心脏内侧燃光导管,用于监测细胞代谢,使用渗透哺乳动物心脏的透射吸收光谱

这一新协议允许研究者监测多种代谢参数，包括细胞和线粒体氧合以及细胞多酸氧化还原状态。同时测量心肌功能的传统测量。该技术的主要优点是简单的无损动态监测线粒体代谢的重要元素在融合的心脏，避免与反射光谱相关的伪影。

这些新技术的新技术可能难以插入导管而不损坏阀门和避免房间光线污染。必须插入和调整导管。收集纤维也必须正确定位，以最大化通过左心室自由壁传输的光，这很困难。

开始切割左心房附属物的一小块，然后通过手套阀将光纤导管插入左心室。然后旋转它，实现照明左心室自由墙。将拾取光纤的另一端连接到快速扫描光谱仪。

将拾取光纤直接放在左心室最大照明区域对面，位于离心脏约一厘米的位置。房间光源应为零。必须调整导管的旋转和拾取光纤的定位，以获得足够的光，而不会使探测器饱和。

关掉实验区的灯光，获得完全的黑暗。启动包含光谱仪驱动器的自定义程序，以执行数据采集和传输光的实时分析。浏览所有提示选择选项，用于高融合心脏光谱采集模式。

下一页指示是否正在进行辅助数据收集。最后输入采集参数，包括色度参考光谱和要保存的数据的位置。现在输入 490 到 630 纳米的带宽。

输入两赫兹的采样率。收集暗电流或零光谱，通过关闭光源来校正背景信号电平。单击以选择要在拟合例例中使用的色度参考。

在获取数据页中，调整导管和拾取光纤的位置，以最大化软件上显示的传输光，并特别注意应观察氧化肌红蛋白吸收光的 500 纳米区域的信号振幅。确保传输的光未使探测器在 600 纳米区域饱和。通过关闭导管照明并确认现在未检测到任何光线，确保没有外部光源对收集的频谱造成影响。

单击"保存 Spectra"按钮启动数据收集。单击"设置为控制"以查看未来光谱相对于当前控制光谱的差异吸收度光谱。此时，根据需要执行任何生理扰动。

例如，要确定氰胺对心脏性能和色度吸收的影响，请停止对香水的再循环，以避免氰化物的回收。使用注射器泵将氰化物以不同的速率注射到大音管前的香水中，以达到流入心脏的香水中所需的氰化物浓度。同时监测心脏功能和光学特性。

当冠状动脉流动和心率的影响以及通过心壁的光传输处于稳定状态时，停止氰化物注射器泵。停止氰化物输液五分钟后，将冒泡气体从 100% 氧气切换到 100% 氮气，以从系统中去除氧气。大约 10 分钟后停止流动以模拟完全缺血和缺氧情况。

对于光谱数据分析，在注入心脏分析模式下运行程序。选择适当的分析程序。输入数据文件路径和参考光谱文件。

选择加载预保存的导管光源的导管光源。选择读取箱数据。然后，选择设置最小值和最长。

输入数据分析的带宽为 490 到 630 纳米。选择"返回主菜单"，然后选择"读取参考"。确认要在分析中使用的参考光谱。

选择"返回主菜单"，然后在主菜单中选择时间点。现在选择一个时间零时间点作为控件，并设置范围为 100 点。还要选择一个时间点作为实验周期，范围在100点。

在"平均吸收度频谱"选项卡中观察原始差分频谱。选择"计算拟合系数"，然后单击"拟合系数"选项卡以观察追溯拟合的时间过程。返回主菜单并选择"计算差异吸收"。

选择时间零和时间零和时间零之间的差值。观察不同光谱窗口中的拟合光谱和参考重量窗口中的拟合元件。重复此过程以比较实验中的其他时间点。

返回到主菜单。通过键入所需名称并选择"保存数据"以与其他程序进行进一步分析，在电子表格报表中保存数据和分析。这里展示的是导管的光谱和兔子无心壁中透光的原始光谱。

这些数据揭示了光谱蓝色区域的光衰减很大。然而，从肌红蛋白和线粒体细胞色素的吸收带可以直接观察到490至580纳米之间的插入。此处显示了对照组和氰化物处理心脏的差异谱。

拟合光谱是根据参考光谱计算的。残差谱是原始数据中的拟合的减法。此处显示参考光谱的光谱振幅。

当细胞色素链下电子的流动被氰化物以稳定状态阻挡时，观察到大多数细胞色素的吸收度会显著增加。此外，随着氰化物的氧气消耗，含氧肌红蛋白的吸收度增加。氰化物洗涤与氰化物注射的差异光谱揭示了氰化物效应的部分反转。

此处显示的是无流缺血状态与控制的差异谱。此光谱表示细胞太阳线粒体的完全脱氧和降低状态，控制条件。我们目前正在研究一氧化氮对心脏代谢的影响。

除了上述的色度，我们还可以跟踪其他光学可检测的物种，包括一氧化氮产生的三金红蛋白。此外，导管可以连接到激光，使用拉曼光谱研究脂质代谢。钙心脏代谢也可以通过吸收摄入外源或遗传的钙探针来研究。