<li>Büyük cerrahi makas ve forseps kullanarak farenin karnından kürkü çıkarın. NOT: Epilasyon merhemleri, deney başlamadan önce de kullanılabilir.</li>
	<li>Ksifoid sürecini forseps ile tutarken, kaburgaların altında küçük bir yatay kesi yapın ve diyaframın sağlam kalmasını sağlayın. İç organlar güvenli bir şekilde görüntülenebildiğinde, tüm diyaframı ortaya çıkarmak için yatay kesimi genişletin.</li>
	<li>Akciğerlerin delinmesini önlemek için çok dikkatli davranarak, 22 G'lık bir şırınga ile inferior vena kavaya (IVC) heparin (3.000 U / kg-1) enjekte edin.</li>
	<li>Yine, ksifoid sürecini forseps ile tutun ve kesilmelerini önlemek için akciğerleri sürekli görselleştirirken sternum boyunca kraniyal olarak kesin.</li>
	<li>Kalp-akciğer bloğunu düzgün bir şekilde görmek için, iki büyük forseps kullanarak göğüs kafesini birbirinden ayırın ve kaburgaları kırmaktan kaçındığınızdan emin olun, bu da akciğeri delen keskin bir kemik parçasına neden olabilir (Şekil 3C). NOT: Göğüs kafesi açıldıktan sonra, atelektaziyi önlemek için ventilatörün ekspiratuar uzvuna bağlı bir su kilidi ile ayarlanan 2-3 cmH2O'luk bir PEEP kullanın.</li>
	<li>Bu sırada, sıçanı kan kaybı yoluyla ötenazi yapmak için IVC'yi kesin. Heparin enjeksiyonundan bu yana en az 1 dakika geçtiğinden emin olun (bkz. adım 2.9), akciğerlerde dolaşması ve mikropıhtıları önlemesi için yeterli zaman tanıyın.</li>
	<li>Perfüzyon kanüllerini yerleştirirken, ani değişiklikler olmadığından emin olmak için basınçları sürekli kontrol edin. NOT: Pompa sabit bir hızda çalışırken basınçtaki ani bir artış tıkanıklık oluşumunu gösterirken, ani bir düşüş bir sızıntıyı gösterebilir.</li>
	<li>Pulmoner vaskülatür daha kolay görüntülenmesini sağlamak için fazla timusu kesin. PA'yı bulun, altından küçük, kavisli forsepslerden geçirin ve tekrar altından 3-0'lık bir dikiş geçirin ve bir kutu düğümüne önceden bağlayın.</li>
	<li>Kalbin sağ ventrikülüne küçük bir kesi yapın ve PA kanülünü (dikişlerin etrafına bağlanmasına izin vermek için açık bir alev kullanılarak uçta genişletilmiş 2 mm çapında plastik borudan yapılmıştır), bitişik arterin yırtılmasını önlemek için nazik davranın. 1.5 mL / dak-1'den başlayarak sütür ve perfüsü kullanarak kanülü sabitleyin (Şekil 3D).</li>
	<li>Akciğerlerde basınç oluşmasını önlemek için kalbin tepesini hemen kesin. Küçük, kavisli forsepsler kullanarak mitral kapağı yırtın ve forsepslerin görsel olarak sol atriyuma sınırsız girebildiğinden emin olun.</li>
	<li>Atriyumun altındaki kalbin etrafına önceden bağlanmış 3-0 sütür yerleştirin (Şekil 3E).</li>
	<li>PV kanülünü (PA kanülüne benzer yapı) sol atriyuma yerleştirin ve sütürü bağlamadan önce tamponun dışarı akabileceğinden emin olun. NOT: PV kanülünün, PV'ye zarar verecek veya akışı engelleyecek kadar derine yerleştirilmeden, düzgün bir şekilde bağlanabilmesini sağlamak için mitral kapağın ötesine yerleştirilmesi çok önemlidir (Şekil 3E). Sütürü bağlarken ekstra özen gösterin, çünkü çok gevşek bağlamak akış kaybına neden olurken, çok sıkı bağlamak kalbe zarar verebilir, kanülün yerleşimini zayıflatabilir ve potansiyel olarak sızıntılara neden olabilir.</li>
	<li>Trakeaya zarar vermemek için göğüs boşluğu ile trakeostomi kesisi arasındaki fazla dokuyu künt uçlu makas kullanarak kesin. Trakeal kanülün altındaki tüm trakeanın ve tüm kalp-akciğer bloğunun görünür olduğundan emin olun.</li>
	<li>Trakeal kanülü tutarak ve trakeanın arkasındaki bağ dokusunu bir çift kavisli, künt uçlu makasla eksize ederek kalp-akciğer bloğunu ve trakeayı çıkarın, ekstra yapısal destek için yemek borusunu bağlı bırakın (Şekil 3F).</li>
	<li>Akış hızını kademeli olarak maksimum 40 mL/kg-1/dak-1 akışa yükseltin. Salınabilecek herhangi bir enflamatuar sitokinleri uzaklaştırmak için ilk 50 mL tamponun sistemden dışarı akmasına izin verin (Şekil 3G).</li>
	<li>İzole edilmiş akciğerleri yavaşça iki beher ile oluşturulan çift kazan haznesine hareket ettirin. Akciğerleri hareket ettirirken veya asarken PA, PV veya trakeal kanülün herhangi bir noktada bükülmediğinden emin olun. NOT: Akciğer alımı sırasında atelektazinin önlenmesi ve kuruluma bağlantı, özellikle EVLP zaten hasar görmüş akciğerler için kullanıldığında veya EVLP öncesi müdahaleler planlandığında önemlidir. Bu, örneğin, ventilatöre15 aktarılmadan önce inspirasyondan sonra trakea üzerinde küçük bir klips ile elde edilebilir.</li>
</ol>3. Veri toplama
<ol><li>Veri toplama için, piyasada bulunan herhangi bir analogdan dijitale dönüştürücü ve DAQ sistemini kullanın.</li>
	<li>Örnekleme frekansının verilen amaç için yeterli olduğuna (burada 200 Hz) ve biyoamplifikatörlerden ve diğer giriş cihazlarından gelen ilgili tüm bağımlı parametrelerin aynı anda toplandığına (hava yolu basıncı, PA ve bu protokol için seçilen PV basıncı) dikkat edin16.</li>
	<li>Bağımsız parametreleri kaydedin (örneğin, perfüzyon hızı, ventilasyon hızı, havalandırılan gaz bileşimi, tampon elektrolit bileşimi ve akciğer ağırlığı).</li>
</ol>

<ol><li>Uhlig, S., Taylor, A. E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aUhlig%2C+S+%22Methods+in+Pulmonary+Research%22">Methods in Pulmonary Research</a>. , Birkhäuser. (1998).</li>
<li>Ghaidan, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ten+year+follow-up+of+lung+transplantations+using+initially+rejected+donor+lungs+after+reconditioning+using+ex+vivo+lung+perfusion%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cardiothoracic+Surgery%22%5BJournal%5D)">Ten year follow-up of lung transplantations using initially rejected donor lungs after reconditioning using ex vivo lung perfusion.</a> Journal of Cardiothoracic Surgery. 14 (1), 125(2019).</li>
<li>Stone, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ex+vivo+perfusion+with+adenosine+A2A+receptor+agonist+enhances+rehabilitation+of+murine+donor+lungs+after+circulatory+death%5BTitle%5D)+AND+%22Transplantation%22%5BJournal%5D)">Ex vivo perfusion with adenosine A2A receptor agonist enhances rehabilitation of murine donor lungs after circulatory death.</a> Transplantation. 99 (12), 2494-2503 (2015).</li>
<li>Valenza, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+consumption+of+glucose+during+ex+vivo+lung+perfusion+correlates+with+lung+edema%5BTitle%5D)+AND+%22Transplantation+Proceedings%22%5BJournal%5D)">The consumption of glucose during ex vivo lung perfusion correlates with lung edema.</a> Transplantation Proceedings. 43 (4), 993-996 (2011).</li>
<li>Sayner, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paradoxical+cAMP-induced+lung+endothelial+hyperpermeability+revealed+by+Pseudomonas+aeruginosa+ExoY%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation+Research%22%5BJournal%5D)">Paradoxical cAMP-induced lung endothelial hyperpermeability revealed by Pseudomonas aeruginosa ExoY.</a> Circulation Research. 95 (2), 196-203 (2004).</li>
<li>McAuley, D. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+grade+allogeneic+human+mesenchymal+stem+cells+restore+alveolar+fluid+clearance+in+human+lungs+rejected+for+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology.+Lung+Cellular+and+Molecular+Physiology%22%5BJournal%5D)">Clinical grade allogeneic human mesenchymal stem cells restore alveolar fluid clearance in human lungs rejected for transplantation.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 306 (9), L809-L815 (2014).</li>
<li>Pego-Fernandes, P. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+model+of+isolated+lung+perfusion+in+rats%3A+first+Brazilian+experience+using+the+IL-2+isolated+perfused+rat+or+guinea+pig+lung+system%5BTitle%5D)+AND+%22Transplantation+Proceedings%22%5BJournal%5D)">Experimental model of isolated lung perfusion in rats: first Brazilian experience using the IL-2 isolated perfused rat or guinea pig lung system.</a> Transplantation Proceedings. 42 (2), 444-447 (2010).</li>
<li>Noda, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Successful+prolonged+ex+vivo+lung+perfusion+for+graft+preservation+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Cardio-Thoracic+Surgery%22%5BJournal%5D)">Successful prolonged ex vivo lung perfusion for graft preservation in rats.</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 45 (3), e54-e60 (2014).</li>
<li>Nelson, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Method+of+isolated+ex+vivo+lung+perfusion+in+a+rat+model%3A+lessons+learned+from+developing+a+rat+EVLP+program%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Method of isolated ex vivo lung perfusion in a rat model: lessons learned from developing a rat EVLP program.</a> Journal of Visualized Experiments. (96), e52309(2015).</li>
<li>Bassani, G. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ex+vivo+lung+perfusion+in+the+rat%3A+detailed+procedure+and+videos%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Ex vivo lung perfusion in the rat: detailed procedure and videos.</a> PLoS One. 11 (12), e0167898(2016).</li>
<li>Watson, K. E., Segal, G. S., Conhaim, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Negative+pressure+ventilation+enhances+acinar+perfusion+in+isolated+rat+lungs%5BTitle%5D)+AND+%22Pulmonary+Circulation%22%5BJournal%5D)">Negative pressure ventilation enhances acinar perfusion in isolated rat lungs.</a> Pulmonary Circulation. 8 (1), 2045893217753596(2018).</li>
<li>Ohsumi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+for+translational+rat+ex+vivo+lung+perfusion+experimentation%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology.+Lung+Cellular+and+Molecular+Physiology%22%5BJournal%5D)">A method for translational rat ex vivo lung perfusion experimentation.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 319 (1), L61-L70 (2020).</li>
<li>Hozain, A. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiday+maintenance+of+extracorporeal+lungs+using+cross-circulation+with+conscious+swine%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Thoracic+and+Cardiovascular+Surgery%22%5BJournal%5D)">Multiday maintenance of extracorporeal lungs using cross-circulation with conscious swine.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 159 (4), 1640-1653 (2020).</li>
<li>Kilkenny, C., Browne, W. J., Cuthill, I. C., Emerson, M., Altman, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improving+bioscience+research+reporting%3A+the+ARRIVE+guidelines+for+reporting+animal+research%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biology%22%5BJournal%5D)">Improving bioscience research reporting: the ARRIVE guidelines for reporting animal research.</a> PLoS Biology. 8 (6), e1000412(2010).</li>
<li>van Zanden, J. E., Leuvenink, H. G. D., Verschuuren, E. A. M., Erasmus, M. E., Hottenrott, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+translational+rat+model+for+ex+vivo+lung+perfusion+of+pre-injured+lungs+after+brain+death%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">A translational rat model for ex vivo lung perfusion of pre-injured lungs after brain death.</a> PLoS One. 16 (12), e0260705(2021).</li>
<li>Cleveland, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Implementation+of+LabVIEW+as+a+virtual+instrument+in+a+cost-effective+isolated+lung+setup%5BTitle%5D)+AND+%22The+FASEB+Journal%22%5BJournal%5D)">Implementation of LabVIEW as a virtual instrument in a cost-effective isolated lung setup.</a> The FASEB Journal. 33 (1), 846(2019).</li>
<li>Jamieson, S. W., Stinson, E. B., Oyer, P. E., Baldwin, J. C., Shumway, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Operative+technique+for+heart-lung+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Thoracic+and+Cardiovascular+Surgery%22%5BJournal%5D)">Operative technique for heart-lung transplantation.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 87 (6), 930-935 (1984).</li>
<li>Liu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alterations+of+nitric+oxide+synthase+expression+and+activity+during+rat+lung+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology.+Lung+Cellular+and+Molecular+Physiology%22%5BJournal%5D)">Alterations of nitric oxide synthase expression and activity during rat lung transplantation.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 278 (5), L1071-L1081 (2000).</li>
<li>Riess, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glucose+measurements+in+blood-free+balanced+salt+solutions+with+three+devices+%28i-STAT%C2%AE%2C+glucose+test+strips+and+ACCU-CHEK%C2%AE+Aviva%29%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesia+and+Analgesia%22%5BJournal%5D)">Glucose measurements in blood-free balanced salt solutions with three devices (i-STAT®, glucose test strips and ACCU-CHEK® Aviva).</a> Anesthesia and Analgesia. 128 (5), 924(2019).</li>
<li>Menezes, A. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+Celsior+and+Perfadex+lung+preservation+solutions+in+rat+lungs+subjected+to+6+and+12+hours+of+ischemia+using+an+ex-vivo+lung+perfusion+system%5BTitle%5D)+AND+%22Clinics%22%5BJournal%5D)">Comparison of Celsior and Perfadex lung preservation solutions in rat lungs subjected to 6 and 12 hours of ischemia using an ex-vivo lung perfusion system.</a> Clinics. 67 (11), 1309-1314 (2012).</li>
<li>Riess, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrolyte+measurements+in+blood-free+balanced+salt+solutions+-+comparison+of+i-STAT%C2%AE+with+ABL80%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesia+and+Analgesia%22%5BJournal%5D)">Electrolyte measurements in blood-free balanced salt solutions - comparison of i-STAT® with ABL80.</a> Anesthesia and Analgesia. 130 (5), 984(2020).</li>
</ol>

Yazarlar, finansal veya başka türlü herhangi bir çıkar çatışması beyan etmezler.

Bu düzenek kullanılarak laboratuvarımızda 100'den fazla deney başarıyla gerçekleştirilmiştir. Bu özelleştirilmiş kurulumun modüler tasarımı, deneysel gereksinimlerdeki olası değişikliklere büyük esneklik sağladı. Diğer kurulumlar, uç organlar tarafından sabit oksijen tüketimini ve CO2 üretimini taklit etmek için bir deoksijenatör18 kullanırken, bu basitleştirilmiş model, farklı gaz bileşimlerinin pulmoner vasküler tonus üzerindeki etkilerini incelemeye odaklanması nedeniyle bu özelliği ...

Ex vivo akciğer perfüzyonu (EVLP) teknikleri1, son on yılda akciğer transplantasyonları2, iskemi / reperfüzyon3, akciğer metabolizması4 ve bağışıklık tepkileri5 incelemek için bir araç olarak kullanımda bir artış görmüştür. İzole edilmiş, ancak sağlam, ventilasyonlu ve perfüze edilmiş akciğerler, pulmoner vaskülatür de dahil olmak üzere akciğerlerin, nöronal ve hormonal girdi veya in vivo değişen hemodinamik gibi potansiyel karışıklıklar olmaksızın potansiyel müdahalelere ve/veya terapötiklere tepkisini doğrudan değerlendirmek için kritik öneme sahip bir yetenek sunar. Aynı zamanda, in vitro koşulların aksine, ventilasyon ve perfüzyonun fizyolojik etkileşimini sürdürürler. Örneğin, akciğerlerdeki5 bağışıklık tepkilerine bakan bir öneri, akciğer nakli için donör havuzu büyüklüğünü6 arttırmaya odaklanan bir çalışma ile aynı kalitede veriye ihtiyaç duyar. EVLP, fareler 3, sıçanlar 7,8,9,10,11,12, domuzlar 13 ve insanlar 2 dahil olmak üzere çeşitli türlerde kullanılabilir. Bu nedenle, çeşitli farklı deneysel parametrelerden güvenilir veriler üretebilecek bir model oluşturmak gerekir. EVLP modelini bir araç olarak kullanan sonraki çalışmalarda klinik alaka düzeyi oluşturulacaktır.
Ticari kurulumlar çoğu tür için satın alınabilirken, genellikle maliyet engelleyici olabilir ve araştırmacıları belirli bir ekipman markası ve özel yazılımla sınırlayabilir. Kullanıma hazır kurulumdan herhangi bir sapma (örneğin, bir türden diğerine geçmek), öngörü ve sağlanan kurulumun etrafında çalışmayı gerektirir ve bu da zor veya imkansız olabilir. Aşağıda, hem modüler hem de uygun maliyetli olan sıçan izole akciğerleri için bir DIY (kendin yap) kurulumu ve akciğerleri izole etmek için cerrahi prosedür açıklanmaktadır.

<table><tbody><tr><td>1.000 mL Cam Beher</td><td>Pyrex, Chicago, IL</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1.500 mL Cam Beher</td><td>Pyrex, Chicago, IL</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hava Tuzağı Uyum Odası</td><td>Radnoti</td><td>130149</td><td></td></tr><tr><td>Biyoamplifikatörler</td><td>CWE Inc</td><td>BPM-832</td><td></td></tr><tr><td>Kelepçeler</td><td>Fisher Scientific</td><td>S02626</td><td></td></tr><tr><td>DAQ (Veri Toplama)</td><td>Ulusal Aletler, Austin, TX</td><td>NI USB-6343</td><td></td></tr><tr><td>Gaz Karıştırıcı</td><td>CWE Inc, Ardmore, PA</td><td>GSM-4</td><td></td></tr><tr><td>Isıtma Bobini</td><td>Radnoti, Covina, CA</td><td>158822</td><td></td></tr><tr><td>Isıtma Plakası</td><td>Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA</td><td>11-100-49SH</td><td></td></tr><tr><td>Heparin</td><td>Pfizer</td><td>W63422</td><td></td></tr><tr><td>LabVIEW Tam Geliştirme Sistemi 2014</td><td>Ulusal Araçlar</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pentobarbital</td><td>Diamondback İlaçlar</td><td>G2270-0235-50</td><td></td></tr><tr><td>pH700 Probu</td><td>OAKTON, Vernon Hills, IL&nbsp;</td><td>EW-35419-10</td><td></td></tr><tr><td>Polystat Su Banyosu</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-12121-02</td><td></td></tr><tr><td>Kemirgen Vantilatörü</td><td>Harvard Cihazı, Holliston, MA</td><td>Model 683</td><td></td></tr><tr><td>Makaralı Pompa</td><td>Cole-Parmer, Wertheim, Almanya&nbsp;</td><td>Ismatec REGLO Digital MS 2/8</td><td></td></tr><tr><td>Sprague Dawley Rat</td><td>Charles River, Wilmington, MA</td><td>Gerinim kodu 001</td><td></td></tr><tr><td>VetScan i-STAT</td><td>Abraxis, Chicago, IL</td><td>i-STAT 1</td><td></td></tr></tbody></table>

sıçan ex vivo akciğer perfüzyon modelinin tasarımı ve uygulanması

Design and Implementation of a Rat Ex Vivo Lung Perfusion Model

Ex vivo akciğer preparatları, in vivo ve in vitro modellere karşılık gelen birçok farklı araştırma alanına çevrilebilen faydalı bir modeldir. İzole akciğerleri kullanmak isteyen laboratuvarların, uygun fiyatlı, güvenilir ve ilgilenilen konuya uyacak şekilde kolayca uyarlanabilen bir kurulum oluşturmak için önemli adımların ve doğal zorlukların farkında olmaları gerekir. Bu makale, kardiyak debideki değişikliklerden bağımsız olarak pulmoner vasküler tonus üzerindeki ilaç ve gaz etkilerini incelemek için ex vivo sıçan akciğer ventilasyonu ve perfüzyonu için bir DIY (kendin yap) modelini açıklamaktadır. Bu modelin oluşturulması, a) aparatın tasarımını ve yapımını ve b) akciğer izolasyon prosedürünü içerir. Bu model, ticari alternatiflerden daha uygun maliyetli ve yine de belirli araştırma sorularındaki değişikliklere uyum sağlayacak kadar modüler bir kurulumla sonuçlanır. Çeşitli farklı araştırma konuları için kullanılabilecek tutarlı bir model sağlamak için çeşitli engellerin çözülmesi gerekiyordu. Bir kez kurulduktan sonra, bu modelin farklı sorulara son derece uyarlanabilir olduğu kanıtlanmıştır ve farklı çalışma alanları için kolayca değiştirilebilir.

10 dakikalık stabilizasyon ve temel okumaların ardından, 10 erkek Sprague Dawley sıçanından oluşan ilk seti beş küçük gruba randomize ettik: 5, 7.5, 8, 9 veya 10 dakika boyunca küresel akışsız iskemi (grup başına n = 2) ve ardından reperfüzyon; Bu sınırlı ön doz bulma deneyleri, hava yolu basıncında ve ödem oluşumunda hızlı ve geri dönüşümsüz bir artışın nihai olarak gelişmesinden önce yeterli ventilasyon ve reperfüzyona izin vermek için mümkün olan en uzun iskemi süresini belirlemek için yapılmıştır. Daha da önemlisi, i...

Ex vivo akciğerler, in vivo deneylerin kafa karıştırıcı değişkenlerini dışlarken fizyolojik veri toplamak için çeşitli deneyler için yararlıdır. Ticari kurulumlar genellikle pahalıdır ve toplayabilecekleri veri türleri bakımından sınırlıdır. Çeşitli çalışma tasarımları için uyarlanabilen, tamamen modüler bir kurulum oluşturmak için bir yöntem açıklıyoruz.

Sıçan Ex Vivo Akciğer Perfüzyon Modelinin Tasarımı ve Uygulanması

Ex vivo lung preparations are a useful model that can be translated to many different fields of research, complementing corresponding in vivo and in vitro ...

Sıfırdan bir ex vivo akciğer kurulumu oluşturmak ve uygulamak için basit bir yöntem gösteriyoruz. Bu, çeşitli kurulumlar için uygulanabilen uygun fiyatlı ve modüler bir kuruluma izin verir. Burada sunulan teknik uygun maliyetlidir, modülerdir ve protokolü oluşturan laboratuvarlara uyarlanabilir.Ex vivo operasyon, yeni mekanizmaların aydınlatılmasına yardımcı olmak için in vivo modelleri tamamlamak için kullanılabilir. Bu DIY kurulumu, akciğerleri kontrollü bir ortamda incelemek için tasarlanmıştır. CPR sonrası sonucu iyileştirmek için çeşitli yaklaşımları araştırmak olan laboratuvarımızın ana araştırma odağı ile uyumludur.Bununla birlikte, kurulum farklı araştırma amaçlarına uyacak şekilde uyarlanabilir, bu da onu çok yönlü hale getirir, Cerrahi, temel bir solunum anatomisi ve fizyolojisi bilgisi gerektirir ve protokolü takip ederek hızlı bir şekilde ustalaşılabilir. Bununla birlikte, protokolümüzde açıklanan adımları özenle takip etmek ve hepsinden önemlisi, özellikle kaburgaları çıkarırken akciğerleri korumak çok önemlidir. Trakeostomi yapmak için, anestezi uygulanmış bir sıçanın derisini trakeanın üzerine forseps ile sıkıştırın ve cildi kesin.Trakeaya ulaşmak için kas ve dokuyu kör bir şekilde inceleyin ve kanama olmamasını sağlayın. Daha sonra soluk borusunun altından kavisli forsepslerden geçirin ve alttan 3-0 dikiş atmak için yer açmak için açın. Daha sonra dikişleri bir kutu düğümüne önceden bağlayın.Trakeanın kıkırdak halkaları arasında küçük bir kesi yapın ve trakeal kanülü yerleştirin. Trakeal insizyondan havanın kaçmasını önlemek ve kanülün trakeaya baskı yapmadığından emin olmak için dikişi bağlayın. Trakeal kanül sabitlendikten sonra, fareyi havalandırmaya başlayın.Büyük cerrahi makas ve forseps kullanarak, farenin karnındaki kürkü çıkarın. Ksifoid sürecini forseps ile kavrayın ve diyaframı sağlam tutmaya özen göstererek kaburgaların altında küçük bir yatay kesi yapın. Tüm diyaframı ortaya çıkarmak için yatay kesimi genişletin.22 gauge şırınga ile, akciğerleri delmemeye dikkat ederek inferior vena kava içine heparin enjekte edin. Ksifoid sürecini forseps ile kavrayın ve sternum boyunca kraniyal olarak kesin, akciğerleri kesmeyi önlemek için sürekli olarak görselleştirin. İki büyük forseps kullanarak göğüs kafesini ayırın ve kan kaybı yaparak sıçanı ötenazi yapmak için inferior vena kava'yı kesin.Pulmoner vaskülatür daha kolay görüntülenmesini sağlamak için fazla timusu kesin. Pulmoner arteri bulun ve altından küçük kavisli forsepslerden geçirin. Yine, altına 3-0'lık bir dikiş atın ve bir kutu düğümüne önceden bağlayın.Daha sonra kalbin sağ ventrikülüne küçük bir kesi yapın ve PA kanülünü yerleştirin. Sütürü kullanarak kanülü sabitleyin ve dakikada 1,5 mililitre perfüze etmeye başlayın. Akciğerlerde basınç oluşmasını önlemek için kalbin tepesini hemen çıkarın.Küçük kavisli forseps kullanarak mitral kapağı yırtın ve forsepslerin sol atriyuma tıkanıklık olmadan girebildiğini görsel olarak onaylayın. Atriyumun altındaki kalbin etrafına 3-0'lık bir sütürü sıkıca sarın ve PV kanülünü sol atriyuma yerleştirin, böylece sütürü bağlamadan önce tamponun dışarı akabileceğinden emin olun. Ardından, künt uçlu makas kullanarak, trakeaya zarar vermemek için göğüs boşluğu ile trakeostomi kesisi arasındaki fazla dokuyu kesin.Trakeal kanülün altındaki trakeanın ve tüm kalp-akciğer bloğunun görünür olduğundan emin olun. Kalp-akciğer bloğunu ve trakeayı çıkarmak için trakeal kanülü tutun ve trakeanın arkasındaki bağ dokusunu çıkarmak için kavisli künt uçlu makas kullanın. İskemi ve reperfüzyon sonrası akciğer canlılığı sunulmuştur.150 dakikalık reperfüzyona izin veren en uzun iskemi süresi sekiz dakikaydı. İzole edilmiş akciğerlerin deney boyunca canlı kalabilmesi için damar sistemini uygun şekilde kanüle etmek çok önemlidir. İşlemden sonra akciğerler sağlam kalır ve deney sonrası ıslak veya kuru ağırlık veya histoloji gibi temel ölçümlerin yapılmasına izin verir.

design-and-implementation-of-a-rat-ex-vivo-lung-perfusion-model

Research

JoVE Journal

Biology

Biyoloji

Bu videoda izole akciğer perfüzyonu için ex vivo bir teknik gösterilmektedir. Akciğer nakli prosedürlerinde yer alan çeşitli fizyolojik ve patolojik mekanizmaların çalışmalarına yardımcı olacak pulmoner araştırmalar için bir araçtır.

Ex vivo Akciğer Perfüzyonu: Bir Tavşan Modelinde Pulmoner Araştırma Tekniği

Ex-Vivo Akciğer Perfüzyon (EVLP) insanlarda akciğer transplantasyonu daha kolay kullanılabilir donör havuzu organları değerlendirmek ve genişletmek için yeteneği sağlayarak haline izin verdi. Burada, bir sıçan EVLP programı ve gelecekteki genişleme için bir tekrarlanabilir model izin ayrıntılandırmaları gelişimini açıklar.

İzole Yöntemi<em&gt; Ex vivo</emBir Rat Modelinde&gt; Akciğer Perfüzyon: Sıçan EVLP Programı Geliştirme Öğrenilmiş Dersler

Burada, sonuçları iyileştirmeye hizmet eden bir sıçan akciğer nakli modeline optimizasyonlar sunuyoruz. Vücut ağırlığına göre manşetler için bir boyut kılavuzu, 4. interkostal boşluğu belirlemek için bir ölçüm stratejisi ve yara kapatma ve BAL (bronkoalveoler lavaj) sıvı ve doku toplama yöntemleri sunuyoruz.

Sıcak iskemi / reperfüzyon hasarının bir sıçan akciğer transplantasyon modeli: sonuçları iyileştirmek için optimizasyonlar

İzole tavşan akciğer hazırlığı pulmoner araştırmalarda altın standart bir araçtır. Bu yayın, tekniğin hava yolu reaktivitesi, akciğerin korunması ve akciğer nakli ve pulmoner ödemde preklinik araştırmalarda yer alan fizyolojik ve patolojik mekanizmaların incelenmesi için geliştirilmiş olarak tanımlanmaktadır.

Tavşan Modelinde İzole Akciğer Perfüzyon Sistemi

Burada, sıçan modelinde normotermik ex situ koruma sonrası heterotopik olarak implante edilen bir kalbin değerlendirme protokolünü sunuyoruz.

Normotermik Ex-Situ Perfüze Heterotopik Kalp Transplantasyonunun Sıçan Modeli

Burada, bir sıçan EVLP modeli oluşturmak için gerekli adımları açıklıyoruz ve perfüze akciğerlerle ilişkili inflamatuar profili gösteriyoruz. Amaç, sıçan EVLP modeli hakkındaki bilgi ve deneyimleri yaymak ve bu devrim niteliğindeki teknikle ilişkili biyolojik tepkilerin bütünsel olarak anlaşılmasını sağlamaktır.

Akciğer naklinde translasyonel içgörüler için ex vivo akciğer perfüzyon sıçan modelinin oluşturulması

Burada, polimerize insan hemoglobin (PolyhHb) bazlı bir oksijen taşıyıcısının bir perfüzat olarak uygulanmasını ve bu perfüzyon çözeltisinin bir sıçan ex vivo akciğer perfüzyonu modelinde test edilebileceği protokolü açıklıyoruz.

Sıçan ex vivo akciğer perfüzyonu modelinde yeni nesil polimerize hemoglobin bazlı oksijen taşıyıcıları kullanılarak alternatif perfüzyon çözümlerinin araştırılması

Amaç, EVLP boyunca 4 saat boyunca tutarlı akciğer fonksiyonunu sürdürebilen sıçanlarda yeni bir ex vivo akciğer perfüzyonu (EVLP) modeli geliştirmek ve endüstriye EVLP'yi kemirgen modellerine uygulamak için sağlam bir yöntem sunacak uygulama özellikleri sağlamaktır.

Dolaşım Ölümü Sonrası Sıçan Akciğerleri için Yeni Bir Ex Vivo Akciğer Perfüzyon Sisteminin Kurulması

Bu protokol, kalibre edilmiş bir termal strese geçici olarak maruz kalmayı içeren ve hasarlı akciğer greftlerinin terapötik olarak yenilenmesi için endojen koruyucu mekanizmaları destekleyen bir sıçan ex-vivo akciğer perfüzyon modeli sunar. Yaklaşım ölçeklenebilir ve tekrarlanabilirdir ve akciğer nakli başarısını artırmak için ilaç dışı tedavilerin geliştirilmesini destekler.

Transplantasyon Öncesi Hasarlı Akciğer Greftlerinin Rehabilitasyonu için Ex-vivo Akciğer Perfüzyonu Sırasında Termal Ön Koşullandırma

In vitro sistemde aynı anda dört tendon kültür yüklemek için yeni bir tarif edilir.

Tendon ex vivo Mekanik Yükleniyor

Keşfedin sıçan ex vivo akciğer perfüzyon modelinin tasarımını ve uygulanmasını. Bu modüler ve uygun maliyetli yöntem, kontrollü ortamda akciğer fizyolojisini inceleyerek yeni mekanizmaları aydınlatmaya yardımcı olur.

Sıçan Ex Vivo Akciğer Perfüzyon Modelinin Tasarımı ve Uygulanması

Daha fazla video keşfet