NIH R01 HL085369 المنح.

1. إعداد الحلول المتقدمة الأسهم <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد الحلول اثنين من الأسهم في حل Tyrode (16X) مقدما في الماء منزوع الأيونات وتخزينها في 4 درجات مئوية : <ol class="lalpha" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الأسهم الأول (119.872 ز / كلوريد الصوديوم L ، 3.056 غرام / لتر CaCl 2 (2H 2 O) ، 5.6 غرام / لتر بوكل ، 2.6274 غ / ل ناه 2 ص 4 و 3.408 غرام / لتر MgCl 2 (6H 2 O) ، (فيشر العلمي ، ديكورات المعرض ، ونيو جيرسي)) ؛ </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الأسهم الثاني (26.88 غرام / لتر NaHCO3 ، (فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، ونيو جيرسي)). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد حلول المخزون من الأصباغ الفلورية. لتجنب تكرار تجميد والذوبان ، نقوم بتخزين 30 aliquots ميكرولتر من الأصباغ في كل من -20 درجة مئوية ، وهو ما يكفي لتجربة واحدة : <ol class="lalpha" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الجهد الحساسة محلول المخزون صبغ RH237 (Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا) ، 1.25 ملغ / مل حل في سلفوكسيد ثنائي ميثيل (DMSO ، سيغما ، وسانت لويس ، MO) ؛ </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الكالسيوم مؤشر Rhod ، 02:00 محلول المخزون (Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا) ، 1 ملغ / مل حل في DMSO. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد الإثارة ، تقلص المخزون blebbistatin حل uncoupler (Tocris العلوم البيولوجية ، وسانت لويس ، MO ، 2 ملغ / مل حل في DMSO) مقدما وتخزين blebbistatin الذائبة في 4 درجات مئوية. </li></ol> 2. إعداد حلول الارواء والإعداد التجريبية 7 <ol start="4" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يعد حديثا في حل Tyrode 2L (128.2mM كلوريد الصوديوم ، CaCl 1.3mM 2 (2H 2 O) ، 4.7mM بوكل ، 1.05mM MgCl 2 (6H 2 O) ، 1.19mM ناه 2 ص 4 ، NaHCO 20mM 3 ، 11.1mM D - غلوكوز منزوع الأيونات في درجة الحموضة والمياه = 7.35 ± 0.05). إذا كان يتم استخدام محلول المخزون لجعل 2L حل لTyrode (تكفي لتجربة واحدة) تأخذ 1750 مل من الماء منزوع الأيونات وتخلط في 125 مل من ألبوم I ، 125 مل من ألبوم الثاني ، و4G من الجلوكوز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على اثنين من مضخات نظم الارواء. ضبط مضخة تمعجية (شبه ستار ، WPI ، ساراسوتا ، الولايات المتحدة) التي يتم استخدامها لنضح الوراء الى 40 مل / دقيقة. ضبط مضخة أخرى تمعجية (كول ، Parmer مضخة Peristalic Masterflex L / S ، كول ، Parmer شركة الصك ، فيرنون هيلز ، ايلينوي) التي يتم استخدامها لsuperfusion وللعودة مرة أخرى إلى سائل الإرواء الخزان القابضة على 80 مل / دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غسل نظام الارواء مع الإيثانول 70 ٪ لمدة 30 دقيقة ثم مع الماء منزوع الأيونات 2L. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بمجرد أن يتم إجلاء جميع الماء منزوع الأيونات من الغرفة ، وتعميم الحل Tyrode وتمريرها من خلال مرشح 5 ميكرون (ميليبور ، فالجهاز يبث اشعة تماثل ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة). تسخين سائل الإرواء إلى +37 درجة مئوية مع سترة المياه وشكل دائري (ThermoNESLAB EX7 ، نيوتاون ، الولايات المتحدة) وسائل الإرواء الأوكسجين من قبل محتدما O 2 / CO 2 (95 ٪ / 5 ٪) الغاز الى الحل. رصد الرقم الهيدروجيني من الحل مع متر الرقم الهيدروجيني (أوكتون الآلات ، وفيرنون هيلز ، IL) ، وضبط معدل O 2 / CO 2 محتدما للحفاظ على درجة الحموضة في 7.35 ± 0.05. تواصل رصد درجة الحموضة ودرجة الحرارة أثناء التجربة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المزدوج جهاز رسم الخرائط البصرية يتكون من اثنين من كاميرات CMOS MiCAM أولتيما - L (SciMedia ، وكوستا ميسا ، كاليفورنيا) التي مكانية عالية (100x100 بكسل ، 230 ± 20 ميكرون لكل بكسل) والزمانية القرار (1،000-3،000 إطارات / ثانية). الإصلاح مرشح تمرير النطاق (590 ± 15 نانومتر ، Thorlabs ، نيوتن ، نيوجيرسي) أمام كاميرا التصوير الكالسيوم المعين ، في حين ، مرشح تمرير طويل (&gt; 700 نانومتر ، Thorlabs ، نيوتن ، نيوجيرسي) يحتاج إلى وضعه في أمام الكاميرا الجهد التصوير المعينة. يتم ترتيب الكاميرات عمودي على بعضها البعض بواسطة حامل ، والذي يحتوي على مرآة مزدوج اللون (635 قطع نانومتر ، أوميغا البصرية ، براتلبورو ، VT). مباشرة أسفل حامل الكاميرا المزدوجة هناك العدسة (نيكون NIKKOR 55 ملم 1:1.4 235052) ، والذي يركز الضوء الانبعاثات تأتي من القلب على المرآة مزدوج اللون. المسافة العمل هو 3cm تقريبا. يتم إنشاؤها على ضوء الإثارة بواسطة مصباح الهالوجين (نيوبورت اوريل الآلات ، ستراتفورد ، CT ؛ SciMedia ، وكوستا ميسا ، كاليفورنيا) ، ويتم تمريرها من خلال مرشح الحرارة ، ومصراع الكاميرا ، والفرقة تمرير التصفية (520 ± 45 نانومتر). دليل ضوء مرونة يوجه ضوء الفرقة تمرير تصفيتها على إعداد ، ويستخدم مصراع للتأكد من أن تتعرض للضوء التحضير فقط خلال الحصول على الصور لتجنب photobleaching من الأصباغ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد حج / 2 AgCl أقطاب للسرعة والاستشعار عن بعد في وقت مبكر وتثبيتها في الغرفة قبل وضعها في القلب. تأكد من أن يتم ضبط مكبرات الصوت والمرشحات إلى مستويات مناسبة. </li></ol> 3. حصاد قلب فأر ، يقني ؛ يدخل القنية ، وإعداد Langendorff نضح <ol start="10" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخدير الفأر مع الكيتامين / زيلازين (ketamin ، 80mg/kg وزن الجسم ؛ زيلازين ، و 10 ملغم / كغم من وزن الجسم) والهيبارين (100 وحدة) عن طريق الحقن داخل الصفاق. أؤكد مستوى مناسب من التخدير بسبب عدم وجود منعكس الألم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد شق منتصف القصية ، بسرعة إزالة القلب وغسله في الاوكسيجين (95 ٪ O 2 ، 5 ٪ CO 2) ، ودرجة حرارة ثابتة (37 ± 1 درجة مئوية) محلول تايرود. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام مجهر تشريح، وتحديد بسرعة الأبهر واجراء خفض نظيفة عبر الشريان الأبهر الصاعد أدناه الشريان تحت الترقوة اليمنى. ومن ثم تعلق مقطع قصير من الشريان الأورطي إلى العرف عيار 21 قنية مع طرف اندلعت. يستخدم 4-0 خياطة الحرير الأسود مضفر (تخصصات جراحية المؤسسة ، القراءة ، والسلطة الفلسطينية) لإصلاح القلب على القنية. بعد إقناء ؛ إدخال القنية ، وperfused retrogradely القلب وsuperfused مع الحل في Tyrode. يتم ضبط معدل نضح الوراء في مجموعة من 2-5 مليلتر / دقيقة للحفاظ على الضغط الأبهري ما بين 60 و 80 مم زئبق (محول الضغط والدقة الصكوك العالمية المؤتمر الوطني العراقي (WPI) ، ساراسوتا ، الولايات المتحدة الأمريكية ؛ جسر TBM4M مكبر للصوت ، WPI ، ساراسوتا ، الولايات المتحدة الأمريكية). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد مقنى القلب ، ثم يتم تشريح الرئة ، والغدة الصعترية ، والأنسجة الدهنية وإزالتها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويعلق قلب معزولة (أدوات العلوم الجميلة) في قمة لقاع الغرفة التروية (Sylgard مغلفة) لمنع تدفق بفعل الحركة. وامتدت أيضا لواحق اليمين واليسار الأذيني ودبس (أدوات العلوم الجميلة ، المؤتمر الوطني العراقي ، فوستر سيتي ، كاليفورنيا) في الجزء السفلي من الغرفة ، والتي توفر أقصى قدر من المساحة السطحية للالقياسات البصرية من الأذينين. مهم جدا! يتم إدخال أنبوب السيليكون الصغيرة في البطين الأيسر عن طريق الأوردة الرئوية والثابتة التي لخياطة الحرير النسيج الضام في مكان قريب. هذا يمنع الازدحام الحل وتحمض سائل الإرواء المحاصرين في البطين الأيسر ، وهو أمر مهم خصوصا بعد قمع انقباضات البطين مع uncoupler الإثارة - انكماش (انظر الجزء 4 الخطوة 19). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يوضع القطب الكهربائي العرف على سطح القلب لإجراء عمليات تحفيز سرعة ، والتي تم إنشاؤها بواسطة ماجستير - 8 (AMP صكوك المحدودة ، القدس ، إسرائيل) أو PowerLab 26T (AD الآلات ، سيدني ، أستراليا). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تم إصلاح زجاج غطاء صغير على السطح من الحل على القلب لخفض قطعة أثرية الحركة من حل تهتز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تسليط الضوء على إثارة القلب. بالإضافة إلى ذلك ، ضبط المسافة بين جهاز كاميرا مزدوجة والقلب بحيث يمكن الحصول على أقصى قدر من القرار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إيقاف جميع الأضواء في الغرفة وتبدأ التسجيلات الكهربائية باستخدام PowerLab 26T. </li></ol> 4. تحميل الجهد والأصباغ الكالسيوم الحساسة والإثارة uncoupler - الانكماش <ol start="19" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الاحماء 0.6 مل من blebbistatin. مزيج من 0.5 مل blebbistatin مع سائل الإرواء في الخزان القابضة. تمييع ما تبقى من 0.1 مل من blebbistatin في 1 مل من محلول Tyrode وحقن ببطء (خلال فترة 20 دقيقة) من خلال منفذ المخدرات يقع بالقرب من قنية. كما نلاحظ blebbistatin يقلل تدريجيا من القطع الأثرية الحركة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تمييع 30 ميكرولتر من الجهد محلول الصبغة الحساسة الأسهم RH237 في حل 1 مل Tyrode وحقن ببطء على مدى 5-7 دقائق بمنفذ حقن نفس blebbistatin. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المؤشر 30 ميكرولتر Rhod الكالسيوم ، هو 02:00 01:01 مختلطة مع F127 Pluronic (Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا ، 20 ٪ في حل DMSO) ثم في محلول مخفف من 1 مل Tyrode وتطبق ببطء على مدى 5-10 دقيقة عن طريق ميناء حقن نفسه . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الانتظار لمدة 5-10 دقائق لblebbistatin والأصباغ لتصل إلى غشاء الخلية والعصارة الخلوية. تواصل مع البروتوكول عندما يتم قمعها تماما الاقتراح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رصد مستمر التسجيلات ECG خلال الإجراء بأكمله لضمان وظيفة الكهربائية العادية للقلب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تبدأ التسجيلات إشارة الفلورسنت باستخدام البرمجيات المخصصة SciMedia (SciMedia ، وكوستا ميسا ، كاليفورنيا). </li></ol> 5. ممثل النتائج : <img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/3275/3275fig1.jpg" /> الشكل 1. الإعداد التجريبي لنضح والتسجيلات الكهربائية ورسم الخرائط البصرية. EM = الانبعاثات ؛ ليرة لبنانية = longpass <img alt="الشكل 2" src="/files/ftp_upload/3275/3275fig2.jpg" /> الشكل 2. إعداد التجارب والأمثلة إشارة سجلت خلال سرعة البطين. اليسار : يتم جمع إشارات تخطيط القلب من حج / AgCl أقطاب القرص 2 (الأعلى) ، ومثال على بروتوكول التحفيز S1S1 هو مبين (القاع). المركز : Langendorff إعداد قلب فأر. الحق : وتظهر امكانات الممثل عمل الاشارات الضوئية والكالسيوم عابرة من الأذينين (الأعلى) والبطينين (القاع). السهم الأصفر (الأعلى) يشير إلى تشتت الإشارات القادمة من الفلورسنت البطينين ، الذي ينظر إليه في التسجيلات الأذيني. LV = البطين الأيسر ؛ RV = البطين الأيمن ؛ LA = الأذين الأيسر ؛ RA = الأذين الأيمن <img alt="الشكل 3" src="/files/ftp_upload/3275/3275fig3.jpg" /> الشكل 3. التسجيلات البصرية ممثل م الخامس والقط من البطينين في القلب من نوع الماوس البرية. A. إعداد تجريبية مع مجموعة من مواقع متباعدة بشكل متساو تميزت النقط السوداء التي التسجيلات البصرية يمكن أن ينظر في (C). باء مثال تتبع م الخامس واتفاقية مناهضة التعذيب من موقع مركزي على مجموعة (انظر المربع الأولن (C)). C. V م (الأزرق) ، واتفاقية مناهضة التعذيب (الحمراء) من مجموعة من مواقع متباعدة بشكل متساو. واهمال اشارات 3X3. <img alt="الشكل 4" src="/files/ftp_upload/3275/3275fig4.jpg" /> الشكل 4. خريطة التنشيط والتوصيل. ألف التنشيط مثالا من قلب الخريطة نوع الماوس البرية مع المستعرض (T) والطولية (L) الاتجاهات المشار إليها السهام البيضاء. B. V إشارات م (الأعلى) و DV / دينارا (القاع) المقابلة لثلاث نقاط المشاهدة في A (T1 ، T2 ، T3 ، L1 ، L2 ، L3). <img alt="الشكل 5" src="/files/ftp_upload/3275/3275fig5.jpg" /> الشكل 5. إمكانات العمل وتحليل الكالسيوم مدة عابر. A. مدة العمل المحتملة في عودة الاستقطاب ٪ 80 (APD80) ومدتها الكالسيوم عابرة في استرخاء ٪ 80 (CaD80) تظهر الخرائط من القلب تحت ظروف التحكم (يسار) وبعد 30 نانومتر تطبيق isoproterenol (يمين). اللون الأصفر / الأخضر في البطينين (الأيمن) يشير إلى تقصير isoproterenol APD80 وCaD80. باء مثال لاقتفاء أثر وAPD80 CaD80 من البطينين نوع الماوس البرية (الأعلى) ، والأذينين (القاع).

<ol>
	<li>Efimov, I. R., Rendt, J. M., Salama, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+maps+of+intracellular+[Ca2+]i+transients+and+action-potentials+from+the+surface+of+perfused+guinea-pig+hearts.">Optical maps of intracellular [Ca2+]i transients and action-potentials from the surface of perfused guinea-pig hearts.</a> Circulation. 90, 1-1 (1994).</li><li>Efimov, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+mapping+of+repolarization+and+refractoriness+from+intact+hearts.">Optical mapping of repolarization and refractoriness from intact hearts.</a> Circulation. 90, 1469-1480 (1994).</li><li>Choi, B. R., Salama, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+maps+of+optical+action+potentials+and+calcium+transients+in+guinea-pig+hearts:+mechanisms+underlying+concordant+alternans.">Simultaneous maps of optical action potentials and calcium transients in guinea-pig hearts: mechanisms underlying concordant alternans.</a> J Physiol. 529, 171-188 (2000).</li><li>Pruvot, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+calcium+cycling+versus+restitution+in+the+mechanism+of+repolarization+alternans.">Role of calcium cycling versus restitution in the mechanism of repolarization alternans.</a> Circ Res. 94, 1083-1090 (2004).</li><li>Efimov, I. R., Nikolski, V. P., Salama, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+imaging+of+the+heart.">Optical imaging of the heart.</a> Circ Res. 95, 21-33 (2004).</li><li>Fast, V. G., Dhein, S., Delmoar, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recording+action+potential+using+voltage+sensitive+dyes.">Recording action potential using voltage sensitive dyes.</a> Practical methods in cardiovascular research. , 233-255 (2005).</li><li>Glukhov, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+K(ATP)+channel+pharmacology+in+intact+mouse+heart.">Differential K(ATP) channel pharmacology in intact mouse heart.</a> J Mol Cell Cardiol. , (2009).</li><li>Baker, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+dispersion+of+repolarization+and+refractoriness+in+transgenic+mouse+hearts+promotes+reentrant+ventricular+tachycardia.">Enhanced dispersion of repolarization and refractoriness in transgenic mouse hearts promotes reentrant ventricular tachycardia.</a> Circ Res. 86, 396-407 (2000).</li><li>Sutherland, F. J., Hearse, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+isolated+blood+and+perfusion+fluid+perfused+heart.">The isolated blood and perfusion fluid perfused heart.</a> Pharmacol Res. 41, 613-627 (2000).</li><li>Efimov, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Virtual+electrode+polarization+in+the+far+field:+implications+for+external+defibrillation.">Virtual electrode polarization in the far field: implications for external defibrillation.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 279, 1055-1070 (2000).</li><li>Hammouda, M., Kinosita, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+coronary+circulation+in+the+isolated+heart.">The coronary circulation in the isolated heart.</a> J Physiol. 61, 615-628 (1926).</li><li>Salama, G., Hwang, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+optical+mapping+of+intracellular+free+calcium+and+action+potentials+from+Langendorff+perfused+hearts.">Simultaneous optical mapping of intracellular free calcium and action potentials from Langendorff perfused hearts.</a> Curr Protoc Cytom. 12, 17-17 (2009).</li><li>Lou, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+panoramic+imaging+of+epicardial+electrical+activity.">Quantitative panoramic imaging of epicardial electrical activity.</a> Ann Biomed Eng. 36, 1649-1658 (2008).</li><li>Salama, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Properties+of+new,+long-wavelength,+voltage-sensitive+dyes+in+the+heart.">Properties of new, long-wavelength, voltage-sensitive dyes in the heart.</a> J Membr Biol. 208, 125-140 (2005).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

في هذه التجربة أننا تعديل طريقة الارواء Langendorff بإضافة أنبوب السيليكون الصغيرة ، وهو أمر حاسم خصوصا بعد قمع انقباضات البطين مع uncoupler الإثارة - الانكماش. يستخدم أنبوب السيليكون لمنع الازدحام الحل ، الحل تحمض التروية ، وتطوير الإسكيمية في البطين الأيسر. قلب الفأر حساس جدا لانخفاض حرارة الجسم ، وبالتالي ، تغيرات درجة الحرارة في جميع أنحاء القلب الاصطناعي سوف يسبب الخلافات المحتملة في فترات العمل. وبالتالي ، تم تطبيق نظام التدفئة في غرفة نضح من أجل الحفاظ على درجة حرارة ثابتة تبلغ 37 درجة مئوية خلال مجمل التجربة 8. منذ نموذجا Langendorff لا تحتفظ تعصيب من القلب ، ويحتاج المرء للنظر إضافة إلى العصبية سائل الإرواء من أجل التحقيق في الفسيولوجية نغمة المتجانسة وغير المتجانسة 9. إلى جانب نضح الوراء ، إضافة superfusion القلب يساعد على الحفاظ على المعايير البيئية المناسبة مثل درجة الحموضة ودرجة الحرارة. في هذا الأسلوب ، وضعت أفقيا في قلب Langendorff perfused. ويمكن لنضح Langendorff العمودي الإعداد أن تستخدم أيضا 10 ، ولكن قد يؤدي في الميكانيكا القلب مختلفة قليلا 11. بالإضافة إلى الكاميرات المكمل ، وكاشفات بديلة تتوفر أيضا ويمكن تطبيقها على الخريطة V م واتفاقية مناهضة التعذيب في وقت واحد 12. تطبيق الكاميرات المكمل للقرار المكانية والزمانية ليؤكد دقة عالية من التسجيلات ، ولكن الإشارات الضوئية رسم الخرائط ليست من خلية واحدة. بدلا من ذلك ، كل إشارة الفلورسنت يأتي من مئات أو آلاف من الخلايا ، اعتمادا على التكبير الضوئي. يمكن للمضان البطين أكبر بكثير تشويه الإشارات الضوئية الأذيني بواسطة نثر ، وبالتالي ، مطلوب تفسير دقيق للإشارات سجلت بصريا. آخر الحد من إعداد الماوس هو تشويه الإشارات والضوضاء الناجمة عن انحناء السطح نتيجة لصغر حجم القلب 13. ويمكن تغيير قياسات سرعة التوصيل ليس فقط من انحناء قلب فأر ولكن أيضا من الأقطاب الكهربائية وأقطاب الظاهري. لتحقيق الدقة في سرعة التوصيل ، تباين التنشيط ، والخرائط عودة الاستقطاب ، وتصحيح تركيز الكاميرا على سطح القلب هو ضروري. في هذه الطريقة ، لا يمكن في الوقت الحقيقي التسجيلات ECG استكمال التحقيق الكهربية الضوئية من القلب. وتستخدم صبغة حساسة الجهد (RH237) ومؤشر الكالسيوم (Rhod ، 02:00) في البروتوكول بسبب استجابتها السريعة ، الإثارة مماثلة ، ومتميزة الأطياف انبعاث 3،7. هناك مجموعات من الأصباغ البديلة التي يمكن استخدامها لقياس V م واتفاقية مناهضة التعذيب وغيره من RH237 3 - Rhod 02:00. وعثر على رواية الجهد الحساسة صباغة ، PGHI ، مع تحول كبير في ستوك (&gt; 200nm) للسماح أفضل V م وإشارات لجنة مناهضة التعذيب بسبب زيادة فصل بين انبعاث موجات PGHI و 14 - Rhod 02:00. تحسينات في المستقبل قد تركز على استكشاف تحقيقات الفلورسنت الرواية ، ووضع أجهزة الكشف عن التصوير الجديدة ، وتحسين برامج معالجة الصور. ارتفاع القرار ، ورواية طرائق التصوير الضوئي لرسم الخرائط 3D البصرية هي أيضا التوجهات المستقبلية الهامة لرسم الخرائط البصرية 5.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> كيميائي </td><td> شركة </td><td> رقم كتالوج </td></tr><tr><td> كلوريد الصوديوم </td><td> فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ </td><td> S271 - 1 </td></tr><tr><td> CaCl 2 (2H 2 O) </td><td> فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ </td><td> C79 - 500 </td></tr><tr><td> بوكل </td><td> فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ </td><td> S217 - 500 </td></tr><tr><td> MgCl 2 (6H 2 O) </td><td> فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ </td><td> M33 - 500 </td></tr><tr><td> ناه 2 ص 4 (H 2 O) </td><td> فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ </td><td> S369 - 500 </td></tr><tr><td> NaHCO 3 </td><td> فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ </td><td> S233 - 3 </td></tr><tr><td> D - غلوكوز </td><td> فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ </td><td> D16 - 1 </td></tr><tr><td> Blebbistatin </td><td> Tocris العلوم البيولوجية ، Ellisville ، MO </td><td> 1760 </td></tr><tr><td> RH237 </td><td> Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا </td><td> S1109 </td></tr><tr><td> Rhod ، 02:00 </td><td> Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا </td><td> R1244 </td></tr><tr><td> Pluronic F127 </td><td> Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا </td><td> P3000MP </td></tr><tr><td> ثنائي ميثيل sulphoxide (DMSO) </td><td> سيغما ، وسانت لويس ، MO </td><td> D2650 </td></tr></tbody></table>

optical mapping of action potentials and calcium transients in the mouse heart

قلب الفأر هو نموذج شعبي للدراسات القلب والأوعية الدموية بسبب وجود التكنولوجيا منخفضة التكلفة للهندسة الوراثية في هذا النوع. يمكن phenotyping الفسيولوجية القلب والأوعية الدموية للقلب الفأر القيام به بسهولة باستخدام التصوير مضان تحقيقات مختلفة لتوظيف إمكانات عبر الغشاء (V م) ، والكالسيوم العابرين (CAT) ، وغيرها من المعالم. يتميز الإثارة ، التي تقلص اقتران ديناميات العمل المحتملة والكالسيوم داخل الخلايا ، وبالتالي ، فمن المهم للغاية لتعيين كل من V م واتفاقية مناهضة التعذيب واحد من نفس الموقع على القلب 1-4. perfused رسم الخرائط البصرية المتزامنة من Langendorff قلوب الماوس لديه القدرة على توضيح الآليات الكامنة وراء فشل القلب وعدم انتظام ضربات القلب ، وأمراض التمثيل الغذائي ، وأمراض القلب الأخرى. التصور التنشيط ، لا يمكن أن سرعة التوصيل ، ومدة عمل محتمل ، وغيرها من المعالم في عدد لا يحصى من مواقع يمكن تحقيقه من تحقيق المستوى الخلوي ولكن يتم حلها بشكل جيد عن طريق تعيين البصرية 1،5،6. في هذه الورقة نقدم الإعداد الأجهزة والظروف التجريبية لرسم الخرائط البصرية المتزامنة م الخامس والقط في قلوب الفأر مع القرار المكانية والزمانية عالية باستخدام دولة من بين أحدث تكنولوجيا التصوير المكمل. التسجيلات البصرية التي تم الحصول عليها متسقة مع هذا الأسلوب أن توضح الخرائط البصرية المتزامنة قلوب Langendorff الماوس perfused أمر ممكن وموثوق بها.

Watch this Scientific Journal Video about Optical Mapping of Action Potentials and Calcium Transients in the Mouse Heart at JoVE.com

Optical Mapping of Action Potentials and Calcium Transients in the Mouse Heart

perfused تفاصيل هذه الورقة إجراء تشريح ، والإعداد مفيدة ، والظروف التجريبية خلال رسم الخرائط البصرية المحتملة عبر الغشاء (VM) والكالسيوم داخل الخلايا عابرة (CAT) في قلوب سليمة Langendorff معزولة الماوس.

رسم الخرائط البصرية إمكانيات العمل والعابرون الكالسيوم في القلب ماوس

The mouse heart is a popular model for cardiovascular studies due to the existence of low cost technology for genetic engineering in this species. ...

optical-mapping-action-potentials-calcium-transients-mouse

Research

JoVE Journal

Bioengineering

27.0K Views.  Washington University in St. Louis. perfused تفاصيل هذه الورقة إجراء تشريح ، والإعداد مفيدة ، والظروف التجريبية خلال رسم الخرائط البصرية المحتملة عبر الغشاء (VM) والكالسيوم داخل الخلايا عابرة (CAT) في قلوب سليمة Langendorff معزولة الماوس.

Video: Optical Mapping of Action Potentials and Calcium Transients in the Mouse Heart

Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy

Optical microscopy, providing valuable insights at the cellular and organelle levels, has been widely recognized as an enabling biomedical technology. As the mainstays of in vivo three-dimensional (3-D) optical microscopy, single-/multi-photon fluorescence microscopy and optical coherence tomography (OCT) have demonstrated their extraordinary sensitivities to fluorescence and optical scattering contrasts, respectively. However, the optical absorption contrast of biological tissues, which encodes essential physiological/pathological information, has not yet been assessable. 
The emergence of biomedical photoacoustics has led to a new branch of optical microscopy optical-resolution photoacoustic microscopy (OR-PAM)1, where the optical irradiation is focused to the diffraction limit to achieve cellular1 or even subcellular2 level lateral resolution. As a valuable complement to existing optical microscopy technologies, OR-PAM brings in at least two novelties. First and most importantly, OR-PAM detects optical absorption contrasts with extraordinary sensitivity (i.e., 100%). Combining OR-PAM with fluorescence microscopy3 or with optical-scattering-based OCT4 (or with both) provides comprehensive optical properties of biological tissues. Second, OR-PAM encodes optical absorption into acoustic waves, in contrast to the pure optical processes in fluorescence microscopy and OCT, and provides background-free detection. The acoustic detection in OR-PAM mitigates the impacts of optical scattering on signal degradation and naturally eliminates possible interferences (i.e., crosstalks) between excitation and detection, which is a common problem in fluorescence microscopy due to the overlap between the excitation and fluorescence spectra. 
Unique for optical absorption imaging, OR-PAM has demonstrated broad biomedical applications since its invention, including, but not limited to, neurology5, 6, ophthalmology7, 8, vascular biology9, and dermatology10. In this video, we teach the system configuration and alignment of OR-PAM as well as the experimental procedures for in vivo functional microvascular imaging.

Optical-resolution photoacoustic microscopy (OR-PAM) is an emerging technology capable of imaging optical absorption contrasts in vivo with cellular resolution and sensitivity. Here, we provide a visualized instruction on the experimental protocols of OR-PAM, including system configuration, system alignment, typical in vivo experimental procedures, and functional imaging schemes.

ثلاثي الأبعاد البصرية الميكروسكوب الضوئي الاستبانة

Optical microscopy, providing valuable insights at the cellular and organelle levels, has been widely recognized as an enabling biomedical technology. As ...

Multiparametric Optical Mapping of the Langendorff-perfused Rabbit Heart

Optical imaging and fluorescent probes have significantly advanced research methodology in the field of cardiac electrophysiology in ways that could not have been accomplished by other approaches1. With the use of the calcium- and voltage-sensitive dyes, optical mapping allows measurement of transmembrane action potentials and calcium transients with high spatial resolution without the physical contact with the tissue. This makes measurements of the cardiac electrical activity possible under many conditions where the use of electrodes is inconvenient or impossible1. For example, optical recordings provide accurate morphological changes of membrane potential during and immediately after stimulation and defibrillation, while conventional electrode techniques suffer from stimulus-induced artifacts during and after stimuli due to electrode polarization1. 
The Langendorff-perfused rabbit heart is one of the most studied models of human heart physiology and pathophysiology. Many types of arrhythmias observed clinically could be recapitulated in the rabbit heart model. It was shown that wave patterns in the rabbit heart during ventricular arrhythmias, determined by effective size of the heart and the wavelength of reentry, are very similar to that in the human heart2. It was also shown that critical aspects of excitation-contraction (EC) coupling in rabbit myocardium, such as the relative contribution of sarcoplasmic reticulum (SR), is very similar to human EC coupling3. Here we present the basic procedures of optical mapping experiments in Langendorff-perfused rabbit hearts, including the Langendorff perfusion system setup, the optical mapping systems setup, the isolation and cannulation of the heart, perfusion and dye-staining of the heart, excitation-contraction uncoupling, and collection of optical signals. These methods could be also applied to the heart from species other than rabbit with adjustments to flow rates, optics, solutions, etc.
Two optical mapping systems are described. The panoramic mapping system is used to map the entire epicardium of the rabbit heart4-7. This system provides a global view of the evolution of reentrant circuits during arrhythmogenesis and defibrillation, and has been used to study the mechanisms of arrhythmias and antiarrhythmia therapy8,9. The dual mapping system is used to map the action potential (AP) and calcium transient (CaT) simultaneously from the same field of view10-13. This approach has enhanced our understanding of the important role of calcium in the electrical alternans and the induction of arrhythmia14-16.

This article describes the basic procedures for conducting optical mapping experiments in the Langendorff-perfused rabbit heart using the panoramic imaging system, and the dual (voltage and calcium) imaging modality.

Multiparametric رسم الخرائط البصرية للقلب الأرنب Langendorff - perfused

Optical imaging and fluorescent probes have significantly advanced research methodology in the field of cardiac electrophysiology in ways that could not ...

A Cre-Lox P Recombination Approach for the Detection of Cell Fusion In Vivo

The ability of two or more cells of the same type to fuse has been utilized in metazoans throughout evolution to form many complex organs, including skeletal muscle, bone and placenta. Contemporary studies demonstrate fusion of cells of the same type confers enhanced function. For example, when the trophoblast cells of the placenta fuse to form the syncytiotrophoblast, the syncytiotrophoblast is better able to transport nutrients and hormones across the maternal-fetal barrier than unfused trophoblasts1-4. More recent studies demonstrate fusion of cells of different types can direct cell fate. The "reversion" or modification of cell fate by fusion was once thought to be limited to cell culture systems. But the advent of stem cell transplantation led to the discovery by us and others that stem cells can fuse with somatic cells in vivo and that fusion facilitates stem cell differentiation5-7. Thus, cell fusion is a regulated process capable of promoting cell survival and differentiation and thus could be of central importance for development, repair of tissues and even the pathogenesis of disease.
Limiting the study of cell fusion, is lack of appropriate technology to 1) accurately identify fusion products and to 2) track fusion products over time. Here we present a novel approach to address both limitations via induction of bioluminescence upon fusion (Figure 1); bioluminescence can be detected with high sensitivity in vivo8-15. We utilize a construct encoding the firefly luciferase (Photinus pyralis) gene placed adjacent to a stop codon flanked by LoxP sequences. When cells expressing this gene fuse with cells expressing the Cre recombinase protein, the LoxP sites are cleaved and the stop signal is excised allowing transcription of luciferase. Because the signal is inducible, the incidence of false-positive signals is very low. Unlike existing methods which utilize the Cre/LoxP system16, 17, we have incorporated a "living" detection signal and thereby afford for the first time the opportunity to track the kinetics of cell fusion in vivo.
To demonstrate the approach, mice ubiquitously expressing Cre recombinase served as recipients of stem cells transfected with a construct to express luciferase downstream of a floxed stop codon. Stem cells were transplanted via intramyocardial injection and after transplantation intravital image analysis was conducted to track the presence of fusion products in the heart and surrounding tissues over time. This approach could be adapted to analyze cell fusion in any tissue type at any stage of development, disease or adult tissue repair.

A Cre-Lox P Recombination Approach for the Detection of Cell Fusion In Vivo

A method to track cell fusion in living organisms over time is described. The approach utilizes Cre-LoxP recombination to induce luciferase expression upon cell fusion. The luminescent signal generated can be detected in living organisms using biophotonic imaging systems with a sensitivity of detection of &tilde;1,000 cells in peripheral tissues.

أ ف التوحد لجنة المساواة العرقية ، السلمون المدخن النهج للكشف عن خلية الانصهار في فيفو</em

The ability of two or more cells of the same type to fuse has been utilized in metazoans throughout evolution to form many complex organs, including ...

In vitro Synthesis of Native, Fibrous Long Spacing and Segmental Long Spacing Collagen

Collagen fibrils are present in the extracellular matrix of animal tissue to provide structural scaffolding and mechanical strength. These native collagen fibrils have a characteristic banding periodicity of ~67 nm and are formed in vivo through the hierarchical assembly of Type I collagen monomers, which are 300 nm in length and 1.4 nm in diameter. In vitro, by varying the conditions to which the monomer building blocks are exposed, unique structures ranging in length scales up to 50 microns can be constructed, including not only native type fibrils, but also fibrous long spacing and segmental long spacing collagen. Herein, we present procedures for forming the three different collagen structures from a common commercially available collagen monomer. Using the protocols that we and others have published in the past to make these three types typically lead to mixtures of structures. In particular, unbanded fibrils were commonly found when making native collagen, and native fibrils were often present when making fibrous long spacing collagen. These new procedures have the advantage of producing the desired collagen fibril type almost exclusively. The formation of the desired structures is verified by imaging using an atomic force microscope.

In vitro Synthesis of Native, Fibrous Long Spacing and Segmental Long Spacing Collagen

Simple and reproducible procedures are described for making three structurally distinct collagen assemblies from a common commercially available Type I collagen monomer. Native type, fibrous long spacing or segmental long spacing collagen can be constructed by varying the conditions to which the 300 nm long and 1.4 nm diameter monomer building block is exposed.

في تركيب المختبر من تباعد الليفية الأصلية، طويل والقطاعي الكولاجين تباعد طويل

Collagen fibrils are present in the  extracellular matrix of animal tissue to provide structural scaffolding and  mechanical strength. These native ...

Optical Detection of E. coli Bacteria by Mesoporous Silicon Biosensors

A label-free optical biosensor based on a nanostructured porous Si is designed for rapid capture and detection of Escherichia coli K12 bacteria, as a model microorganism. The biosensor relies on direct binding of the target bacteria cells onto its surface, while no pretreatment (e.g.&#160;by cell lysis) of the studied sample is required. A mesoporous Si thin film is used as the optical transducer element of the biosensor. Under white light illumination, the porous layer displays well-resolved Fabry-P&#233;rot fringe patterns in its reflectivity spectrum. Applying a fast Fourier transform (FFT) to reflectivity data results in a single peak. Changes in the intensity of the FFT peak are monitored. Thus, target bacteria capture onto the biosensor surface, through antibody-antigen interactions, induces measurable changes in the intensity of the FFT peaks, allowing for a &#39;real time&#39; observation of bacteria attachment.
The mesoporous Si film, fabricated by an electrochemical anodization process, is conjugated with monoclonal antibodies, specific to the target bacteria. The immobilization, immunoactivity and specificity of the antibodies are confirmed by fluorescent labeling experiments. Once the biosensor is exposed to the target bacteria, the cells are directly captured onto the antibody-modified porous Si surface. These specific capturing events result in intensity changes in the thin-film optical interference spectrum of the biosensor. We demonstrate that these biosensors can detect relatively low bacteria concentrations (detection limit of 104 cells/ml) in less than an hour.

Optical Detection of E. coli Bacteria by Mesoporous Silicon Biosensors

A label-free optical biosensor for rapid bacteria detection is introduced. The biosensor is based on a nanostructured porous Si, which is designed to directly capture the target bacteria cells onto its surface. We use monoclonal antibodies, immobilized onto the porous transducer, as the capture probes. Our studies demonstrate the applicability of these biosensors for the detection of low bacterial concentrations within minutes with no prior sample processing (such as cell lysis).

كشف البصري<em&gt; E. القولونية</em&gt; البكتيريا عن طريق أجهزة الاستشعار السيليكون Mesoporous

A label-free optical biosensor based on a nanostructured porous Si is designed for rapid capture and detection of Escherichia coli K12 bacteria, as a ...

In Situ Mapping of the Mechanical Properties of Biofilms by Particle-tracking Microrheology

Bacterial cells are able to form surface-attached biofilm communities known as biofilms by encasing themselves in extracellular polymeric substances (EPS). The EPS serves as a physical and protective scaffold that houses the bacterial cells and consists of a variety of materials that includes proteins, exopolysaccharides and DNA. The composition of the EPS may change, which remodels the mechanic properties of the biofilm to further develop or support alternative biofilm structures, such as streamers, as a response to environmental cues. Despite this, there are little quantitative descriptions on how EPS components contribute to the mechanical properties and function of biofilms. Rheology, the study of the flow of matter, is of particular relevance to biofilms as many biofilms grow in flow conditions and are constantly exposed to shear stress. It also provides measurement and insight on the spreading of the biofilm on a surface. Here, particle-tracking microrheology is used to examine the viscoelasticity and effective crosslinking roles of different matrix components in various parts of the biofilm during development. This approach allows researchers to measure mechanic properties of biofilms at the micro-scale, which might provide useful information for controlling and engineering biofilms.

In Situ Mapping of the Mechanical Properties of Biofilms by Particle-tracking Microrheology

Particle-tracking microrheology investigates the viscoelasticity of materials. Here, the technique is used to determine the viscoelasticity, creep compliance and effective crosslinking roles of different matrix components of a bacterial biofilm. The matrix consists of polymeric substances secreted by the bacteria and its components determine biofilm structure and mechanical properties.

في الموقع خارطة الخواص الميكانيكية لالأغشية الحيوية التي تتبع الجسيمات Microrheology

Bacterial cells are able to form surface-attached biofilm communities known as biofilms by encasing themselves in extracellular polymeric substances ...

Preparation of 3D Collagen Gels and Microchannels for the Study of 3D Interactions In Vivo

Historically, most cellular processes have been studied in only 2 dimensions. While these studies have been informative about general cell signaling mechanisms, they neglect important cellular cues received from the structural and mechanical properties of the local microenvironment and extracellular matrix (ECM). To understand how cells interact within a physiological ECM, it is important to study them in the context of 3 dimensional assays. Cell migration, cell differentiation, and cell proliferation are only a few processes that have been shown to be impacted by local changes in the mechanical properties of a 3-dimensional ECM. Collagen I, a core fibrillar component of the ECM, is more than a simple structural element of a tissue. Under normal conditions, mechanical cues from the collagen network direct morphogenesis and maintain cellular structures. In diseased microenvironments, such as the tumor microenvironment, the collagen network is often dramatically remodeled, demonstrating altered composition, enhanced deposition and altered fiber organization. In breast cancer, the degree of fiber alignment is important, as an increase in aligned fibers perpendicular to the tumor boundary has been correlated to poorer patient prognosis1. Aligned collagen matrices result in increased dissemination of tumor cells via persistent migration2,3. The following is a simple protocol for embedding cells within a 3-dimensional, fibrillar collagen hydrogel. This protocol is readily adaptable to many platforms, and can reproducibly generate both aligned and random collagen matrices for investigation of cell migration, cell division, and other cellular processes in a tunable, 3-dimensional, physiological microenvironment.

Preparation of 3D Collagen Gels and Microchannels for the Study of 3D Interactions In Vivo

Collagen is a core component of the ECM, and provides essential cues for several cellular processes ranging from migration to differentiation and proliferation. Provided here is a protocol for embedding cells within 3D collagen hydrogels, and a more advanced technique for generating randomized or aligned collagen matrices using PDMS microchannels.

إعداد 3D الهلام الكولاجين وMicrochannels لدراسة التفاعلات 3D<em&gt; في فيفو</em

Historically, most cellular processes have been studied in only 2 dimensions.  While these studies have been informative about general cell signaling ...

Light-sheet Fluorescence Microscopy to Capture 4-Dimensional Images of the Effects of Modulating Shear Stress on the Developing Zebrafish Heart

The hemodynamic forces experienced by the heart influence cardiac development, especially trabeculation, which forms a network of branching outgrowths from the myocardium. Genetic program defects in the Notch signaling cascade are involved in ventricular defects such as Left Ventricular Non-Compaction Cardiomyopathy or Hypoplastic Left Heart Syndrome. Using this protocol, it can be determined that shear stress driven trabeculation and Notch signaling are related to one another. Using Light-sheet Fluorescence Microscopy, visualization of the developing zebrafish heart was possible. In this manuscript, it was assessed whether hemodynamic forces modulate the initiation of trabeculation via Notch signaling and thus, influence contractile function occurs. For qualitative and quantitative shear stress analysis, 4-D (3-D+time) images were acquired during zebrafish cardiac morphogenesis, and integrated light-sheet fluorescence microscopy with 4-D synchronization captured the ventricular motion. Blood viscosity was reduced via gata1a-morpholino oligonucleotides (MO) micro-injection to decrease shear stress, thereby, down-regulating Notch signaling and attenuating trabeculation. Co-injection of Nrg1 mRNA with gata1a MO rescued Notch-related genes to restore trabeculation. To confirm shear stress driven Notch signaling influences trabeculation, cardiomyocyte contraction was further arrested via tnnt2a-MO to reduce hemodynamic forces, thereby, down-regulating Notch target genes to develop a non-trabeculated myocardium. Finally, corroboration of the expression patterns of shear stress-responsive Notch genes was conducted by subjecting endothelial cells to pulsatile flow. Thus, the 4-D light-sheet microscopy uncovered hemodynamic forces underlying Notch signaling and trabeculation with clinical relevance to non-compaction cardiomyopathy.

Here, we present a protocol to visualize developing hearts in zebrafish in 4-Dimensions (4-D). 4-D imaging, via light-sheet fluorescence microscopy (LSFM), takes 3-Dimensional (3-D) images over time, to reconstruct developing hearts. We show qualitatively and quantitatively that shear stress activates endocardial Notch signaling during chamber development, which promotes cardiac trabeculation.

مجهرية Fluorescence ورقة الضوء لالتقاط الصور 4-الأبعاد من آثار تحوير إجهاد القص في قلب الزرد النامي

The hemodynamic forces experienced by the heart influence cardiac development, especially trabeculation, which forms a network of branching outgrowths ...

Light-sheet Fluorescence Microscopy for the Study of the Murine Heart

Light-sheet fluorescence microscopy has been widely used for rapid image acquisition with a high axial resolution from micrometer to millimeter scale. Traditional light-sheet techniques involve the use of a single illumination beam directed orthogonally at sample tissue. Images of large samples that are produced using a single illumination beam contain stripes or artifacts and suffer from a reduced resolution due to the scattering and absorption of light by the tissue. This study uses a dual-sided illumination beam and a simplified CLARITY optical clearing technique for the murine heart. These techniques allow for deeper imaging by removing lipids from the heart and produce a large field of imaging, greater than 10 x 10 x 10 mm3. As a result, this strategy enables us to quantify the ventricular dimensions, track the cardiac lineage, and localize the spatial distribution of cardiac-specific proteins and ion-channels from the post-natal to adult mouse hearts with sufficient contrast and resolution.

This study uses a dual-sided illumination light-sheet fluorescence microscopy (LSFM) technique combined with optical clearing to study the murine heart.

ورقة الضوء الفلورية الفحص المجهري لدراسة قلب مورين

Light-sheet fluorescence microscopy has been widely used for rapid image acquisition with a high axial resolution from micrometer to millimeter scale. ...

Biaxial Mechanical Characterizations of Atrioventricular Heart Valves

Extensive biaxial mechanical testing of the atrioventricular heart valve leaflets can be utilized to derive&#160;optimal parameters used in constitutive models, which provide a mathematical representation of the mechanical function of those structures. This presented biaxial mechanical testing protocol involves (i) tissue acquisition, (ii) the preparation of tissue specimens, (iii) biaxial mechanical testing, and (iv) postprocessing of the acquired data. First, tissue acquisition requires obtaining porcine or ovine hearts from a local Food and Drug Administration-approved abattoir for later dissection to retrieve the valve leaflets. Second, tissue preparation requires using tissue specimen cutters on the leaflet tissue to extract a clear zone for testing. Third, biaxial mechanical testing of the leaflet specimen requires the use of a commercial biaxial mechanical tester, which consists of force-controlled, displacement-controlled, and stress-relaxation testing protocols to characterize the leaflet tissue&#39;s mechanical properties. Finally, post-processing requires the use of data image correlation techniques and force and displacement readings to summarize the tissue&#39;s mechanical behaviors in response to external loading. In general, results from biaxial testing demonstrate that the leaflet tissues yield a nonlinear, anisotropic mechanical response. The presented biaxial testing procedure is advantageous to other methods since the method presented here allows for a more comprehensive characterization of the valve leaflet tissue under one unified testing scheme, as opposed to separate testing protocols on different tissue specimens. The proposed testing method has its limitations in that shear stress is potentially present in the tissue sample. However, any potential shear is presumed negligible.

This protocol involves characterizations of atrioventricular valve leaflets with force-controlled, displacement-controlled, and stress-relaxation biaxial mechanical testing procedures. Results acquired with this protocol can be used for constitutive model development to simulate the mechanical behavior of functioning valves under a finite element simulation framework.

بياكسيال الخصائص الميكانيكية لصمامات القلب بي

Extensive biaxial mechanical testing of the atrioventricular heart valve leaflets can be utilized to derive&#160;optimal parameters used in constitutive ...