NIH R01 HL085369 מענקים, HL067322, HL082729, EB008999

1. הכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן טרי פתרון Tyrodes &#39;עשה (ב מ&quot;מ, 128.2 NaCl, 1.3 CaCl 2, 4.7 KCl, 1.19 לאא 2 PO 4, 1.05 MgCl 2, 20.0 NaHCO 3, ו - 11.1 גלוקוז). כדי לזרז את הכנת יומי של פתרונות, שני פתרונות להכין מלאי מראש ולאחסן אותם במקרר 4 ° C: (1) במלאי אני (ב g/2L, 374.6 NaCl, 9.56 CaCl 2, 17.52 KCl, 8.21 לאא 2 PO 4 , 10.67 MgCl 2) ו (2) מלאי II (ב g/2L, 84.01 NaHCO 3). כדי להפוך את 2L של פתרון מספיק עבור ניסוי אחד לקחת &quot;Tyrodes 1840mL מים לערבב deionized ובו 80mL של צילומים אני, 80mL של מלאי השנייה, 4 גרם של גלוקוז. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכינו פתרונות המניות של צבעים uncouplers: (1) עירור-התכווצות blebbistatin uncoupler מניות פתרון (Tocris פתרון Bioscience, 2mg/mL ב DMSO); (2) מתח רגיש לצבוע di-4-ANEPPS פתרון מניות (Invitrogen, 1mg/mL פתרון DMSO) (3) מתח רגיש לצבוע RH 237 מניות פתרון (Invitrogen, פתרון 1.25mg/ml ב DMSO); (4) אינדיקטור סידן Rhod, 02:00 פתרון מניות (Invitrogen, פתרון 1mg/ml ב DMSO). ניסוי ארנב בודד דורש כ 30 μL של פתרון di-4-ANEPPS המניות, 30 μL של פתרון RH237 המניות, ו 200 μL של הפתרון Rhod 02:00 מניות. כדי למנוע קפיאה חוזרות הפשרה, אנו מאחסנים 100 aliquots μL של di-4-ANEPPS ב -20 ° C. צבעים אחרים מאוחסנים גם ב -20 ° C. חנות blebbistatin מומס במקרר 4 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני הקציר, הלב פתרון Tyrodes &quot;להעביר לבקבוק 2L ולמקם אותו לתוך אמבט מים (פישר סיינטיפיק) אשר שומרת על הטמפרטורה פתרון ב 37 ° C. הפתרון הוא מחומצן עם 95% O 2 - 5% CO 2. PH נשמר 7.35 ± 0.05 על ידי התאמת רמת חמצון. הפתרון הוא הופץ במערכת זלוף Langendorff ו מסוננים לפי מסנן רשת ניילון (גודל הנקבוביות: 11μm, Millipore) ממוקם בקו זלוף לפני צינורית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכינו ציוד ניטור לפני קצירת הלב. מתמר לחץ (WPI) משמש כדי לפקח על הלחץ אבי העורקים במהלך הניסוי. Baseline של מתמר הלחץ מותאם אפס מ&quot;מ כספית כאשר הלב אינו מחובר למערכת זלוף. פסיאודו א.ק.ג. אלקטרודות ממוקמות בחדר עופרת משוער I, II ו-III של המשולש Einthoven אק&quot;ג. </li></ol> 2. קציר זלוף הלבבות הארנב <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקן ארנב עוצר הארנב. להרדים את הארנב על ידי הזרקה תוך ורידית של הפרין pentobarbital נתרן (50 מ&quot;ג / ק&quot;ג) עם U 2000. כאשר הארנב מורדמים לגמרי, אשר נקבע על ידי היעדר רפלקס הכאב, חלל בית החזה נפתח במהירות את הלב והריאות הן נכרת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביצוע חתך בקצה העליון של האאורטה עולה לפני כל הסניפים של קשת אבי העורקים. רוקן את האוויר מן האאורטה עולה ולאחר מכן במהירות cannulate את הלב 16-מד הצינורית, אשר חובר בעבר הצייד בועה כי חשוב מאוד לשמור על האוויר של התקפי לב. לאחר הלב perfused retrogradely במערכת Langendorff הלא הסירקולציה המחודשת זלוף, לעשות חתך כדי לפתוח את קרום הלב במהירות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את הריאות, קנה הנשימה, שומן, רקמות החיבור, ואילו דם הוא הסמיק על ידי זלוף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשוב מאוד! צינורות סיליקון (~ ארוך 3 ס&quot;מ, ו - 2 מ&quot;מ בקוטר) מוחדר דרך וריד ריאתי שסתום צניפי לתוך החדר השמאלי (LV) והמשיך שם לאורך הניסוי. צינור זה משחרר את הפתרון כי הוא לכוד בתוך LV. ללא מחזור במשך שעות במהלך הניסוי Langedorff-זלוף בלב משותקת מכנית, היא עלולה לגרום איסכמיה קשה בחלל LV כדי לייצר הפרעות קצב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזז את הלב עם צינורית למערכת Langendorff-זלוף הסירקולציה המחודשת עם מנגנון מיפוי אופטי. </li></ol> 3. ביצוע ניסויים באמצעות מערכת מיפוי אופטי פנורמי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את הלב בתא מחוייט משושה ולחבר את הצינורית למערכת זלוף. שמור את הלחץ על העורקים 60 ± 5 מ&quot;מ כספית על ידי התאמת קצב הזרימה של המשאבה זלוף. צג להוביל אני פסאודו אק&quot;ג. שמירה על pH בסביבות 7.35 ± 0.05. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את האור בחדר, כי הוא blebbistatin photoinactivated עד סוף UV נמוכה (450-490 ננומטר) 17 של החלק הנראה של הספקטרום. לאט לאט להזריק פתרון מניות blebbistatin דרך נמל הזרקת הצייד אוויר הבועה הממוקם מעל הצינורית. לאט לאט להזריק blebbistatin 0.1ml להזרקה כל בולוס. חכו הלחץ לייצב לפני הזריקה הבאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעדינות במקום אלקטרודה צעדה על מיקום ספציפי עיצוב ניסיוני שלך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פוקוס את התמונה של הלב בזכוכית חלבית הממוקמת המטוס תמונה של מערך צילום דיודה כל (PDA) משלושהמחולקת באופן שווה זוויות המקיפים את הלב. התאם את המיקום של הצינורית ואת המרחקים בין מחשב כף יד כל הלב, כדי להתאים את הלב את התצוגה של השדה של כל שלושת מחשבי כף יד. קח תמונה של כל תמונה ממוקדת הזכוכית החלבית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאט לאט להזריק 10 ~ 20μL di-4-ANEPPS פתרון מניות דרך נמל הזרקת במלכודת אוויר לתוך הבועה הפתרון זלוף. חכו 1 ~ 3 דקות לפני נטילת הקלטות אופטי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור הקלטת הראשונה, להפוך את הנורית הירוקה (ללא פילטר עירור, LED המבול, Lumileds) על, לקחת הקלטות אופטיים בו זמנית שלושה מחשבי כף יד הקשורים למערכת נתונים מחוייט הרכישה, 5 ו לכבות את הנורית. בדוק את איכות אותות מן פיקסלים שונים של כל שלושת מחשבי כף יד. הוסף 0.1 ~ 0.2mL מניות פתרון blebbistatin אם ממצא תנועה בתוך פוטנציאל הפעולה האופטיים הם לב. הוסף עוד 5 פתרון μL di-4-ANEPPS המניות אם אות לרעש יחס נמוך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סיום פרוטוקול הניסוי נועד למחקר פונקציונלי. Re-להכתים את הלב עם פתרון מניות נוספות di-4-ANEPPS 5μL אם האות מידרדר במהלך הניסויים בשל photobleaching או כשלון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את האור בחדר לאחר השלמת המחקר תפקודית. צלמו תמונות של הלב מ -36 זוויות מחולקת באופן שווה. זו מושגת על ידי החלפה של לב על כל צעד של ° 10 עם מצלמה דיגיטלית קבוע במיקום של כף יד אחת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח את הלב מתוך החדר. מסננים את כל הפתרונות. לשטוף את מערכת זלוף ברצף של די מים, אלכוהול מגיב 70%, ושוב מים DI. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתוח הנתונים כולל שחזור של הגיאומטריה הלב מן 36 צילומים דיגיטליים, רישום של האות האופטי על פני השטח של הגיאומטריה המשוחזר, וכימות משך פוטנציאל פעולה (APD), מהירות ההולכה (CV), שלב וכו &#39;6 </li></ol> 4. ביצוע ניסויים באמצעות מערכת מיפוי כפול <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> (המשך אחרי חלק 2) מניחים את הלב cannulated בתא זכוכית (רדנוטי) ולחבר את הצינורית למערכת זלוף. הצמד את הלב לתחתית סיליקון של החדר בבית חדרית הקודקוד ואת הפרוזדורים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את האור בחדר. לאט לאט להזריק פתרון מניות blebbistatin (15 ~ 20 דקות להגיע 10μM) דרך יציאת זריקה לפני קנית זלוף לשתק את הלב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים צלחת פטרי מפלסטיק, או כיסוי אחר חלון זכוכית, מעל פני השטח epicardial כדי להפחית את התנועה של פני השטח את הפתרון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פוקוס שתי מצלמות CMOS במערכת מיפוי כפול (Ultima-L, SciMedia) בשדה באותו מבט. הקרינה הנפלטת מופרד באמצעות מראה dichroic (635nm החיתוך, אומגה אופטי), ו מסוננים לפי longpass מסנן 700nm (Thorlabs) עבור אותות מתח על ידי bandpass 590/30 ננומטר המסנן (אומגה אופטי) עבור אותות סידן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מטרת המדריכים לאור שתי מנורות הלוגן (Newport אוריאל מכשירים, סטרטפורד, CT, SciMedia, בקוסטה מסה, קליפורניה) לכיוון שדה ומיפוי של נוף להשיג אפילו תאורה. מסננים עירור (531/40 ננומטר, SemRock) משמשים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכתם הלב עם הפתרון מתח רגיש לצבוע 237 מניות RH (10 ~ 30 μL) דרך יציאת ההזרקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים את Rhod, 02:00 (0.2mL) פתרון מניות עם Pluronic F-127 (Invitrogen, 01:01 תערובת). Sonicate עבור 1min ב sonicator מים באמבטיה. להזריק את התערובת דרך נמל הצייד של בועה. המתן כ 20 דקות כדי לאפשר את דה esterification של Rhod-02:00 לפני תחילת המיפוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקלטת אחד, לכבות את משאבת superfusion כדי למנוע תנועה על פני השטח של הפתרון: להפעיל עירור מקור אור (מנורות הלוגן); לקחת הקלטות אופטי באמצעות שתי מצלמות מחובר למערכת רכישת נתונים (Ultima-L, SciMedia) , לכבות את האור עירור, ולהדליק את המשאבה superfusion. בדוק את האיכות של אותות אופטיים. מחדש את רקמת הכתם במידת הצורך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סיום שאר פרוטוקול הניסוי מיועד למחקר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את האור בחדר וגם לצלם הלב המכיל את שדה הראיה. קח את הלב מתוך החדר. מסננים את כל הפתרונות. לשטוף את מערכת זלוף ברצף של די מים, אלכוהול מגיב 70% (פישר סיינטיפיק), ומים DI. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתוח הנתונים כולל מדידות של APD, קורות חיים, משך סידן חולף (CaTD), העיכוב בין upstroke AP ועליית חתול, זמן עלייה של סידן החולף, וזמן מתמיד של התאמה monoexponential של ריקבון החתול. </li></ol> נציג תוצאות: <img src="/files/ftp_upload/3160/3160fig1.jpg" alt="איור 1"/> באיור 1. תוצאות הניסוי נציג Langendorff-perfused ארנב באמצעות מערכת מיפוי אופטי פנורמי. (א) להציג הקדמי של הלב שפן ואת הגיאומטריה משוחזר לב ארנב בצורת משטח רשת, רשת תלת מימדי. (ב) Tהוא הסיר משטח epicardial בצבעים ידי השלב (המתקבלים מתוך ניתוח השלב מטוס 18) המציין את Wavefront באדום במהלך אפיזודה של tachyarrhythmia. (ג) פוטנציאל אופטי פעולה הקלטות מחמישה מיקומים ברחבי הייחודיות השלב התאפיינה 1-5 בלוח ב (ד) שמונה תמונות של Wavefront ההפעלה (צבע אדום) התפשטות במהלך מחזור של הפרעות קצב ההולך ושב יציב. חוגים Wavefront בכיוון השעון סביב הייחודיות שלב, הגלוי על פני השטח הקדמי של הלב. הצבע עבור repolarization (כחול) מוגדרת להיות שקוף חלקית כך Wavefront האחורי גלוי (למשל, על 80ms, 100ms, 120ms ו). הסרט של הפרעת קצב זו ההולך ושב מסופק וידאו משלים 1. השיטות לשחזור הגיאומטריה, רישום סימן, החישוב של המפה שלב, ואת הסרת פני השטח מתוארות פרטים במקום אחר 6. <img src="/files/ftp_upload/3160/3160fig2.jpg" alt="איור 2"/> איור 2. תוצאות נציגת ניסוי Langendorff-perfused ארנב לב באמצעות מערכת מיפוי כפול (מיפוי סימולטני של פוטנציאל פעולה וסידן חולף). (א) המשטח הקדמי של הלב עם השדה מיפוי מבט מכוסה על ידי נקודות שחורות. (ב) להציג תקריב של הקלטות מאתר אחד. (ג) עקבות מדגם של פוטנציאל פעולה (כחול) וסידן חולף (אדום) של מערך של מיקומים מחולקת באופן שווה מסומן על ידי נקודות שחורות ב הערה א הפאנל כי לא כל ההקלטות פיקסל מוצגים ואת ברזולוציה מרחבית היא 200μm.

<ol>
	<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>Panfilov, 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=Is+heart+size+a+factor+in+ventricular+fibrillation?+Or+how+close+are+rabbit+and+human+hearts?.">Is heart size a factor in ventricular fibrillation? Or how close are rabbit and human hearts?.</a> Heart Rhythm. 3, 862-864 (2006).</li><li>Maier, L. S., Bers, D. M., Pieske, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differences+in+Ca(2+)-handling+and+sarcoplasmic+reticulum+Ca(2+)-content+in+isolated+rat+and+rabbit+myocardium.">Differences in Ca(2+)-handling and sarcoplasmic reticulum Ca(2+)-content in isolated rat and rabbit myocardium.</a> J Mol Cell Cardiol. 32, 2249-2258 (2000).</li><li>Bray, M. A., Lin, S. F., Wikswo, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+surface+reconstruction+and+fluorescent+visualization+of+cardiac+activation.">Three-dimensional surface reconstruction and fluorescent visualization of cardiac activation.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 47, 1382-1391 (2000).</li><li>Qu, F., Ripplinger, C. M., Nikolski, V. P., Grimm, C., 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=Three-dimensional+panoramic+imaging+of+cardiac+arrhythmias+in+rabbit+heart.">Three-dimensional panoramic imaging of cardiac arrhythmias in rabbit heart.</a> J Biomed Opt. 12, 044019-044019 (2007).</li><li>Lou, Q., Ripplinger, C. M., Bayly, P. V., 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=Quantitative+panoramic+imaging+of+epicardial+electrical+activity.">Quantitative panoramic imaging of epicardial electrical activity.</a> Ann Biomed Eng. 36, 1649-1658 (2008).</li><li>Kay, M. W., Amison, P. M., Rogers, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+surface+reconstruction+and+panoramic+optical+mapping+of+large+hearts.">Three-dimensional surface reconstruction and panoramic optical mapping of large hearts.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 51, 1219-1229 (2004).</li><li>Li, W., Ripplinger, C. M., Lou, Q., 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=Multiple+monophasic+shocks+improve+electrotherapy+of+ventricular+tachycardia+in+a+rabbit+model+of+chronic+infarction.">Multiple monophasic shocks improve electrotherapy of ventricular tachycardia in a rabbit model of chronic infarction.</a> Heart Rhythm. 6, 1020-1027 (2009).</li><li>Ripplinger, C. M., Lou, Q., Li, W., Hadley, J., 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=Panoramic+imaging+reveals+basic+mechanisms+of+induction+and+termination+of+ventricular+tachycardia+in+rabbit+heart+with+chronic+infarction:+implications+for+low-voltage+cardioversion.">Panoramic imaging reveals basic mechanisms of induction and termination of ventricular tachycardia in rabbit heart with chronic infarction: implications for low-voltage cardioversion.</a> Heart Rhythm. 6, 87-97 (2009).</li><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+(abstract).">Optical maps of intracellular [Ca2+]i transients and action-potentials from the surface of perfused guinea-pig hearts (abstract).</a> Circulation. 90, 632-632 (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>Fast, V. G., Ideker, R. E. <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+transmembrane+potential+and+intracellular+calcium+in+myocyte+cultures.">Simultaneous optical mapping of transmembrane potential and intracellular calcium in myocyte cultures.</a> J Cardiovasc Electrophysiol. 11, 547-556 (2000).</li><li>Laurita, K. R., Singal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mapping+action+potentials+and+calcium+transients+simultaneously+from+the+intact+heart.">Mapping action potentials and calcium transients simultaneously from the intact heart.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 280, 2053-2060 (2001).</li><li>Choi, B. R., Burton, F., 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=Cytosolic+Ca2++triggers+early+afterdepolarizations+and+Torsade+de+Pointes+in+rabbit+hearts+with+type+2+long+QT+syndrome.">Cytosolic Ca2+ triggers early afterdepolarizations and Torsade de Pointes in rabbit hearts with type 2 long QT syndrome.</a> J Physiol. 543, 615-631 (2002).</li><li>Hwang, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracellular+calcium+and+vulnerability+to+fibrillation+and+defibrillation+in+Langendorff-perfused+rabbit+ventricles.">Intracellular calcium and vulnerability to fibrillation and defibrillation in Langendorff-perfused rabbit ventricles.</a> Circulation. 114, 2595-2603 (2006).</li><li>Lou, Q., 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=Enhanced+susceptibility+to+alternans+in+a+rabbit+model+of+chronic+myocardial+infarction.">Enhanced susceptibility to alternans in a rabbit model of chronic myocardial infarction.</a> Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. , 4527-4530 (2009).</li><li>Kolega, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phototoxicity+and+photoinactivation+of+blebbistatin+in+UV+and+visible+light.">Phototoxicity and photoinactivation of blebbistatin in UV and visible light.</a> Biochem Biophys Res Commun. 320, 1020-1025 (2004).</li><li>Bray, M. A., Wikswo, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Considerations+in+phase+plane+analysis+for+nonstationary+reentrant+cardiac+behavior.">Considerations in phase plane analysis for nonstationary reentrant cardiac behavior.</a> Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys. 65, 051902-05 (2002).</li><li>Fast, V. <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+potentials+using+voltage-sensitive+dyes.">Recording action potentials using voltage-sensitive dyes.</a> Practical methods in cardiovascular research. , 233-255 (2005).</li><li>Knisley, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transmembrane+voltage+changes+during+unipolar+stimulation+of+rabbit+ventricle.">Transmembrane voltage changes during unipolar stimulation of rabbit ventricle.</a> Circ Res. 77, 1229-1239 (1995).</li><li>Bishop, M. 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+role+of+photon+scattering+in+optical+signal+distortion+during+arrhythmia+and+defibrillation.">The role of photon scattering in optical signal distortion during arrhythmia and defibrillation.</a> Biophys J. 93, 3714-3726 (2007).</li><li>Efimov, I. R., Fedorov, V. V., Joung, B., Lin, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mapping+cardiac+pacemaker+circuits:+methodological+puzzles+of+the+sinoatrial+node+optical+mapping.">Mapping cardiac pacemaker circuits: methodological puzzles of the sinoatrial node optical mapping.</a> Circ Res. 106, 255-271 (2010).</li><li>Fedorov, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+blebbistatin+as+an+excitation-contraction+uncoupler+for+electrophysiologic+study+of+rat+and+rabbit+hearts.">Application of blebbistatin as an excitation-contraction uncoupler for electrophysiologic study of rat and rabbit hearts.</a> Heart Rhythm. 4, 619-626 (2007).</li></ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

בהתבסס על הניסיון שלנו, את המפתחות על ניסוי מוצלח לב Langendorff-perfused ארנב כוללים פתרון מוכן היטב &quot;Tyrodes, הקציר מהירה של הלב, מתוחזק היטב בלחץ זלוף, ו-pH מתאים הפתרון מחומצן במערכת זלוף. כדי להקליט את האות עם היחס הגבוה ביותר אות לרעש אפשרי, אנחנו צריכים לשקול גורמים שונים, לרבות מקור אור, מסננים אופטיים, תוך התמקדות אופטיקה, photodetectors, וכו &#39;19. פרטים על היבטים אלה הם דנו במקום אחר 19. ארנבים צעירים (גיל: 4-5 חודשים, משקל: 7-9 ק&quot;ג) יכול לשמש כדי למנוע את השומן epicardial, אשר מקטין את יחס אות לרעש של אותות אופטיים. האות נרשמו על ידי כל פיקסל הוא שילוב משוקלל של האור הנפלט בהיקף של רקמות. עומק נפח רקמה זו תלויה באורכי גל עירור ופליטה של ​​צבע המשמש. עבור di-4-ANEPPS, כדוגמה, את עומק החדירה הוא מוערך 300μm בלב ארנב 20. לכן, הפירוש של האות האופטי צריך להיעשות בזהירות כאשר ההטרוגניות המקומי של הפונקציה חשמל נמצאים sinoatrial הצומת, הצומת החדרים והעליות, ובמהלך הפרעת קצב חדרית 1,21,22. מגבלה אחת של טכניקת מיפוי אופטי לעומת הקלטה אלקטרודה היא כי השלב repolarization של פוטנציאל הפעולה אופטי distored לעתים קרובות על ידי חפץ תנועה נגרמת על ידי התכווצות הלב. אילוץ מכני יכול לשמש כדי להפחית את החפץ, אך לא ניתן לבטל לחלוטין את זה. לשם השוואה, פרמקולוגיות, עירור והתכווצות uncouplers יעילים בהסרת חפץ בתנועה. עם זאת, אלה uncouplers (למשל 2,3-Butanedione Monoxime) יכול להיות משמעותי תופעות לוואי אלקטרו. Blebbistatin הודגם כי אין תופעות לוואי על electrophysiology הלב בלב נורמלי 23, ובכך הוא מבטיח uncoupler למיפוי אופטי. יצוין כי את התאוצה של בצקת עקב ביטול של התכווצות יכול להשפיע גם על electrophysiology.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> מגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td></tr><tr><td> NaCl </td><td> פישר סיינטיפיק, הדשא הוגן, ניו ג&#39;רזי </td><td> S271-1 </td></tr><tr><td> CaCl 2 (2H 2 O) </td><td> פישר סיינטיפיק, הדשא הוגן, ניו ג&#39;רזי </td><td> C79-500 </td></tr><tr><td> KCl </td><td> פישר סיינטיפיק, הדשא הוגן, ניו ג&#39;רזי </td><td> S217-500 </td></tr><tr><td> MgCl 2 (6 שעות 2 O) </td><td> פישר סיינטיפיק, הדשא הוגן, ניו ג&#39;רזי </td><td> M33-500 </td></tr><tr><td> לאא 2 PO 4 (H 2 O) </td><td> פישר סיינטיפיק, הדשא הוגן, ניו ג&#39;רזי </td><td> S369-500 </td></tr><tr><td> NaHCO 3 </td><td> פישר סיינטיפיק, הדשא הוגן, ניו ג&#39;רזי </td><td> S233-3 </td></tr><tr><td> D-גלוקוז </td><td> פישר סיינטיפיק, הדשא הוגן, ניו ג&#39;רזי </td><td> D16-1 </td></tr><tr><td> Blebbistatin </td><td> Tocris Bioscience, Ellisville, MO </td><td> 1760 </td></tr><tr><td> Di-4-ANEPPS </td><td> Invitrogen, בקרלסבד, קליפורניה </td><td> D1199 </td></tr><tr><td> RH237 </td><td> Invitrogen, בקרלסבד, קליפורניה </td><td> S1109 </td></tr><tr><td> Rhod, 02:00 </td><td> Invitrogen, בקרלסבד, קליפורניה </td><td> R1244 </td></tr><tr><td> Pluronic F127 </td><td> Invitrogen, בקרלסבד, קליפורניה </td><td> P3000MP </td></tr><tr><td> Sulphoxide דימתיל (DMSO) </td><td> סיגמא, סנט לואיס, מיזורי </td><td> D2650 </td></tr></tbody></table>

multiparametric optical mapping of the langendorff-perfused rabbit heart

דימות אופטי בדיקות ניאון יש שיטות מחקר מתקדמות באופן משמעותי בתחום electrophysiology לב בדרכים לא יכול היה להיות מושלם על ידי גישות אחרות 1. עם השימוש של צבעים סידן מתח רגיש, מיפוי אופטי המאפשר מדידת פוטנציאל פעולה הטרנסממברני ו הארעיים סידן עם רזולוציה מרחבית גבוהה ללא מגע פיזי עם הרקמה. זה עושה מדידות של הפעילות החשמלית לב אפשרי בתנאים רבים בהם את השימוש של אלקטרודות לא נוח או אפשרי 1. לדוגמה, הקלטות אופטי לספק שינויים מורפולוגיים מדויק של פוטנציאל הממברנה במהלך ומיד לאחר הגירוי דפיברילציה, בעוד טכניקות אלקטרודה קונבנציונאלי סובלים מגירוי-Induced חפצים במהלך ואחרי גירויים בגלל הקיטוב אלקטרודה 1. הלב Langendorff-perfused הארנב הוא אחד הדגמים למד רוב פיזיולוגיה פתופיזיולוגיה הלב האנושי. סוגים רבים של הפרעות קצב שנצפו קלינית יכול להיות סיכם במודל לב שפן. זה היה הראו כי תבניות גל בלב ארנב במהלך הפרעות קצב הלב, נקבעת על ידי גודל אפקטיבי של הלב ואת אורך הגל של החזרה, דומים מאוד כי 2 לב האדם. זה היה הראו גם כי היבטים קריטיים של התכווצות, עירור (EC) צימוד ארנב שריר הלב, כגון התרומה היחסית של reticulum sarcoplasmic (SR), דומה מאוד צימוד EC האדם 3. כאן אנו מציגים את הנהלים הבסיסיים של ניסויים מיפוי אופטי Langendorff-perfused לבבות ארנב, לרבות התקנת המערכת זלוף Langendorff, הגדרת מערכות אופטיות המיפוי, בידוד cannulation של זלוף הלב, צבען צביעה של התכווצות, עירור, לב קשירה והתרה, וכן אוסף של אותות אופטיים. שיטות אלה יכול להיות מיושם גם ללב ממינים אחרים מאשר ארנב עם התאמות ספיקות, אופטיקה, פתרונות וכו &#39; שתי מערכות מיפוי אופטי מתוארים. מערכת מיפוי פנורמי משמש כדי למפות את epicardium כל הלב ארנב 4-7. מערכת זו מספקת מבט גלובלי של האבולוציה של מעגלים ההולך ושב במהלך arrhythmogenesis ו דפיברילציה, נעשה שימוש כדי לחקור את המנגנונים של הפרעות קצב ו antiarrhythmia טיפול 8,9. מערכת מיפוי כפול משמש כדי למפות את פוטנציאל הפעולה (AP) וסידן חולף (CAT) בו זמנית באותו שדה הראייה 10-13. גישה זו שיפרה את ההבנה שלנו של התפקיד החשוב של הסידן alternans חשמל הגיוס של הפרעות קצב 14-16.

Watch this Scientific Journal Video about Multiparametric Optical Mapping of the Langendorff-perfused Rabbit Heart at JoVE.com

Multiparametric Optical Mapping of the Langendorff-perfused Rabbit Heart

מאמר זה מתאר את ההליכים הבסיסיים לעריכת ניסויים מיפוי אופטי בלב Langendorff-perfused הארנב באמצעות מערכת הדמיה פנורמית, ואת שיטת כפול (מתח סידן) הדמיה.

Multiparametric מיפוי אופטי של הלב Langendorff-perfused הארנב

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

multiparametric-optical-mapping-langendorff-perfused-rabbit

Research

JoVE Journal

Bioengineering

22.4K Views.  Washington University in St. Louis. מאמר זה מתאר את ההליכים הבסיסיים לעריכת ניסויים מיפוי אופטי בלב Langendorff-perfused הארנב באמצעות מערכת הדמיה פנורמית, ואת שיטת כפול (מתח סידן) הדמיה.

Video: Multiparametric Optical Mapping of the Langendorff-perfused Rabbit Heart

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

The mouse heart is a popular model for cardiovascular studies due to the existence of low cost technology for genetic engineering in this species. Cardiovascular physiological phenotyping of the mouse heart can be easily done using fluorescence imaging employing various probes for transmembrane potential (Vm), calcium transients (CaT), and other parameters. Excitation-contraction coupling is characterized by action potential and intracellular calcium dynamics; therefore, it is critically important to map both Vm and CaT simultaneously from the same location on the heart1-4. Simultaneous optical mapping from Langendorff perfused mouse hearts has the potential to elucidate mechanisms underlying heart failure, arrhythmias, metabolic disease, and other heart diseases. Visualization of activation, conduction velocity, action potential duration, and other parameters at a myriad of sites cannot be achieved from cellular level investigation but is well solved by optical mapping1,5,6. In this paper we present the instrumentation setup and experimental conditions for simultaneous optical mapping of Vm and CaT in mouse hearts with high spatio-temporal resolution using state-of-the-art CMOS imaging technology. Consistent optical recordings obtained with this method illustrate that simultaneous optical mapping of Langendorff perfused mouse hearts is both feasible and reliable.

This paper details the dissection procedure, instrumental setup, and experimental conditions during optical mapping of transmembrane potential (Vm) and intracellular calcium transient (CaT) in intact isolated Langendorff perfused mouse hearts.

מיפוי אופטי של פוטנציאלים פעולה ו הארעית סידן בלב מאוס

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

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.

Cre-P לקס גישה רקומבינציה לצורך זיהוי של Fusion Cell In vivo</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.

בסינתזת מבחנה של ריווח ילידים, סיבי קולגן וארך ריווח המגזרי

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

Patient-specific Modeling of the Heart: Estimation of Ventricular Fiber Orientations

Patient-specific simulations of heart (dys)function aimed at personalizing cardiac therapy are hampered by the absence of in vivo imaging technology for clinically acquiring myocardial fiber orientations. The objective of this project was to develop a methodology to estimate cardiac fiber orientations from in vivo images of patient heart geometries. An accurate representation of ventricular geometry and fiber orientations was reconstructed, respectively, from high-resolution ex vivo structural magnetic resonance (MR) and diffusion tensor (DT) MR images of a normal human heart, referred to as the atlas. Ventricular geometry of a patient heart was extracted, via semiautomatic segmentation, from an in vivo computed tomography (CT) image. Using image transformation algorithms, the atlas ventricular geometry was deformed to match that of the patient. Finally, the deformation field was applied to the atlas fiber orientations to obtain an estimate of patient fiber orientations. The accuracy of the fiber estimates was assessed using six normal and three failing canine hearts. The mean absolute difference between inclination angles of acquired and estimated fiber orientations was 15.4 &deg;. Computational simulations of ventricular activation maps and pseudo-ECGs in sinus rhythm and ventricular tachycardia indicated that there are no significant differences between estimated and acquired fiber orientations at a clinically observable level.The new insights obtained from the project will pave the way for the development of patient-specific models of the heart that can aid physicians in personalized diagnosis and decisions regarding electrophysiological interventions.

A methodology to estimate ventricular fiber orientations from in vivo images of patient heart geometries for personalized modeling is described. Validation of the methodology performed using normal and failing canine hearts demonstrate that that there are no significant differences between estimated and acquired fiber orientations at a clinically observable level.

דוגמנות מטופל ספציפי של לב: אומדן של אורינטציות סיבי חדרית

Patient-specific  simulations of heart (dys)function aimed at personalizing cardiac therapy are hampered  by the absence of in vivo imaging technology for ...

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).

זיהוי אופטי של<em&gt; א coli</em&gt; חיידקים על ידי Biosensors הסיליקון 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 ...

Nanomanipulation of Single RNA Molecules by Optical Tweezers

A large portion of the human genome is transcribed but not translated. In this post genomic era, regulatory functions of RNA have been shown to be increasingly important. As RNA function often depends on its ability to adopt alternative structures, it is difficult to predict RNA three-dimensional structures directly from sequence. Single-molecule approaches show potentials to solve the problem of RNA structural polymorphism by monitoring molecular structures one molecule at a time. This work presents a method to precisely manipulate the folding and structure of single RNA molecules using optical tweezers. First, methods to synthesize molecules suitable for single-molecule mechanical work are described. Next, various calibration procedures to ensure the proper operations of the optical tweezers are discussed. Next, various experiments are explained. To demonstrate the utility of the technique, results of mechanically unfolding RNA hairpins and a single RNA kissing complex are used as evidence. In these examples, the nanomanipulation technique was used to study folding of each structural domain, including secondary and tertiary, independently. Lastly, the limitations and future applications of the method are discussed.

Optical tweezers have been used to study RNA folding by stretching individual molecules from their 5&#8217; and 3&#8217; ends. Here common procedures are described to synthesize RNA molecules for tweezing, calibration of the instrument, and methods to manipulate single molecules.

Nanomanipulation של יחיד RNA מולקולות על ידי מלקחיים אופטיים

A large portion of the human genome is transcribed but not translated. In this post genomic era, regulatory functions of RNA have been shown to be ...

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.

במיפוי באתרו של התכונות מכניות של Biofilms ידי Microrheology מעקב חלקיקים

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

Intraductal Delivery to the Rabbit Mammary Gland

Localized intraductal treatments for breast cancer offer potential advantages, including efficient delivery to the tumor and reduced systemic toxicity and adverse effects1,2,3,4,5,6,7. However, several challenges remain before these treatments can be applied more widely. The development and validation of intraductal therapeutics in an appropriate animal model facilitate the development of intraductal therapeutic strategies for patients. While the mouse mammary gland has been widely used as a model system of mammary development and tumorigenesis, the anatomy is distinct from the human gland. A larger animal model, such as the rabbit, may serve as a better model for mammary gland structure and intraductal therapeutic development. In contrast to mice, in which ten ductal trees are spatially distributed along the body axis, each terminating in a separate teat, the rabbit mammary gland more closely resembles the human gland, with multiple overlapping ductal systems that exit through separate openings in one teat. Here, we present minimally invasive methods for the delivery of reagents directly into the rabbit mammary duct and for visualization of the delivery itself with high-resolution ultrasound imaging.

Here, we describe a technique for the localized delivery of reagents to the rabbit mammary gland via an intraductal injection. In addition, we describe a protocol for visualization and the confirmation of delivery by high-resolution ultrasound imaging of contrast agents.

משלוח Intraductal אל ארנב חלב בלוט

Localized intraductal treatments for breast cancer offer potential advantages, including efficient delivery to the tumor and reduced systemic toxicity and ...

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.

מיקרוסקופ אור גיליונות פלורסצנטיות לחקר הלב מאתר

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.

אפיוני מכני biaxial של מסתמי הלב Atrioventricular

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