JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

يقدم هو وسيلة لتضخم الهواء مع الأوعية الدموية تثبيت الرئتين التي تحافظ على موقع الخلايا داخل الشعب الهوائية، الحويصلات الهوائية وبينستيتيوم لتحليل هيكل وظيفة. يتم الحفاظ على ضغط مجرى الهواء المستمر مع غرفة تضخم الهواء في حين يتم تثبيت perfused عبر البطين الأيمن. تتم معالجة الرئتين للدراسات النسيجية.

Abstract

غالبا ما يستخدم علم الأنسجة الرئوية للتحقيق في المساهمات التي تقدمها خلايا المجال الجوي أثناء التوازن الرئوي ومسببات الأمراض. ومع ذلك ، يمكن أن تؤدي طرق التثبيت الشائعة الاستخدام القائمة على الغرس إلى إزاحة خلايا المجال الجوي والمخاط إلى الشعب الهوائية الطرفية ويمكن أن تغير مورفولوجيا الأنسجة. وبالمقارنة، فإن تقنيات تثبيت التخثر الوعائي متفوقة في الحفاظ على موقع الخلايا ومورفولوجيا داخل المجال الجوي وبطانة المخاطية. ومع ذلك ، إذا لم يتم تطبيق ضغط مجرى الهواء الإيجابي في وقت واحد ، فقد تنهار مناطق الرئتين وقد تنتفخ الشعيرات الدموية في مساحات الحويصلات الهوائية ، مما يؤدي إلى تشويه تشريح الرئة. هنا، ونحن نصف طريقة رخيصة لتضخم الهواء أثناء تثبيت التشوش الأوعية الدموية للحفاظ على مورفولوجيا وموقع مجرى الهواء والخلايا السنخية وبينستيتيوم في الرئتين مورين للدراسات النسيجية المصب. يتم توصيل ضغط الهواء المستمر إلى الرئتين عبر القصبة الهوائية من غرفة مغلقة مملوءة بالهواء تحافظ على الضغط عبر عمود سائل قابل للتعديل بينما يتم تثبيت المثبت من خلال البطين الأيمن.

Introduction

يمثل علم الأنسجة الرئوية المعيار الذهبي لتقييم بنية الرئة أثناء الصحة والمرض وهو واحد من الأدوات الأكثر استخداما من قبل الباحثين الرئويين1. واحدة من أهم جوانب هذه التقنية هو العزلة المناسبة والحفاظ على أنسجة الرئة ، لأن التباين في هذه الخطوة يمكن أن يؤدي إلى سوء نوعية الأنسجة والنتائج الخاطئة1،2،3. في الحيوانات الحية ، يتم تحديد حجم الرئة من خلال التوازن بين الارتداد المرن الداخلي للرئة والقوى الخارجية التي تنتقل من جدار الصدر والحجاب الحاجز عن طريق التوتر السطحي. وبناء على ذلك، عندما يتم إدخال الصدر، يتم فقدان القوى الخارجية وانهيار الرئة. أقسام النسيجية المعدة من الرئتين المنهارة لها مظهر مزدحم والحدود بين المقصورات التشريحية (أي المجال الجوي، الأوعية الدموية، وبينستيتيوم) يمكن أن يكون من الصعب التمييز. وللالتفاف على هذا التحدي، غالبا ما يضخم الباحثون الرئتين أثناء التثبيت الكيميائي بحيث يتم الحفاظ على حجم المجال الجوي والهندسة المعمارية.

يمكن نفخ الرئتين بالهواء أو السائل. يختلف الضغط اللازم لتضخيم الرئتين إلى نفس الحجم بين تضخم الهواء والسائل بسبب القوى بين الجزيئيات في واجهة الهواء السائل. مطلوب ضغط أعلى (على سبيل المثال، 25 سمH2O) أثناء تضخم الهواء من التضخم السائل (على سبيل المثال، 12 سمH2O) للتغلب على التوتر السطحي وفتح الحويصلات الهوائيةالمنهارة 4. مرة واحدة وقد جندت الحويصلات الهوائية, انخفاض الضغط يمكن أن تبقي الحويصلات الهوائية مفتوحة على نفس حجم الهضاب منحنى حجم الضغط, والضغوط تتساوى في جميع أنحاء الرئة وفقا لقانون باسكال4,5,6,7,8.

توجد طريقتان رئيسيتان لتضخم الرئة والتثبيت للحفاظ على رئتي مورين للأنسجة. الأكثر شيوعا ، يتم غرس المجال الجوي مع السائل -- غالبا ما تحتوي على مثبت. والميزة الرئيسية لهذا النهج هي أنه سهل نسبيا ولا يتطلب سوى القليل من التدريب. في حين أن غرس داخل الرحم من التثبيت قد يكون المفضل في الدراسات التي تركز على الأوعية الدموية، السائل الذي يتم غرسه عبر القصبة الهوائية يميل إلى دفع خلايا مجرى الهواء القريبة والموسينات في مناطق المجال الجوي أكثر البعيدة في حين أن تضخم الهواء لا10،11. وعلاوة على ذلك، مفرزة غير مقصودة من الكريات البيض من الظهارة خلال التضخم السائل يغير مورفولوجيا بهم، مما يعطيها artifactually بسيطة، مظهرمقربة 4،10،11،12. وأخيرا ، يمكن للتضخم في الرئتين مع السائل ضغط عن غير قصد بينستيتيوم4،10،11. معا، يمكن لهذه العوامل تشويه التشريح الطبيعي والتوزيعات الخلوية داخل الرئتين المحفوظة، وبالتالي الحد من هذه التقنية.

طريقة بديلة للحفاظ على الأنسجة هو تثبيت التشوه الوعائي. في هذه الطريقة، يتم تثبيت التثبيت في الأوعية الدموية الرئوية عن طريق فينا كافا أو البطين الأيمن. تحافظ هذه الطريقة على موقع الخلايا ومورفولوجيا في تجويف المجال الجوي. ومع ذلك ، ما لم يتم تضخيم الرئتين أثناء تثبيت التشوه ، فمن المرجح أن ينهار نسيج الرئة.

التضخم الجوي مع تثبيت التشوه الوعائي يسخر نقاط القوة من كل من تقنيات التثبيت المذكورة أعلاه. هنا نحن نقدم بروتوكول لهذه التقنية. المواد والمعدات المطلوبة غير مكلفة نسبيا ويمكن الحصول عليها بسهولة وتجميعها. الإعداد المكتمل، كما هو موضح في الشكل 1A،يوفر ضغط مجرى الهواء المستمر إلى الرئتين عن طريق عمود قابل للتعديل مملوء بالسوائل بينما توفر مضخة بيرستالدية مثبتة عبر البطين الأيمن. ويمكن بعد ذلك معالجة الرئتين مع مورفولوجيا المحفوظة لمزيد من التحليلات هيكل وظيفة.

Protocol

وقد وافقت اللجنة المؤسسية لرعاية الحيوانات واستخدامها التابعة للصحة اليهودية الوطنية على جميع الأساليب الموصوفة في هذا البروتوكول.

ملاحظة: يتم تنظيم البروتوكول إلى ثلاثة مكونات. العنصر الأول تفاصيل بناء تضخم الهواء مع معدات التشويش / التثبيت. يصف القسم الثاني كيفية إعداد المعدات لتجربة. يصف القسم الأخير كيفية إعداد الحيوان وإجراء التجربة.

1. بناء جهاز عمود الماء (الشكل 1B)

  1. إزالة المكبس من حقنة تلميح زلة 60 مل.
  2. إرفاق الشريط حول الحقنة في علامة 30 مل. تعيين ارتفاع المحاقن إلى هذه العلامة لضغط التضخم الأولي من 25 سمH2O. هذا هو أيضا حيث ينبغي أن يكون مستوى المياه في العمود طوال الإجراء بأكمله. تسمية الشريط إما "25 سم" (كما هو موضح في الشكل 1A)أو "التضخم".
    ملاحظة: يستخدم ضغط تضخم يبلغ 25 سمH2O لضمان توظيف المجال الجوي المنهار. وبمجرد تجنيد الحويصلات الهوائية، ينخفض الضغط إلى 20 سمH2O لضمان عدم نزع المجال الجوي.
  3. قياس 5 سم من الشريط نحو نهاية المكبس وإرفاق قطعة أخرى من الشريط إلى الحقنة. نقل المحاقن وصولا الى هذه العلامة لخفض ضغط التضخم إلى 20 سمH2O أثناء التثبيت. تسمية الشريط إما "20 سم" (كما هو موضح في الشكل 1A)أو "التثبيت".
  4. إرفاق 180 كلوريد البولي فينيل (PVC) أنابيب إلى طرف زلة نهاية الحقنة. يعتمد طول الأنبوب على المسافة بين المحقنة وغرفة تضخم الهواء (حوالي 25-30 سم).
  5. وضع ذكر Luer (2) موضوع نمط نقطة الإنطلاق (1.219 بوصة طول, 0.904 بوصة ارتفاع, 0.0904 بوصة القطر الداخلي) في الطرف الآخر من الأنابيب. هذا الرجل لوير سيتصل بتوقف غرفة التضخم الجوي (الخطوة 2.4).

2. بناء غرفة التضخم الجوي (الشكل 1C)

  1. حفر اثنين من الثقوب (ما يقرب من 4 ملم في القطر) في وعاء من البلاستيك 500 مل مع غطاء المسمار على. يجب أن تكون الثقوب بنفس حجم Luers الأنثوية (طول 1.224 بوصة ، ارتفاع 0.312 بوصة ، قطر داخلي 0.098 بوصة).
    ملاحظة: يمكن استخدام الوسائط الفارغة أو الحاويات العازلة لغرفة تضخم الهواء.
  2. خيوط معطف من Luers الإناث مع صانع طوقا السيليكون ووضع الجانب الأصغر في ثقوب حفرت مسبقا من الحاوية.
  3. إضافة صانع طوقا السيليكون حول Luers الإناث حيث يدخلون الحاوية لضمان ختم محكم الهواء.
  4. المسمار على stopcock في اتجاه واحد على لوير الإناث أقل على غرفة التضخم الجوي.
  5. قطع أنابيب إلى طول ما يقرب من 25 سم وإرفاق Luers الذكور إلى نهايات مجانية من الأنابيب. ربط لوير الذكور على نهاية واحدة من الأنابيب إلى لوير الإناث الحرة على غرفة التضخم الجوي. الذكر الآخر (لوير) سيتصل بحاوية معالجة الحيوانات

3. بناء حاوية تجهيز الحيوانات (الشكل 1D)

  1. حفر حفرة (قطرها حوالي 4 ملم) في جانب حاوية بلاستيكية كبيرة. يجب أن يكون قطر الثقب هو قطر الأنثى لوير. هناك حاجة إلى الحاوية البلاستيكية للقبض على محلول التثبيت الزائد.
    ملاحظة: تم استخدام حاوية تخزين بلاستيكية بحجم 30 سم × 22 سم، 3.8 لتر.
  2. خيوط معطف من Luer الإناث مع صانع طوقا السيليكون ووضع الجانب الأصغر في حفرة predrilled من الحاوية.
  3. إضافة صانع طوقا السيليكون حول Luer الإناث حيث يدخل ويخرج من الحاوية لضمان ختم محكم الهواء.
  4. المسمار stopcock في اتجاه واحد على لوير الإناث. الأنابيب من غرفة التضخم الجوي ستلتصق بهذا التوقف

4. إعداد الحلول

  1. حل الهيبارين
    1. ملء حاوية مع برنامج تلفزيوني خالية من الكالسيوم والهيبارين (20 U/mL). إعداد ما مجموعه 10 مل حل الهيبارين لكل فأر. الهيبارين هو مضاد للتخثر يمنع الجلطات الدموية من التشكل في الأوعية أثناء تثبيت التخثر. سيتم استخدام محلول الهيبارين لغسل الدم من الرئتين قبل تثبيت التشوه.
  2. الحل المثبت
    تنبيه: يمكن أن تشكل المثبتات خطرا صحيا ويجب استخدامها في غطاء الدخان الكيميائي. يتم إعداد جميع الأجهزة في غطاء الدخان الكيميائي لمنع استنشاق المثبتات.
    1. ملء حاوية مع برنامج تلفزيوني خال من الكالسيوم وبارافورمالديهايد (4٪ تركيز نهائي). إعداد ما مجموعه 50 مل حل التثبيت لكل ماوس.
      ملاحظة: قد يختلف نوع المثبت المستخدم ويعتمد على الدراسات النسيجية في المصب.

5.   إعداد جهاز التشويش

ملاحظة: يقترح مضخة التجبير لتسليم السوائل إلى الأوعية الدموية لضمان معدل التدفق المستمر. الاتجاهات التالية هي لإعداد مضخة التجبير، ويمكن أن تكون مختلفة لكل نموذج. بدلا من ذلك، إذا مضخة التجبير غير متوفر، يمكن إنشاء جهاز عمود الماء الثاني لتشويش السوائل من ارتفاع 35 سم H2O.

  1. أول مكان الأنابيب حول الجمعية الأسطوانة.
  2. تأمين الأنابيب في الوظائف الشق.
  3. قم بقفل العتلات في مكانها عن طريق وضع الرافعة اليسرى حول الأنبوب أولا وتأمينها في مكانها مع الجزء العلوي ثم الرافعة اليمنى.
  4. ضع الطرف القريب من الأنابيب في محلول الهيبارين والنهاية البعيدة في حاوية معالجة الحيوانات.
  5. preload حل الهيبارين في الأنابيب عن طريق تشغيل المضخة لطرد الهواء من الأنابيب.
  6. تأمين إبرة 25G × 5 /8 "على نهاية الجانب الأيسر من الأنابيب.

6. إعداد جهاز التضخم الجوي

  1. ضع المحقنة لعمود الماء في حامل حلقة.
  2. قياس ارتفاع عمودي من 25 سم من منصة الحيوان إلى علامة الشريط "25 سم" (الخطوة 1.2) على عمود الماء.
  3. إرفاق نهاية أنبوب عمود الماء إلى stopcock على غرفة الهواء.
  4. إرفاق أنبوب من Luer أنثى من غرفة الهواء إلى stopcock على حاوية معالجة الحيوانات.
    ملاحظة: إذا تم إنشاء غرفة تضخم الهواء كما هو موضح في الشكل 1C، فإن ربط الأنابيب بترتيب عكسي قد يتسبب في تسرب المياه إلى الأنابيب التي تتصل بقنية القصبة الهوائية.
  5. تأكد من إغلاق الغطاء إلى غرفة الهواء بإحكام.
  6. تأكد من أن stopcock على السطح الخارجي للحاوية معالجة الحيوان مغلقة و stopcock على الأنابيب المؤدية من عمود المياه إلى غرفة التضخم الهواء مفتوح.
  7. ملء المحقنة بالماء إلى علامة "25 سم". الماء سيترك الحقنة من خلال الأنابيب في غرفة الهواء. بمجرد أن يتم معادلة الضغط سوف تتوقف المياه المتدفقة.
    1. من الممكن أن تتسرب المياه ببطء إلى غرفة تضخم الهواء مع تقلب ضغط الهواء المحيط داخل غطاء محرك السيارة الكيميائي. إبقاء العين على مستوى المياه داخل الحقنة وإضافة المزيد إذا لزم الأمر. الحفاظ على مستوى المياه عند علامة "25 سم" طوال العملية.
      ملاحظة: عادة ما تبقى مستويات المياه ثابتة في الجزء الأول من تضخم الهواء عند 25 سمH2O؛ ومع ذلك من المرجح أن تحتاج إلى إضافة المزيد من الماء إلى الحقنة أثناء التثبيت. وإذا لم تتوقف المياه عن التدفق، فمن المرجح أن يكون هناك تسرب للهواء داخل غرفة التضخم الجوي. قد تحتاج إلى تطبيق المزيد من صانع طوقا السيليكون حول Luers لمنع تسرب الهواء.

7. إعداد الحيوانات (الشكل 2)

ملاحظة: تم تعديل هذا الإجراء من Gage et al13. لقد أكملنا هذا الإجراء على الفئران البالغة من الذكور والإناث من مختلف الأعمار ونلاحظ أي تحيز في العمر أو الجنس.

  1. قتل الحيوان مع بنتوباربيتال الصوديوم (150 ملغم /كغ، intraperitoneally.). تأكد من أن الحيوان ميت قبل بدء التشريح.
    ملاحظة: في حين يتم تنفيذ هذا الإجراء على الحيوانات القتل الرحيم، يمكن إجراء هذا الإجراء على الحيوانات الحية للاستفادة من القلب لضخ perfusates في جميع أنحاء الحيوان.
  2. إجراء شقين الجانبية من خلال جدار البطن. جعل الشق الأول تحت القفص الصدري والثاني فوق الوركين. قطع على طول خط الوسط من شق أدنى نحو شق متفوقة.
  3. باستخدام مقص حاد، وجعل بعناية شق في الجانب الجانبي من الحجاب الحاجز. يجب أن تنهار الرئتين بمجرد ثقب الحجاب الحاجز.
    ملاحظة: يجب توخي الحذر لتجنب ثقب الرئتين. الرئة المثقوبة أقل عرضة للتضخم خلال الخطوات اللاحقة.
  4. قطع عرضية على طول الحجاب الحاجز لفتح تجويف الصدر.
  5. قطع متفوقة على طول القص من عملية xiphoid إلى الشق الوداجي وجانبيا فوق القفص الصدري لفضح تماما القلب والرئتين. دبوس أسفل الجانبين من القفص الصدري.
  6. إجراء شق خط الوسط في الرقبة فوق القصبة الهوائية. إزالة الجلد والعضلات والغدة الدرقية والنسيج الضام المحيطة القصبة الهوائية.
  7. باستخدام ملقط منحني، الشريحة قطعتين من الخيط أو خياطة تحت القصبة الهوائية الخلفية. استخدام قطعة واحدة من خياطة لعقد التضخم Luer-كعب محول في مكان، واستخدام الآخر في نهاية المطاف لربط قبالة القصبة الهوائية في ختام تضخم الهواء والأوعية الدموية تثبيت التشوه.
  8. كزة حفرة صغيرة في القصبة الهوائية باستخدام إبرة 18G × 1 "أو مقص الربيع فاناس.
  9. ضع محول لوير كعب 20G في هذه الحفرة في القصبة الهوائية.
  10. ربط مؤشر ترابط واحد حول القصبة الهوائية على الفور إلى حيث يدخل محول لوير كعب روتين لعقد في مكانه.
  11. نقل الحيوان إلى حاوية معالجة الحيوانات.
  12. إرفاق محول لوب لوب إلى Luer أنثى في داخل حاوية معالجة الحيوانات.

8. تضخم الهواء ، والتشويش والتثبيت في الرئتين (الشكل 2)

  1. ضع إبرة 25G x 5/8 بوصة المرفقة بجهاز التشوه في البطين الأيمن للقلب.
  2. قطع الشريان الأورطي البطني للسماح للدم بالانزاف من القلب وتعزيز تدفق التشوه عبر الرئتين.
  3. فتح stopcock على السطح الخارجي للحيوان تجهيز حاوية لتضخيم الرئتين.
    ملاحظة: قد يستغرق الأمر بعض الوقت حتى تتضخم الرئتين بشكل كامل. مشاهدة مستوى المياه في الحقنة، فإنه لا ينبغي أن ينخفض بسرعة ما لم يكن هناك تسرب في الرئتين.
  4. تضخيم الرئتين في 25 سمH2O لمدة 5 دقائق. التضخم عند 25 سمH2O شروط مسبقة الرئة ويساعد في تجنيد مناطق الرئة atelectatic.
    ملاحظة: قد تحتاج إلى إضافة كمية صغيرة من الماء إلى المحقنة للحفاظ على ارتفاع 25 سم. التهاب و / أو إصابة الرئة الناجمة تجريبيا قد تؤثر على تضخم الرئتين. وفي هذه الحالة، قد يكون من الضروري زيادة ضغط التضخم إلى حد أقصى قدره 35 سمH2O للمساعدة في توظيف المناطق النعوتة.
  5. خلال اللحظة الأخيرة من تضخم الرئة، قم بتشغيل المضخة العجمية إلى معدل تدفق 10 مل/دقيقة. يجب أن يتدفق محلول الهيبارين من الزجاجة عبر الأنابيب إلى الحيوان.
    1. الهدف من ضخ الهيبارين هو منع تشكيل الثرومبي في الأوعية. وبناء على ذلك، غرس الهيبارين حتى تصبح الرئتين بيضاء وخالية من الدم. إذا لم تتحول الرئتين إلى اللون الأبيض، فقد يكون من الضروري تعديل الإبرة البطينية اليمنى.
  6. بعد تضخيم لمدة 5 دقائق، إيقاف المضخة التمعجية والتبديل أنابيب النفخ من محلول الهيبارين إلى المثبت.
  7. خفض حقنة عمود الماء إلى علامة "20 سم" (الخطوة 1.3). من الطبيعي أن تتحرك فقاعات الهواء داخل عمود الماء مع تغير الضغط من 25 إلى 20 سمH2O.
    1. تحقق من مستوى المياه في الحقنة. يجب أن يكون عند علامة "25 سم". قد يكون من الضروري إضافة المزيد في هذا الوقت.
  8. انتظر لمدة دقيقة واحدة للسماح للرئتين لتفريغ من 25 إلى 20 سمH2O.
  9. أعد تشغيل مضخة التشوه بمعدل تدفق يبلغ 6.5 مل/دقيقة.
  10. الأوعية الدموية perfusion الإصلاح لمدة 10 - 15 دقيقة.

9. استخراج الرئتين (الشكل 3)

  1. ربط بإحكام قطعة الثاني من الموضوع حول distal القصبة الهوائية إلى محول لوير كعب الروتين. قم بإزالة محول لوب من القصبة الهوائية.
  2. إزالة الإبرة من القلب.
  3. تحرير الرئتين والقلب من تجويف الصدر عن طريق قطع النسيج الضام الخلفي إلى mediastinum مع مقص حاد. الحرص على تجنب ثقب الرئتين.
  4. إزالة القلب بعناية من الرئتين.
  5. ضع الرئتين في التثبيت بين عشية وضحاها.
    ملاحظة: تختلف مدة التثبيت على الدراسات النسيجية في المصب.
    1. ضع الرئتين في أنبوب مخروطي سعة 50 مل يحتوي على 20-25 مل من التثبيت. ضع الخيط تأمين القصبة الهوائية من خلال فتح أنبوب مخروطي وآمنة من خيوط الغطاء. عكس الأنبوب المخروطي لضمان أن الرئتين المزدهرة ، والهواء المتضخم لا تزال مغمورة بالكامل في التثبيت وإلا فإنها سوف تطفو إلى أعلى السائل.
  6. معالجة الرئتين للدراسات النسيجية.

النتائج

في الصدر سليمة، وتعقد الرئتين مفتوحة من قبل القوى الخارجية التي يطبقها جدار الصدر عبر الفضاء الجنبي6،14. عندما يتم إدخال الحجاب الحاجز أثناء تشريح، يتم إلغاء سلامة الفضاء الجنبي والرئتين يجب أن تنهار(الشكل 2A،2B). لإعادة توسيع الرئتي?...

Discussion

على الرغم من أن استخدامها شائع، إلا أن طرق التثبيت داخل التراتشي تحل محل الكريات البيض من الشعب الهوائية ويمكن أن تغير بنية الرئة الطبيعية. طريقة تضخم الهواء مع تثبيت التشوه الوعائي التي يتم توفيرها في هذا البروتوكول يتغلب على هذه المزالق ويحافظ بشكل أكثر دقة على تشريح الرئة. مفاتيح الحصو...

Disclosures

وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.

Acknowledgements

تم تمويل هذا العمل من قبل المعهد الوطني للقلب والرئة والدم (NHLBI) يمنح HL140039 وHL130938. ويود المؤلفان أن يشكرا شانون هوت وجازالي ماكليندون على خبرتهما التقنية.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
00117XF-Stopcock 1 way 100/PK M LuerCole-ParmerMfr # VPB1000050N – Item # EW-00117-XFStopcock
BD 60 mL syringe, slip tipBD309654Syringe used to construct the water column
BD PrecisionGlide Needle 25G x 5/8BD Biosciences305122Needle for vascular perfusion/fixation
Female Luer Thread Style Panel Mount 1/4-28 UNF to Male LuerNordson MedicalFTLLBMLRL-1Female Luer
Heparin sodium salt from porcine intestinal mucosaSigma-AldrichH3393Heparin solution.
Luer-Stub Adapter BD Intramedic 20 GaugeBD Biosciences427564Luer-Stub Adapter
Male Luer (2) to Female Luer Thread Style TeeNordson MedicalLT787-9Male Luer
Nalgene 180 Clear Plastic PVC TubingThermoFisher Scientific8000-9020Tubing
Paraformaldehyde Aqueous Solution - 32%Electron Microscopy Sciences15714-SFixative solution. Diluted to 4% with phosphate buffered saline
Permatex Ultra Blue Multipurpose RTV Silicone Gasket MakerPermatex81724Silicone Gasket Maker for air-tight sealing of chambers
Phosphate-Buffered Saline, 1x Without Calcium and MagnesiumCorning21-040-CVBottle used to construct the air-inflation chamber, and buffer used for heparin and fixative solutions
Sterilite Ultra Seal 16.0 cup rectangle food storage containerSterilite0342Animal processing container

References

  1. Hsia, C. C. W., Hyde, D. M., Ochs, M., Weibel, E. R. An Official Research Policy Statement of the American Thoracic Society/European Respiratory Society: Standards for Quantitative Assessment of Lung Structure. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 181 (4), 394-418 (2010).
  2. Weibel, E. R., Limacher, W., Bachofen, H. Electron microscopy of rapidly frozen lungs: evaluation on the basis of standard criteria. Journal of Applied Physiology: Respiratory, Environmental and Exercise Physiology. 53 (2), 516-527 (1982).
  3. Bachofen, H., Ammann, A., Wangensteen, D., Weibel, E. R. Perfusion fixation of lungs for structure-function analysis: credits and limitations. Journal of Applied Physiology: Respiratory, Environmental and Exercise Physiology. 53 (2), 528-533 (1982).
  4. Gil, J., Bachofen, H., Gehr, P., Weibel, E. R. Alveolar volume-surface area relation in air- and saline-filled lungs fixed by vascular perfusion. Journal of Applied Physiology: Respiratory, Environmental and Exercise Physiology. 47 (5), 990-1001 (1979).
  5. Harris, R. S. Pressure-Volume Curves of the Respiratory System. Respiratory Care. 50 (1), 78-99 (2005).
  6. Bachofen, H., Schürch, S. Alveolar surface forces and lung architecture. Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology. 129 (1), 183-193 (2001).
  7. Mead, J., Takishima, T., Leith, D. Stress distribution in lungs: a model of pulmonary elasticity. Journal of Applied Physiology. 28 (5), 596-608 (1970).
  8. Mariano, C. A., Sattari, S., Maghsoudi-Ganjeh, M., Tartibi, M., Lo, D. D., Eskandari, M. Novel Mechanical Strain Characterization of Ventilated ex vivo Porcine and Murine Lung using Digital Image Correlation. Frontiers in Physiology. 11, 600492 (2020).
  9. Braber, S., Verheijden, K. a. T., Henricks, P. a. J., Kraneveld, A. D., Folkerts, G. A comparison of fixation methods on lung morphology in a murine model of emphysema. American Journal of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology. 299 (6), 843-851 (2010).
  10. Brain, J. D., Gehr, P., Kavet, R. I. Airway Macrophages. American Review of Respiratory Disease. 129 (5), 823-826 (1984).
  11. Wheeldon, E. B., Podolin, P. L., Mirabile, R. C. Alveolar Macrophage Distribution in a Mouse Model: The Importance of the Fixation Method. Toxicologic Pathology. 43 (8), 1162-1165 (2015).
  12. Matulionis, D. H. Lung deformation and macrophage displacement in smoke-exposed and normal mice (Mus musculus) following different fixation procedures. Virchows Archiv. A, Pathological Anatomy and Histopathology. 410 (1), 49-56 (1986).
  13. Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. Whole Animal Perfusion Fixation for Rodents. JoVE (Journal of Visualized Experiments). (65), e3564 (2012).
  14. Crosfill, M. L., Widdicombe, J. G. Physical characteristics of the chest and lungs and the work of breathing in different mammalian species. The Journal of Physiology. 158 (1), 1-14 (1961).
  15. Ramos-Vara, J. A. Principles and Methods of Immunohistochemistry. Drug Safety Evaluation: Methods and Protocols. , 115-128 (2017).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

168

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved