Dieses neue Protokoll ermöglicht es dem Prüfer, mehrere metabolische Parameter einschließlich zytosolischer und mitochondrialer Sauerstoffversorgung sowie zytosolischen Redoxstatus zu überwachen. Gleichzeitige Messung der traditionellen Messungen der Myokardfunktion. Der Hauptvorteil dieser Technik ist eine einfache zerstörungsfreie dynamische Überwachung wichtiger Elemente des mitochondrialen Stoffwechsels im durchlässigen Herzen, die die mit der Reflexionsspektroskopie verbundenen Artefakte vermeidet.
Diejenigen, die neu in dieser Technik haben, können Schwierigkeiten haben, den Katheter einzusetzen, ohne das Ventil zu beschädigen und eine Kontamination des Raumlichts zu vermeiden. Der Katheter muss sorgfältig eingesetzt und eingestellt werden. Die Sammelfaser muss auch richtig positioniert werden, um lichtdurchlässig über die linksventrikuläre freie Wand zu maximieren, was schwierig sein kann.
Um ein kleines Stück des linken Vorhofanhängs zu schneiden und einen Glasfaserkatheter über die Mitralklappe in den linken Ventrikel einzufügen. Drehen Sie es dann, um eine beleuchtete linke Ventrikelfreie Wand zu erreichen. Schließen Sie das andere Ende der Pick-up-Faser an ein schnelles Scanspektrometer an.
Positionieren Sie die Pick-up-Glasfaser direkt gegenüber dem Bereich der maximalen Beleuchtung des linken Ventrikels etwa einen Zentimeter vom Herzen entfernt. Raumlichtquellen sollten Null sein. Die Drehung des Katheters und die Positionierung der Pick-up-Glasfaser müssen angepasst werden, um ausreichend Licht ohne Sättigung des Detektors zu erhalten.
Schalten Sie die Lichter im Versuchsbereich aus, um vollständige Dunkelheit zu erhalten. Starten Sie das benutzerdefinierte Programm mit Spektrometertreibern, um Datenerfassung und Echtzeitanalyse des übertragenen Lichts durchzuführen. Navigieren Sie durch alle Eingabeaufforderungen, die Optionen für den perfundierten Erfassungsmodus für Herzspektroskopie auswählen.
Geben Sie auf der nächsten Seite an, ob eine zusätzliche Datenerfassung stattfindet. Geben Sie schließlich Erfassungsparameter ein, einschließlich der Position sowohl der Chromophor-Referenzspektren als auch der zu speichernden Daten. Geben Sie nun eine Bandbreite von 490 bis 630 Nanometern ein.
Geben Sie eine Abtastrate von zwei Hertz ein. Sammeln Sie ein dunkles Strom- oder Nulllichtspektrum, um die Hintergrundsignalpegel zu korrigieren, indem Sie die Lichtquelle ausschalten. Klicken Sie hier, um die gewünschten Chromophorreferenzen auszuwählen, die in der Fitting-Routine verwendet werden sollen.
Passen Sie auf der Erfassungsdatenseite die Position sowohl des Katheters als auch der Pick-up-Faser an, um das auf der Software angezeigte übertragene Licht mit besonderer Aufmerksamkeit auf die Signalamplitude im 500-Nanometer-Bereich zu maximieren, in dem die sauerstoffhaltigen Myoglobin-Absorptionen beobachtet werden sollten. Stellen Sie sicher, dass das durchsedrungene Licht den Detektor im 600-Nanometer-Bereich nicht sättigen kann. Stellen Sie sicher, dass keine externen Lichtquellen zum gesammelten Spektrum beitragen, indem Sie die Katheterbeleuchtung ausschalten und bestätigen, dass jetzt kein Licht erkannt wird.
Initiieren Sie die Datensammlung, indem Sie auf die Schaltfläche Spectra speichern klicken. Klicken Sie auf Als Steuerung festlegen, um das Differenzabsorptionsspektrum zukünftiger Spektren relativ zum aktuellen Kontrollspektrum anzuzeigen. Führen Sie an diesem Punkt jede physiologische Störung wie gewünscht durch.
Um beispielsweise die Auswirkungen von Cyanidin auf die Herzleistung und die Chromophorabsorption zu bestimmen, stoppen Sie die Rezirkulation des Perfusaten, um das Recycling von Zyanid zu vermeiden. Verwenden Sie eine Spritzenpumpe, um Cyanid mit unterschiedlichen Raten in die Perfusate kurz vor der Aortenkanüle zu injizieren, um die gewünschten Zyanidkonzentrationen im perfusaten Inseit zu erreichen, das in das Herz fließt. Gleichzeitige Überwachung der Herzfunktion und der optischen Eigenschaften.
Stoppen Sie die Zyanidspritzenpumpe, wenn die Auswirkungen des koronaren Flusses und der Herzfrequenz sowie die optische Übertragung durch die Herzwand im stabilen Zustand sind. Fünf Minuten nach dem Anhalten der Zyanidinfusion schalten Sie das sprudelnde Gas von 100% Sauerstoff auf 100% Stickstoff, um Sauerstoff aus dem System zu entfernen. Nach etwa 10 Minuten stoppen Sie den Fluss, um einen totalen ischämischen und hypoxischen Zustand zu simulieren.
Für die Spektraldatenanalyse führen Sie das Programm im perfundierten Herzanalysemodus aus. Wählen Sie das entsprechende Analyseprogramm aus. Geben Sie den Datendateipfad und die Referenzspektrendatei ein.
Wählen Sie die Katheterlichtquelle aus, die das vorgespeicherte Spektrum der Katheterlichtquelle lädt. Wählen Sie Lagerplatzdaten aus. Wählen Sie dann Minimum und Maximale Wellenlänge festlegen aus.
Geben Sie die Bandbreite für die Datenanalyse mit 490 bis 630 Nanometern ein. Wählen Sie Zurück zum Hauptmenü und dann Referenzen lesen aus. Bestätigen Sie die Referenzspektren, die in der Analyse verwendet werden sollen.
Wählen Sie Zurück zum Hauptmenü und dann im Hauptmenü Zeitpunkte aus. Wählen Sie nun einen Zeitwert null als Steuerelement aus, und legen Sie den Bereich auf 100 Punkte fest. Wählen Sie auch einen Zeitpunkt einmal als Versuchszeitraum in einem Bereich von 100 Punkten aus.
Beobachten Sie das Rohedifferenzspektrum auf der Registerkarte "Gemitteltes Absorptionsspektrum". Wählen Sie Anpassungskoeffizienten berechnen aus, und klicken Sie dann auf die Registerkarte Koeffizienten anpassen, um den Zeitlichen Verlauf der retrospektiven Anpassung zu beobachten. Kehren Sie zum Hauptmenü zurück und wählen Sie Differenzabsorption berechnen aus.
Wählen Sie Zeit Null und Differenz zwischen Zeit Null und Zeit eins an allen Positionen aus. Beobachten Sie das einbauende Spektrum im verschiedenen Spektrumfenster und die Fitting-Elemente im Referenzgewichtsfenster. Wiederholen Sie diesen Vorgang, um andere Zeitpunkte im Experiment zu vergleichen.
Kehren Sie zum Hauptmenü zurück. Speichern Sie Daten und Analysen in einem Tabellenkalkulationsbericht, indem Sie einen gewünschten Namen eingeben und Daten speichern für die weitere Analyse mit anderen Programmen auswählen. Hier sind das Spektrum des Katheters und das rohe Spektrum des übertragenen Lichts von der herzfreien Wand des Kaninchens zu sehen.
Diese Daten zeigen eine sehr große Dämpfung des Lichts im blauen Bereich des Spektrums. Die Absorptionsbänder von Myoglobin und den mitochondrialen Cytochromen können jedoch direkt zwischen 490 und 580 Nanometern im Einsatz beobachtet werden. Das Differenzspektrum des kontrollierbaren und mit Zyanid behandelten Herzens wird hier gezeigt.
Das Passungsspektrum wird aus den Referenzspektren berechnet. Das Residuenspektrum ist die Subtraktion der Passung von den Rohdaten. Hier sind Spektrenamplituden der Referenzspektren zu sehen.
Starke Absorptionszunahmen der meisten Cytochromes werden beobachtet, da der Elektronenstrom in der Cytochromkette durch Zyanid im stationären Zustand blockiert wurde. Darüber hinaus nahm die Aufnahme von sauerstoffhaltigem Myoglobin zu, da der Sauerstoffverbrauch durch Zyanid eliminiert wurde. Das Differenzspektrum zwischen dem Zyanid-Auswaschmittel im Vergleich zur Zyanid-Injektion zeigt eine teilweise Umkehrung des Zyanideffekts.
Hier ist das Differenzspektrum des No-Flow-Ischämiezustands im Vergleich zur Kontrolle zu sehen. Dieses Spektrum stellt den vollständig desoxygenierten und reduzierten Zustand der zytosolenten mitochondria verus der Kontrollbedingung dar. Wir untersuchen derzeit die Auswirkungen von Stickstoffmonoxid auf den Herzstoffwechsel.
Zusätzlich zu den oben genannten Chromophoren können wir auch andere optisch nachweisbare Arten verfolgen, darunter Metmyoglobin, das durch Stickstoffmonoxid erzeugt wird. Zusätzlich kann der Katheter an einen Laser angeschlossen werden, um den Fettstoffwechsel mittels Raman-Spektroskopie zu untersuchen. Der Kalzium-Herzstoffwechsel kann auch durch Absorption von Kalziumsonden untersucht werden, die exogen oder genetisch eingebaut sind.
