עבודה זו מומנה, בין השאר, על ידי NIH מענקים HL087653 ו HL105314. כמה שיטות פותחו במעבדה של ד&quot;ר רוברט Mecham באוניברסיטת וושינגטון בית הספר לרפואה.

1. אולטראסאונד מערכת הלחץ <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להפעיל את מערכת אולטרסאונד על פי הוראות היצרן (770 Vevo, Visualsonics). למלא את החללית המתאימה (גיל E18 - P7 = מודל 708, גיל&gt; = P7 דגם 707B) עם מים מזוקקים להתחבר למערכת אולטרסאונד. מניחים את החללית בדוכן מתכווננת על הכיוון המשוער הדרוש כדי להשיג ראייה ארוכת ציר LV על העכבר רכוב על פלטפורמת הדמיה כך איפקס LV הוא הצביע על הזרוע ההזרקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערכת הלחץ מורכב מתמר מלא נוזלים בלחץ, מגבר גשר, מערכת נתונים הרכישה ההקלטה נתונים התוכנה (LabChart). חיבורים אלה כוללים 3-way והברזים למיניהם, צינורות, מנעולים luer ו קרסים צינור. מזרק 20 מ&quot;ל מלא מלוחים heparinized 10% שטיפה בקצה אחד. הקצה השני מתחבר מחט וגוף מזרק 3 מ&quot;ל משתנה לשמש מעטפת להחזיק צינורות המחט בזרוע הזרקה (איור 1). </li><lאני&gt; כיול המערכת מתמר לחץ עם מד לחץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר צינורות המחט מעטפת בזרוע הזריקה של מערכת אולטרסאונד. הצמד מתמר הלחץ עמדה טבעת בגובה משוער של פלטפורמת הדמיה. צרף מחט מתאימה לעידן של העכבר (גיל E18 - P3 =, 30G גיל&gt; P3 = 25 גרם) כדי צינורות המחט. מחטים קטנים יותר לקבל סמיך יותר, קשה יותר להתקדם דרך בית החזה, ויש לי זמן תגובה איטי יותר. לפיכך, גודל המחט הגדולה ביותר שמתאים לומן LV משמש בגיל זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים תלולית של ג&#39;ל אולטרסאונד על פלטפורמת הדמיה בזהירות בשורה בדיקה באמצעות מעמד מתכוונן כך את המחט ניתן מתקדמים ישירות תחת במרכז בדיקה הדמיה (איור 2) לתוך הג&#39;ל. המחט צריכה להיות מספיק רחוק מתחת בדיקה לא לנקב את מכסה בדיקה, אבל מספיק קרוב כדי להיות בתוך עומק בדיקה מרחק. במידת הצורך, המחט עשוי להיות כפוף ביד כך שהוא נשאר הדואר המטוס הנכון לאורך כל הנסיעה שלו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמירה על יישור, לחזור בו מחט ולהעלות את החללית הדמיה למקם העכבר על פלטפורמת הדמיה. לשטוף את המחט כדי למנוע כל ג&#39;ל שאולי נכנס עצה. </li></ol> 2. עכבר הכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כל השיטות המוצגות פרוטוקול זה אושרו על ידי טיפול בבעלי חיים מוסדי ועדת שימוש. להרדים בהריון בעיתוי (E18) או עכבר בילוד (P1 - 20) על ידי שאיפה מתמדת של 1.5% isoflurane. צינורות שניתן להוסיף חרוט אף תקן כדי להכיל את ראש קטן של עכבר בילוד מוקדם (P1 - 15). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להבטיח את העכבר על פלטפורמת הדמיה של מערכת אולטרסאונד במצב משכוב הגב עם איפקס LV מצביע לעבר הזרוע ההזרקה. עבור נשים הרות, החל ג&#39;ל אולטרסאונד לנטר את קצב הלב עם גלאי אק&quot;ג המצורף ולהכניס את המדחום בפי הטבעת עבור משוב של טמפרטורת הגוף. עכברים היילודים הם F קטן מדיאו גלאים אלו, ולכן קצב הלב מנוטר במהלך מדידות לחץ וטמפרטורה הגוף נשמר עם מנורת חום חיצוני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסרת שיער מהבטן של האם בהריון או החזה של העכבר צעיר עם קרם מקריח. עכברים היילודים (P1 - 10) לא דורש שום להסרת שיער. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור נשים הרות, לחתוך לפתוח את הבטן באמצעות מספריים הניתוח, מלקחיים מעוגלים. להחצין קרן אחת במקום הרחם ועל גזה טבולה תמיסת מלח חמים. לתמרן בזהירות עובר למצב הנכון לקבל תצוגה parasternal ציר זמן של LV באמצעות בדיקה אולטרסאונד. למדוד את הלחץ עוברים את כל זה בצד לפני להחצין קרן הרחם השני. הרחק את כל העוברים ואת הבטן של האם לחות בתוספת תקופתית של מי מלח חמימים. </li></ol> 3. מדידת לחץ <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקום prewarmed, ג&#39;ל אולטרסאונד degassed על העכבר עובריים או הילוד. עכברים ילודים שלא היו דepilated צריך כמות קטנה של ג&#39;ל אולטרסאונד שפשף על החזה שלהם לפני ג&#39;ל אולטרסאונד שנותר הוא ליישם כדי לשפר את הצימוד. מנמיכים את החללית הדמיה ולהתאים את זווית פלטפורמת הדמיה לקבל תצוגה אופטימלית parasternal LV ציר זמן. לא לשנות את הזווית של החללית כי יישור מחט יאבדו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תוך מעקב אחר תמונה LV על המסך אולטרסאונד, לאט לקדם את המחט עד שהוא קרוב לתחתית של החללית. לשנות את מיקום המחט בדיקה, אם יש צורך בכך, כדי לתקן משמרות יישור. לשטוף בעדינות את המחט עם מי מלח. הפעל לחץ הנתונים הקלטה ואפס מתמר לחץ עם תוכנת LabChart. מתמר נסחף עם טמפרטורה עמדה, ולכן חשוב לאפס אותו לפני מדידת לחץ כל עכבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאט לאט לקדם את המחט עד שניתן לראות בקצה התמונה אולטרסאונד, אך עדיין לא LV. לשנות את מיקום המחט, במידת הצורך, כדי להזין את LV באיפקס. לשנות את מיקום החללית, במקרה הצורך, כדי לשמור על תמונה ברורה של המחט. לקדם את המחט לתוך לומן LV (איור 3), בעת הקלטת נתונים בלחץ וניטור מיקום המחט על תמונת אולטרסאונד. תחילת ההקלטות pulsatile מ מתמר לחץ מאשרת את המיקום בתוך לומן LV (איור 4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם המחט נראה ב לומן LV, אבל הקלטות הלחץ לא pulsatile, סומק עם ברז אור על הבוכנה במזרק, רק עד להגביר את הלחץ מזוהה (כ 5-10 בנפח μL). זה אמור לנקות את כל כפכפים שניתן למנוע קריאה מדויקת. אם קריאות הלחץ עדיין לא pulsatile, המחט עשוי להיות מעל או מתחת למישור הנכון ולא להיות מוכנס לתוך לומן LV. חוזר בי את המחט, לשטוף עם מי מלח, ו מראש שוב. אם קריאות pulsatile עדיין לא השיג, לעבור העכבר הבא. השתמש מחט חדשה כל עכבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קריאות לחץ מוצלחים ניתן לקבל 75%עכברים עובריים בילוד ניסו. קריאות צריך לקחת 5 - 10 דקות כל אחד והנתונים לחץ על העכבר אין לכלול אם קצב הלב שונים משמעותית מהצפוי (5 א &#39;איור). קצב לב יש השפעה משמעותית על צעדים לב וכלי דם קצב הלב שינו מעידים על מצוקה של הלב. מצוקה עוברית מתרחשת בדרך כלל 1 - 1.5 שעות לאחר החצנה הראשונה של הרחם, ולכן המהירות חשובה למדידת הלחצים המלטה שלמה. </li></ol> 4. נציג תוצאות כל התוצאות המוצגות הן עבור עכברים C57BL6J. הדימוי של המחט לומן LV על העכבר P1 ב שמוצג באיור 3. מחט יש צורך לנקב את דופן בית החזה ולהשיג גישה קטן LV לומן, אבל זה מגביר באופן משמעותי את זמן התגובה של המערכת בלחץ. כאשר עלייה לשלב משוער בלחץ מוחל באופן ידני למערכת, זמן להגיע 67% מהלחץ המקסימלי הוא 0.067 SEג עם צינור בלבד (רוב מעיד סביר של זמן אמיתי ליישם את הצעד לחץ), 0.105 שניות עם מחט 25 G ו - 0.529 שניות עם מחט 30 G. עיכוב להגיע הלחץ המרבי ניתן לראות את עקבות שלמים המוצגים 4A הדמות 4C. למרות זמן התגובה הוא איטי יותר עם ​​מחט 30G, צורת הגל נתפס טוב יותר בשלבים עובריים בילוד מוקדם, כי קצב הלב עולה עם הגיל בעכברים 5. למרות מגבלה זו, לחץ סיסטולי ניתן לחשב בהנחה נכון LV הלחץ הדיאסטולי (מינימום) הוא אפס, ואת הלחץ (מרבי) סיסטולי LV פי שניים בלחץ הממוצע LV נקבע מתוך קריאה על מצב יציב (איור 4 ב ו - 4D ) 6. מקובל להניח כי LV הסיסטולי ולחצים העורקים שווים. הלחצים נמדד קצב הלב ומחושב LV עבור הגילאים השונים בין E18 ו P14 מוצגות באיור 5. <img src="/files/ftp_upload/3756/3756fig1.jpg" /> באיור 1. תמונה של מתמר לחץ עם 3 כיווני והברזים למיניהם מצורפים, זכר (M) ונקבה (ו) חיבורי luer לנעול, קרסים צינור, צינורות, מזרקים, מחטים. <img src="/files/ftp_upload/3756/3756fig2.jpg" /> איור 2. תמונה של הקים כדי ליישר את המחט עם בדיקה הדמיה (א &#39;). פלטפורמת הדמיה הוא הסתובב כך איפקס LV של העכבר עומד בפני הזרוע ההזרקה. החללית הוא רכוב על דוכן מתכוונן על הכיוון המשוער הדרוש כדי להשיג תמונה רב ציר LV. מעטפת צינורות מחט הוא רכוב בזרוע הזריקה. מחט הוא התקדם לתוך תלולית של ג&#39;ל אולטרסאונד על פלטפורמת ההדמיה כדי לקבוע את הזווית הנכונה למצב אנכי ואופקי ביחס בדיקה הדמיה (ב &#39;). <img src="/files/ftp_upload/3756/3756fig3.jpg" /> איור 3. תמונה של המחט (N) התקדם דרך בית החזה (CW) ולתוך לומן LV ב העכבר P1. סרגל קנה מידה = 0.1 מ&quot;מ. <img src="/files/ftp_upload/3756/3756fig4.jpg" /> איור 4. Pulsatile דוגמה לחץ קריאות כמו מחט נכנס LV של E18 (א) ו - P14 (C) העכבר. יש עיכוב להגיע למצב יציב בשל זמן התגובה של המערכת עם המחט מחוברת. צפיות זום של קריאות על מצב יציב מוצגים ב &#39;הערה ד&#39; כי המינימום E18 לחצים LV הם כמעט לאפס, אבל צורת גל מלא מאפס הלחץ המקסימלי לא ניתן להקליט את קצב הלב גבוה יותר של p14 בעכברים. הלחצים מתכוון נמדדות על פי הקריאות המצב היציב ואת ההנחה היא כי LV הלחץ הסיסטולי = 2 x נמדד הלחץ אומר. <img src="/files/ftp_upload/3756/3756fig5.jpg" /> איור 5 קצב הלב נמדד (א) ומחושב סיסטולי לחצים LV (ב) - E18. P14 עכברים. N = 7 עבור E18, 5 עבור P1, P3 על 22, 23 ו 16 של P7 על P14 <sup&gt; 5-7.

<ol>
	<li>Ji, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Onset+of+cardiac+function+during+early+mouse+embryogenesis+coincides+with+entry+of+primitive+erythroblasts+into+the+embryo+proper.">Onset of cardiac function during early mouse embryogenesis coincides with entry of primitive erythroblasts into the embryo proper.</a> Circ. Res. 92 (2), 133-135 (2003).</li><li>Ishiwata, T., Nakazawa, M., Pu, W. T., Tevosian, S. G., Izumo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+changes+in+ventricular+diastolic+function+correlate+with+changes+in+ventricular+myoarchitecture+in+normal+mouse+embryos.">Developmental changes in ventricular diastolic function correlate with changes in ventricular myoarchitecture in normal mouse embryos.</a> Circ. Res. 93 (9), 857-865 (2003).</li><li>Huang, Y., Guo, X., Kassab, 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=Axial+nonuniformity+of+geometric+and+mechanical+properties+of+mouse+aorta+is+increased+during+postnatal+growth.">Axial nonuniformity of geometric and mechanical properties of mouse aorta is increased during postnatal growth.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 290 (2), H657-H664 (2006).</li><li>Ishii, T., Kuwaki, T., Masuda, Y., Fukuda, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postnatal+development+of+blood+pressure+and+baroreflex+in+mice.">Postnatal development of blood pressure and baroreflex in mice.</a> Auton. Neurosci. 94 (1-2), 34-41 (2001).</li><li>Le, V. P., Knutsen, R. H., Mecham, R. P., Wagenseil, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decreased+aortic+diameter+and+compliance+precedes+blood+pressure+increases+in+postnatal+development+of+elastin-insufficient+mice.">Decreased aortic diameter and compliance precedes blood pressure increases in postnatal development of elastin-insufficient mice.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. , (2011).</li><li>Wagenseil, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduced+vessel+elasticity+alters+cardiovascular+structure+and+function+in+newborn+mice.">Reduced vessel elasticity alters cardiovascular structure and function in newborn mice.</a> Circ. Res. 104 (10), 1217-1224 (2009).</li><li>Wagenseil, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+importance+of+elastin+to+aortic+development+in+mice.">The importance of elastin to aortic development in mice.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 299 (2), H257-H264 (2010).</li><li>Ramirez, F., Sakai, L. Y., Rifkin, D. B., Dietz, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+microfibrils+in+development+and+disease.">Extracellular microfibrils in development and disease.</a> Cell. Mol. Life Sci. 64 (18), 2437-2446 (2007).</li><li>Li, D. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elastin+point+mutations+cause+an+obstructive+vascular+disease,+supravalvular+aortic+stenosis.">Elastin point mutations cause an obstructive vascular disease, supravalvular aortic stenosis.</a> Hum. Mol. Genet. 6 (7), 1021-1028 (1997).</li><li>Roth, D. M., Swaney, J. S., Dalton, N. D., Gilpin, E. A., Ross, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+anesthesia+on+cardiac+function+during+echocardiography+in+mice.">Impact of anesthesia on cardiac function during echocardiography in mice.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 282 (6), H2134-H2140 (2002).</li><li>Phoon, C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+tools+for+the+developmental+biologist:+ultrasound+biomicroscopy+of+mouse+embryonic+development.">Imaging tools for the developmental biologist: ultrasound biomicroscopy of mouse embryonic development.</a> Pediatr. Res. 60 (1), 14-21 (2006).</li></ol>

אין ניגוד עניינים הצהיר.

הפרוטוקול המובא כאן מספק שיטה למדידת לחץ LV ב עובריים בסוף שנות ועכברים בילוד מוקדם. המגבלה העיקרית של פרוטוקול זה הוא הפתרון הזמני של המערכת לחץ. אותות הלחץ דיכא כפי שהוא נוסע מ LV באמצעות מחט כדי מתמר, ורק אומר ערכי לחץ ניתן להקליט. דעיכת ניתן למזער באמצעות מחט הגדול ב?...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב / ציוד </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> ברזולוציה גבוהה אולטרסאונד מערכת </td><td> Visualsonics </td><td> Vevo 770 </td><td> או אולטרסאונד אחרת המערכת המתאימה </td></tr><tr><td> אולטרסאונד בתדירות גבוהה בדיקות </td><td> Visualsonics </td><td> 708 ו 707B </td><td></td></tr><tr><td> פלטפורמת הדמיה והזרוע זריקה </td><td> Visualsonics </td><td> הדמיה תחנה 2 </td><td> עם אק&quot;ג משוב בקרת טמפרטורה של פלטפורמת </td></tr><tr><td> לחץ מתמר </td><td> אלצהיימר מכשירים </td><td> MLT 844 </td><td></td></tr><tr><td> גשר מגבר </td><td> אלצהיימר מכשירים </td><td> ML221 </td><td></td></tr><tr><td> נתוני מערכת הרכישה </tד&gt; <td> אלצהיימר מכשירים </td><td> ML866 </td><td></td></tr><tr><td> נתונים ההקלטה תוכנה </td><td> אלצהיימר מכשירים </td><td> LabChart </td><td></td></tr><tr><td> טבעת לעמוד לצבוט </td><td> ספקים שונים </td><td></td><td> להחזיק מתמר הלחץ במהלך המדידות </td></tr><tr><td> 3-way והברזים למיניהם עם קשרים luer, נעילת זכר </td><td> קול בן הזוג </td><td> 30600-02 </td><td></td></tr><tr><td> 1/16 &quot;ID Tubing Tygon </td><td> קול בן הזוג </td><td> 06408 </td><td></td></tr><tr><td> Luers זכר ונקבה w / 1/16 &quot;ברביטורטים צינור </td><td> קול בן הזוג </td><td> 45510-50 45510-00 </td><td></td></tr><tr><td> 24 &quot;עם צינורות luer זכר ונקבה בכל קצה </td><td> קול בן הזוג </td><td> 30600-60 </td><td></td></tr><tr><td> 3 ו 10 מ&quot;ל מזרקים </td><td> BD Biosciences </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 30 ו 25 גרם מחטי </td><td> BD Biosciences </td><td></td><td> 1.5 ס&quot;מ אורך </td></tr><tr><td> ביג בן מנומטר </td><td> Riester </td><td> 1456-100 </td><td></td></tr><tr><td> מלוח </td><td> ספקים שונים </td><td></td><td></td></tr><tr><td> הפרין </td><td> ספקים שונים </td><td></td><td></td></tr><tr><td> אולטראסאונד ג&#39;ל </td><td> פרקר </td><td> Aquasonic 100 </td><td></td></tr><tr><td> מסיר שיער קרם </td><td> נאיר </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

measuring left ventricular pressure in late embryonic and neonatal mice

לחץ הדם עולה באופן משמעותי במהלך ההתפתחות העוברית ואחרי לידה אצל בעלי חיים בעלי חוליות. בשנת העכבר, זרימת הדם ניתן לזהות 1 סביב יום עובריים (E) 8.5 1. סיסטולי שמאל (LV) החדר הוא 2 מ&quot;מ כספית על E9.5 ו 11 מ&quot;מ כספית על E14.5 2. על אלה באמצע בשלבים עובריים, LV נראה בבירור דרך בית החזה למדידות לחץ פולשניים, כי הצלעות ועור לא מפותחת. בין E14.5 ולידה (כ E21) שיטות הדמיה יש להשתמש כדי להציג LV. לאחר הלידה, כלומר עליית לחץ הדם של 30 - 70 מ&quot;מ כספית מיום הלידה (P) 2-35 3. מעבר P20, לחץ הדם ניתן למדוד עם מצב מוצק צנתרים (כלומר מילר או Scisense). לפני P20, צנתרים אלו גדולים מדי לפיתוח עורקי של העכבר או לחץ הדם יש למדוד את משך מותאם אישית קטטר פלסטיק המחוברים מלאות נוזל מתמרים לחץ 3 או זכוכית micropipettes עו&quot;דכאב כדי סרוו מתמרים לחץ ריק 4. העבודה האחרונה שלנו הראו כי העלייה הגבוהה ביותר בלחץ הדם מתרחשת במהלך העוברי המאוחרות ועד לתקופה שלאחר הלידה המוקדמת בעכברים 5-7. זו עלייה גדולה בלחץ הדם עשויה להשפיע על השריר החלק הנייד (SMC) פנוטיפ בעורקים מתפתחות להפעיל אירועים mechanotransduction חשובים. המחלה האנושית, שבו תכונות מכניות של עורקים המתפתחות נמצאים בסכנה בשל פגמים חלבונים תאי מטריקס (תסמונת כלומר של מרפאן 8 ו היצרות מסתם אאורטלי Supravalvular 9) שינויים מהירים בלחץ הדם בתקופה זו עשויים לתרום פנוטיפ המחלה וחומרת באמצעות שינויים mechanotransduction אותות. לכן, חשוב להיות מסוגל למדוד את לחץ הדם משתנה במהלך עובריים בסוף שנות ותקופות היילודים בעכברי מודל למחלה האנושית. אנו מתארים שיטה לחץ LV מדידה בסוףהעוברית (E18) ו המוקדמות לאחר הלידה (P1 - 20) עכברים. המחט מחוברת מתמר מלא נוזלים בלחץ מוכנס לתוך LV בהנחיית אולטרסאונד. הטיפול נלקח כדי לשמור על תפקוד הלב תקין במהלך פרוטוקול הניסוי, במיוחד עבור עכברים עובריים. הנתונים מייצגים מוצגים ואת המגבלות של פרוטוקול הם דנו.

Watch this Scientific Journal Video about Measuring Left Ventricular Pressure in Late Embryonic and Neonatal Mice at JoVE.com

Measuring Left Ventricular Pressure in Late Embryonic and Neonatal Mice

מדידת לחץ חדר שמאל (LV) בעכברים עובריים בילוד מתואר. הלחץ נמדד על ידי החדרת מחט מחוברת מתמר מלא נוזלים לתוך LV בהנחיית אולטרסאונד. יש להקפיד לשמור על תפקוד הלב תקין במהלך פרוטוקול הניסוי.

מדידת לחץ חדרית השמאל עכברים עובריים ילודים המאוחרת

Blood pressure increases significantly during embryonic and postnatal development in vertebrate animals. In the mouse, blood flow is first detectable ...

measuring-left-ventricular-pressure-late-embryonic-neonatal

Research

JoVE Journal

Bioengineering

13.9K Views.  Saint Louis University. מדידת לחץ חדר שמאל (LV) בעכברים עובריים בילוד מתואר. הלחץ נמדד על ידי החדרת מחט מחוברת מתמר מלא נוזלים לתוך LV בהנחיית אולטרסאונד. יש להקפיד לשמור על תפקוד הלב תקין במהלך פרוטוקול הניסוי.

Video: Measuring Left Ventricular Pressure in Late Embryonic and Neonatal Mice

Measuring and Modeling Contractile Drying in Human Stratum Corneum

Stratum corneum (SC) is the most superficial skin layer. Its contact with the external environment means that this tissue layer is subjected to both cleansing agents and daily variations in ambient moisture; both of which can alter the water content of the tissue. Reductions in water content from severe barrier dysfunction or low humidity environments can alter SC stiffness and cause a build-up of drying stresses. In extreme conditions, these factors can cause mechanical rupture of the tissue. We have established a high throughput method of quantifying dynamic changes in the mechanical properties of SC upon drying. This technique can be employed to quantify changes in the drying behavior and mechanical properties of SC with cosmetic cleanser and moisturizer treatments. This is achieved by measuring dynamic variations in spatially resolved in-plane drying displacements of circular tissue samples adhered to an elastomer substrate. In-plane radial displacements acquired during drying are azimuthally averaged and fitted with a profile based on a linear elastic contractility model. Dynamic changes in drying stress and SC elastic modulus can then be extracted from the fitted model profiles.

This article describes a method of quantifying the dynamic drying behavior and mechanical properties of stratum corneum by measuring spatially resolved in-plane drying displacements of circular tissue samples adhered to an elastomer substrate. This technique can be used to measure how different chemical treatments alter drying and tissue mechanical properties.

מדידת דוגמנות התכווצות ייבוש אנושי שכבה קרנית

Stratum corneum (SC) is the most superficial skin layer. Its contact with the external environment means that this tissue layer is subjected to both ...

Ammonia Synthesis at Low Pressure

Ammonia can be synthesized at low pressure by the use of an ammonia selective absorbent. The process can be driven with wind energy, available locally in areas requiring ammonia for synthetic fertilizer. Such wind energy is often called &#34;stranded,&#34; because it is only available far from population centers where it can be directly used.
In the proposed low pressure process, nitrogen is made from air using pressure swing absorption, and hydrogen is produced by electrolysis of water. While these gases can react at approximately 400 &#176;C in the presence of a promoted conventional catalyst, the conversion is often limited by the reverse reaction, which makes this reaction only feasible at high pressures. This limitation can be removed by absorption on an ammine-like calcium or magnesium chloride. Such alkaline metal halides can effectively remove ammonia, thus suppressing the equilibrium constraints of the reaction. In the proposed absorption-enhanced ammonia synthesis process, the rate of reaction may then be controlled not by the chemical kinetics nor the absorption rates, but by the rate of the recycle of unreacted gases. The results compare favorably with ammonia made from a conventional small scale Haber-Bosch process.

Ammonia can be synthesized at low pressure by using a conventional catalyst and an ammonia selective absorbent.

סינתזה אמוניה בלחץ נמוך

Ammonia can be synthesized at low pressure by the use of an ammonia selective absorbent. The process can be driven with wind energy, available locally in ...

Anatomically Realistic Neonatal Heart Model for Use in Neonatal Patient Simulators

Neonatal patient simulators (NPS) are artificial patient surrogates used in the context of medical simulation training. Neonatologists and nursing staff practice clinical interventions such as chest compressions to ensure patient survival in the case of bradycardia or cardiac arrest. The simulators used currently are of low physical fidelity and therefore cannot provide qualitative insight into the procedure of chest compressions. The embedding of an anatomically realistic heart model in future simulators enables the detection of cardiac output generated during chest compressions; this can provide clinicians with an output parameter, which can deepen the understanding of the effect of the compressions in relation to the amount of blood flow generated. Before this monitoring can be achieved, an anatomically realistic heart model must be created containing: two atria, two ventricles, four heart valves, pulmonary veins and arteries, and systemic veins and arteries. This protocol describes the procedure for creating such a functional artificial neonatal heart model by utilizing a combination of magnetic resonance imaging (MRI), 3D printing, and casting in the form of cold injection molding. Using this method with flexible 3D printed inner molds in the injection molding process, an anatomically realistic heart model can be obtained.

This protocol describes a procedure for creating functional artificial neonatal heart models by utilizing a combination of magnetic resonance imaging, 3D printing, and injection molding. The purpose of these models is for integration into the next generation of neonatal patient simulators and as a tool for physiological and anatomical studies.

מודל הלב Neonatal מציאותי אנטומית לשימוש ב- Neonatal סימולטורים החולה

Neonatal patient simulators (NPS) are artificial patient surrogates used in the context of medical simulation training. Neonatologists and nursing staff ...

Mouse Model of Pressure Ulcers After Spinal Cord Injury

Pressure ulcers (PUs) are common debilitating complications of traumatic spinal cord injury (SCI) and tend to occur in soft tissues around bony prominences. There is, however, little known about the impact of SCI on skin wound healing in the context of animal models in controlled experimental settings. In this study, a simple, non-invasive, reproducible and clinically relevant mouse model of PUs in the context of complete SCI is presented. Adult male mice (Balb/c, 10 weeks old) were shaved and depilated. Post-depilation (24 h), mice were subjected to laminectomy followed by complete spinal cord transection (T9-T10 vertebrae). Immediately after, a skin fold on the back of the mice was lifted and sandwiched between two magnetic discs held in place for next 12 h, thus creating an ischemic area that developed into a PU over the following days. The wounded areas demonstrated tissue edema and epidermal disappearance by day 3 post-magnet application. PUs spontaneously developed and healed. Healing was, however, slower in the SCI mice compared to control non-SCI mice when the wound was created below the level of SCI. Conversely, no difference in healing was seen between SCI and control non-SCI mice when the wound was created above the level of SCI. This model is a potentially useful tool to study the dynamics of skin PU development and healing after SCI, as well as to test therapeutic approaches that may help heal such wounds.

Here, we describe a simple method to induce clinically relevant skin pressure ulcers (PUs) in a mouse model of spinal cord injury (SCI). This model can be used in pre-clinical studies to screen for different therapeutics for healing PUs in SCI patients.

העכבר מודל של כיבים לחץ לאחר פגיעה בחוט השדרה

Pressure ulcers (PUs) are common debilitating complications of traumatic spinal cord injury (SCI) and tend to occur in soft tissues around bony ...

Measuring Global Cellular Matrix Metalloproteinase and Metabolic Activity in 3D Hydrogels

Three-dimensional (3D) cell culture systems often more closely recapitulate in vivo cellular responses and functions than traditional two-dimensional (2D) culture systems. However, measurement of cell function in 3D culture is often more challenging. Many biological assays require retrieval of cellular material which can be difficult in 3D cultures. One way to address this challenge is to develop new materials that enable measurement of cell function within the material. Here, a method is presented for measurement of cellular matrix metalloproteinase (MMP) activity in 3D hydrogels in a 96-well format. In this system, a poly(ethylene glycol) (PEG) hydrogel is functionalized with a fluorogenic MMP cleavable sensor. Cellular MMP activity is proportional to fluorescence intensity and can be measured with a standard microplate reader. Miniaturization of this assay to a 96-well format reduced the time required for experimental set up by 50% and reagent usage by 80% per condition as compared to the previous 24-well version of the assay. This assay is also compatible with other measurements of cellular function. For example, a metabolic activity assay is demonstrated here, which can be conducted simultaneously with MMP activity measurements within the same hydrogel. The assay is demonstrated with human melanoma cells encapsulated across a range of cell seeding densities to determine the appropriate encapsulation density for the working range of the assay. After 24 h of cell encapsulation, MMP and metabolic activity readouts were proportional to cell seeding density. While the assay is demonstrated here with one fluorogenic degradable substrate, the assay and methodology could be adapted for a wide variety of hydrogel systems and other fluorescent sensors. Such an assay provides a practical, efficient and easily accessible 3D culturing platform for a wide variety of applications.

Here, a protocol is presented for encapsulating and culturing cells in poly(ethylene glycol) (PEG) hydrogels functionalized with a fluorogenic matrix metalloproteinase (MMP)-degradable peptide. Cellular MMP and metabolic activity are measured directly from the hydrogel cultures using a standard microplate reader.

מדידת הסלולר העולמי מטריקס מטאלו-פרוטאינאז ופעילות מטבולית Hydrogels תלת-ממד

Three-dimensional (3D) cell culture systems often more closely recapitulate in vivo cellular responses and functions than traditional two-dimensional (2D) ...

Methods for In Vivo Biomechanical Testing on Brachial Plexus in Neonatal Piglets

Neonatal brachial plexus palsy (NBPP) is a stretch injury that occurs during the birthing process in nerve complexes located in the neck and shoulder regions, collectively referred to as the brachial plexus (BP). Despite recent advances in obstetrical care, the problem of NBPP continues to be a global health burden with an incidence of 1.5 cases per 1,000 live births. More severe types of this injury can cause permanent paralysis of the arm from the shoulder down. Prevention and treatment of NBPP warrants an understanding of the biomechanical and physiological responses of newborn BP nerves when subjected to stretch. Current knowledge of the newborn BP is extrapolated from adult animal or cadaveric BP tissue instead of in vivo neonatal BP tissue. This study describes an in vivo mechanical testing device and procedure to conduct in vivo biomechanical testing in neonatal piglets. The device consists of a clamp, actuator, load cell, and camera system that apply and monitor in vivo strains and loads until failure. The camera system also allows monitoring of the failure location during rupture. Overall, the presented method allows for a detailed biomechanical characterization of neonatal BP when subjected to stretch.

Methods for In Vivo Biomechanical Testing on Brachial Plexus in Neonatal Piglets

Presented here are methods to perform in vivo biomechanical testing on brachial plexus in a neonatal piglet model.

שיטות לVivo בדיקות ביומכנית על מקלעת ברכאל בחזירונים

Neonatal brachial plexus palsy (NBPP) is a stretch injury that occurs during the birthing process in nerve complexes located in the neck and shoulder ...

Optical Imaging of Isolated Murine Ventricular Myocytes

The ability to isolate adult cardiac myocytes has permitted researchers to study a variety of cardiac pathologies at the single cell level. While advances in calcium sensitive dyes have permitted the robust optical recording of single cell calcium dynamics, recording of robust transmembrane optical voltage signals has remained difficult. Arguably, this is because of the low single to noise ratio, phototoxicity, and photobleaching of traditional potentiometric dyes. Therefore, single cell voltage measurements have long been confined to the patch clamp technique which while the gold standard, is technically demanding and low throughput. However, with the development of novel potentiometric dyes, large, fast optical responses to changes in voltage can be obtained with little to no phototoxicity and photobleaching. This protocol describes in detail how to isolate adult murine myocytes which can be used for cellular shortening, calcium, and optical voltage measurements. Specifically, the protocol describes how to use a ratiometric calcium dye, a single-excitation calcium dye, and a single excitation voltage dye. This approach can be used to assess the cardiotoxicity and arrhythmogenicity of various chemical agents. While phototoxicity is still an issue at the single cell level, methodology is discussed on how to reduce it.

We present the methodology for the isolation of murine myocytes and how to obtain voltage or calcium traces simultaneously with sarcomere shortening traces using fluorescence photometry with simultaneous digital cell geometry measurements.

הדמיה אופטית של מודציטים מבודדים המוח החדרית

The ability to isolate adult cardiac myocytes has permitted researchers to study a variety of cardiac pathologies at the single cell level. While advances ...

Patterning the Geometry of Human Embryonic Stem Cell Colonies on Compliant Substrates to Control Tissue-Level Mechanics

Human embryonic stem cells demonstrate a unique ability to respond to morphogens in vitro by self-organizing patterns of cell fate specification that correspond to primary germ layer formation during embryogenesis. Thus, these cells represent a powerful tool with which to examine the mechanisms that drive early human development. We have developed a method to culture human embryonic stem cells in confined colonies on compliant substrates that provides control over both the geometry of the colonies and their mechanical environment in order to recapitulate the physical parameters that underlie embryogenesis. The key feature of this method is the ability to generate polyacrylamide hydrogels with defined patterns of extracellular matrix ligand at the surface to promote cell attachment. This is achieved by fabricating stencils with the desired geometric patterns, using these stencils to create patterns of extracellular matrix ligand on glass coverslips, and transferring these patterns to polyacrylamide hydrogels during polymerization. This method is also compatible with traction force microscopy, allowing the user to measure and map the distribution of cell-generated forces within the confined colonies. In combination with standard biochemical assays, these measurements can be used to examine the role mechanical cues play in fate specification and morphogenesis during early human development.

Extracellular matrix ligands can be patterned onto polyacrylamide hydrogels to enable the culture of human embryonic stem cells in confined colonies on compliant substrates. This method can be combined with traction force microscopy and biochemical assays to examine the interplay between tissue geometry, cell-generated forces, and fate specification.

הקמת הגיאומטריה של האדם תא גזע עובריים המושבות על מצעים תואמי כדי לשלוט במכניקה ברמת רקמות

Human embryonic stem cells demonstrate a unique ability to respond to morphogens in vitro by self-organizing patterns of cell fate specification that ...

Evaluation of Left Ventricular Structure and Function using 3D Echocardiography

Three-dimensional (3D) quantification of the left ventricle (LV) provides significant added value in terms of diagnostic accuracy and precise risk stratification in various cardiac disorders. Recently, 3D echocardiography became available in routine cardiology practice; however, high-quality image acquisition and subsequent analysis have a steep learning curve. The present article aims to guide the reader through a detailed 3D protocol by presenting tips and tricks and also by highlighting the potential pitfalls to facilitate the widespread but technically sound use of this important technique concerning the LV. First and foremost, we show the acquisition of a high-quality 3D dataset with optimal spatial and temporal resolution. Then, we present the analytical steps toward a detailed quantification of the LV by using one of the most widely applied built-in software. We will quantify LV volumes, sphericity, mass and also systolic function by measuring ejection fraction and myocardial deformation (longitudinal and circumferential strain). We will discuss and provide clinical examples about the essential scenarios where the transition from a conventional echocardiographic approach to a 3D-based quantification is highly recommended.

In this article, we provide a step-by-step acquisition and analysis protocol for the volumetric assessment and speckle-tracking analysis of the left ventricle by 3D echocardiography, particularly focusing on practical aspects that maximize the feasibility of this technique.

הערכה של מבנה ותפקוד חדרי שמאל באמצעות אקוקרדיוגרפיה תלת-ממדית

Three-dimensional (3D) quantification of the left ventricle (LV) provides significant added value in terms of diagnostic accuracy and precise risk ...

Measuring 3D In-vivo Shoulder Kinematics using Biplanar Videoradiography

The shoulder is one of the human body's most complex joint systems, with motion occurring through the coordinated actions of four individual joints, multiple ligaments, and approximately 20 muscles. Unfortunately, shoulder pathologies (e.g., rotator cuff tears, joint dislocations, arthritis) are common, resulting in substantial pain, disability, and decreased quality of life. The specific etiology for many of these pathologic conditions is not fully understood, but it is generally accepted that shoulder pathology is often associated with altered joint motion. Unfortunately, measuring shoulder motion with the necessary level of accuracy to investigate motion-based hypotheses is not trivial. However, radiographic-based motion measurement techniques have provided the advancement necessary to investigate motion-based hypotheses and provide a mechanistic understanding of shoulder function. Thus, the purpose of this article is to describe the approaches for measuring shoulder motion using a custom biplanar videoradiography system. The specific objectives of this article are to describe the protocols to acquire biplanar videoradiographic images of the shoulder complex, acquire CT scans, develop 3D bone models, locate anatomical landmarks, track the position and orientation of the humerus, scapula, and torso from the biplanar radiographic images, and calculate the kinematic outcome measures. In addition, the article will describe special considerations unique to the shoulder when measuring joint kinematics using this approach.

Biplane videoradiography can quantify shoulder kinematics with a high degree of accuracy. The protocol described herein was specifically designed to track the scapula, humerus, and the ribs during planar humeral elevation, and outlines the procedures for data collection, processing, and analysis. Unique considerations for data collection are also described.

מדידת 3D In-vivo כתף Kinematics באמצעות Videoradiography Biplanar

The shoulder is one of the human body's most complex joint systems, with motion occurring through the coordinated actions of four individual joints, ...