감사는 그들의 기술 지원에 대 한 박사 토니 폭포와 박사 M. Funamoto에 확장 됩니다.

실험 전에 모든 쥐 주어져야 한다 1 주일 적응. 동물에 모든 외 과적 치료 및 실험 동물 사용 (www.nap.edu/catalog/5140.html) 또는 다른 적절 한 윤리 지침에 대 한 가이드에 따라 밖으로 실행 한다. 프로토콜 진행 하기 전에 해당 교육 기관에서 동물 복지 위원회에 의해 승인을 받아야 한다. 모든 후속 절차는 무 균 조건 하에서 수행 되어야 합니다.
1. CPB 회로 준비
참고: 장갑, 안경, 그리고 깨끗 한 코트 또는 일회용 가운 등 개인 보호 장비를 착용 하십시오.
<ol><li>CPB 회로의 설정<ol>
<li>CPB 회로를 그림 1에 표시 된 대로 수정된 신생아 막 oxygenator 미리 정 저수지와 폴 리 염화 비닐 튜브를 연결 합니다. 모든 연결 꽉 물 누설 하지 않습니다 확인 합니다.</li>
		<li>CPB 회로 제조 업체의 프로토콜에 따라 롤러 펌프 장치에 설정 합니다.</li>
		<li>높이 조절 테이블에 롤러 펌프를 유지 하 고 실험 책상 아래 10 cm 테이블의 높이 조정 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>CPB 회로의 못쓰게<ol>
<li>헤 파 린 그리고 CPB 회로 못쓰게 위한 7% 나트륨 중 탄산염 해결책의 0.5 mL 0.1 mL와 hydroxyethyl 전 분 용액의 혼합 12 mL</li>
		<li>부드럽게 회전 하는 펌프 롤러 못쓰게 솔루션의 11 mL와 회로 프라임. 공기를 배기에 대 한 저수지로 18-게이지 배기 바늘을 넣어.</li>
		<li>기울이기는 oxygenator와 deair를 막 oxygenator를 여러 번을 누르십시오. 공기 공기 색 전 증 및 부족 한 산소를 완전히 왜곡 해야 합니다. 회로 못쓰게 동안 저수지에 설정 하는 전기 열 램프에 의해 회로 열.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2입니다. CPB의 앞에 절차
참고: 외과 분야와 장치는 70% 알콜 또는 사용 하기 전에 비밀이 암모늄 화합물에 의해 소독 되어야 한다.
<ol><li>마 취 및 동물 설정<ol>
<li>3.0 %isoflurane 혼합 공기 흡입은 기화 기에서와 쥐를 anesthetize 작업 대에 쥐를 설정 하 고 기도로 16 게이지 정을 넣어야. (예: 진통 노출량 및 주파수에 관한 당신의 현지 동물 보호 지침에 따라 buprenorphine 0.005 mg/kg 사우스 캐롤라이나) 참고: 쥐 깊은 마 취에 하 고 반사를 잃게 해야 합니다. 호흡 리듬 되어야 하지만, 체포 되지.</li>
		<li>전기 열 패드와 장비 운영 테이블에 쥐를 전송 합니다. 해 양의 8 mL/kg, 70 사이클/분, 호흡 비율과 산소 센서에 의해 모니터링 영감된 산소 분수의 30%와 기계 환기를 시작 합니다.</li>
		<li>1.5-2.0% isoflurane CPB 개시에서 케 타 민/xylazine의 추가 관리와 마 취를 유지 합니다.</li>
		<li>직장 프로브를 사용 하 여 직장 온도 모니터링 합니다. 열 패드의 온도 조정 하 고 열 램프 회로 배치 여 normothermic 37 ° C의 온도 유지 합니다.</li>
		<li>부정사 위치에 쥐를 설정 하 고 바늘을 고정 하 여 4 개의 팔 다리를 스트레칭. 양측 어깨와 왼쪽된 복 부를 ECG 전극 바늘을 설정 하 여 심장 박동을 모니터링 합니다. 촉촉한 거 즈를 배치 하거나 건조를 방지 하기 위해 눈에 안과 연 고를 적용 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Cannulation<ol>
<li>Sprayingby 70% 에탄올 또는 다른 살 균 솔루션을 살포에 의해 전신의 표면 소독 후 양측 사 타 구니 지역에 바로 자 궁 경부 지역 면도칼으로 머리를 면도. (Lidocaine) 등 현지 마 취약 피부 절 개를 하기 전에 사용 해야 합니다. 참고: 대안, 절 개 사이트의 수술 스크럽 대신 몸 전체 사용할 수 있는 온도 있는 하락을 피하기 위해 70% 에탄올 스프레이.</li>
		<li>가 위 여 양자 사 타 구니 지역과 바로 자 궁 경부 지역에 피부 (약 5 m m)를 incise 하 고 퉁 명 스럽게 노출 바로 주요 대 퇴 동맥을 조직 해 부. 정 맥과 신경 근처에서 동맥을 신중 하 게 구분 합니다. 4-0 실크 및 노출에 의해 긴장으로 일반적인 대 퇴 동맥의 끝에 선.</li>
		<li>마이크로 위 동맥, 수직 방향에 의해 바로 일반적인 대 퇴 동맥의 동맥 벽 (약 1 m m) 고 신중 하 게 cannulate 24 게이지 정 맥 카 테 터 절 개에서 조직의 동맥을 모니터링 하기 위한 1 cm의 깊이에 압력과 가스 부분 압력 동맥 혈액에서을 분석.</li>
		<li>카 테 터에서 헤 파 린 나트륨 (500 IU/kg)을 관리 하 고</li>
		<li>2.2.2, 2.2.3 CPB 회로 동맥 주입 라인으로 일반적인 왼쪽된 대 퇴 동맥으로 24 게이지 정 맥 카 테 터를 cannulate를 단계를 따릅니다.</li>
		<li>17-게이지 멀티 오리 피스 angiocatheter 바로 내부 경 정 맥으로 삽입 하 고 오른쪽 아 트리 움 및 열 등 한 베 나 정 맥 (IVC)으로 사전. 카 테 터를 밀어 하지 않습니다 약 그릇을 쉽게 끊을 수 있다. 정 맥 배수 장치를 위한 CPB 회로에 카 테 터를 연결 합니다.</li>
		<li>오염을 방지 하는 촉촉한 거 즈와 cannulated 각 영역을 커버.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3입니다. CPB 중 절차
<ol><li>CPB 동안 0.8 L/분 oxygenator를 100% 산소 가스를 전달 하 고 30 사이클/분 호흡 속도 감소. 동맥 산소 부분 압력은 200에서 400 mmHg에 필요 합니다.</li>
	<li>CPB의 처음부터, CPB 개시 후는 체온의 즉각적인 드롭 완화 최대 42 ° C에 열 패드의 온도 설정을 늘립니다. 신체 온도 36 ° c.에 반환 될 때 설정 온도 37 ° C를 조정</li>
	<li>조심 스럽게 CPB 흐름을 시작 하 고 저수지에서 혈액의 볼륨에 대 한 감시. 빈 저수지는 공기 색 전 증을 일으킬 수 있습니다. 저수지에서 혈액의 볼륨 감소, 테이블 높이 조정 하거나 배수 카 테 터의 위치를 변경 하 여 펌프 흐름을 낮은. 다시 쉽게 오른쪽 아 트리 움 및 부정맥의 천공을 발생할 수 있습니다 정 맥 배수 테를 배치 하지 마십시오.</li>
	<li>증가 하 고 100 mL/kg에서 펌프 흐름을 유지/분, 평균 혈압은 70 mmHg에서 유지 하는 동안. 적절 한 혈압을 유지 하 고, 저수지에서 적어도 1 mL의 작은 볼륨 허용 됩니다. 저수지에서 혈액 1 mL 미만 있는 경우에, 그것은 장기에 공기 색 전 증을 발생할 수 있습니다.</li>
	<li>혈압 안정 하지 않으면 (는 CPB 후 빈 혈 발생할 수 있습니다) 회로를 못쓰게 솔루션의 2-3 mL를 추가 합니다.</li>
</ol>4입니다. CPB 후 절차
<ol><li>정 맥 배수 튜브 클램프 고 회로에서 그것을 제거 합니다. 점차적으로 혈압을 유지 하기 위해 동맥 회로에서 나머지 혈액 달 이다.</li>
	<li>70 사이클/분 호흡 속도 증가.</li>
	<li>배수 정 맥 카 테 터와 왼쪽된 동맥 카 테 터 제거 후 원심 인접 사이트에 있는 배를 선.</li>
	<li>CPB의 끝 후에 60 분 오른쪽 대 퇴 동맥에서 동맥 선을 제거 합니다.</li>
	<li>식 염 수와 각 상처를 청소 하 고 봉합 상처를 닫습니다.</li>
	<li>동물의 자연 스러운 호흡을 확인 한 후 마 취와 extubate intratracheal 튜브를 끝.</li>
	<li>따뜻하게 살 균 isotonic 체액을 관리 하 고 열 매트와 전기 열 램프를 사용 하 여 동물을 따뜻하게. 마 취에서 회복까지 자주 동물의 상태를 확인 합니다. 필요한 경우 호흡기 지원을 제공 합니다. 참고: 동물 시작 되 면 주위를 움직이고, 열원 수 있도록 따뜻한 또는 차가운 쪽을 선택 하는 동물 감 금 소의 부분에서 제거 한다.</li>
	<li>호흡이 완전히 회복 될 때까지 다른 동물의 회사를 제외 하 고 동물을 유지. 전체 복구까지 회사에 동물을 반환 하지 않습니다.</li>
	<li>마 취에서 회복 후에 음식 및 물 섭취 량을 확인 하 고 적절 한 영양 지원을 제공. 진통제를 관리 하 고 불편 이나 통증의 흔적을 확인.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Gibbon, J. H. <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+a+mechanical+heart+and+lung+apparatus+to+cardiac+surgery.">Application of a mechanical heart and lung apparatus to cardiac surgery.</a> Minn Med. 37 (3), 171-185 (1954).</li><li>Apostolakis, E., Filos, K. S., Koletsis, E., Dougenis, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+dysfunction+following+cardiopulmonary+bypass.">Lung dysfunction following cardiopulmonary bypass.</a> J Cardiac Surg. 25 (1), 47-55 (2010).</li><li>Popovic, P., Horecky, J., Popovic, V. 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F., Schachtman, T. R., McLaughlin, R. M., Steffen, E. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+and+physiologic+effects+of+inapparent+wound+infection+in+rats.">Behavioral and physiologic effects of inapparent wound infection in rats.</a> Lab Anim Sci. 42 (6), 572-578 (1992).</li></ol>

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이 쥐 CPB 모델 HMGB-1, 선 동적인 응답 조절 핵심 전사 인자와 염증 성 cytokines의 혈 청 및 폐 식 수준 CPB 후 극적으로 증가 했다. 이전 임상 연구 보여주었다 HMGB-1 레벨의 혈 청 분 비 환자 심혈 관 수술11에 상승 그리고 CPB 동안 피크 혈 청 HMGB-1 레벨은 더 심각한 조직의 염증 반응 증후군과 연관 그리고 CPB12후 폐 산소 장애. 또한, 혈 청 HMGB-1 레벨은 심한 폐 렴과 급?...

1953, CPB1을 사용 하 여 첫 번째 심장 수술 박사 존 H. 긴팔원숭이 주니어에 성공적으로 수행 하 고 이후에 심장 혈관 수술에 필수적인 적임 되었다. 동안 기술 및 장치 극적으로 세련 된, CPB에 관련 된 다중 장기 합병증 여전히 손상, 심장 혈관 수술의 결과 그리고 수술 후 병 적 상태와 사망률2에 영향을 미칠 수 있습니다. CPB 관련 장기 손상 면역 체계 활성화 및 proinflammatory cytokines, 칭찬 활성화 및 산소 자유 래 디 칼2의 생산의 합성에 의해 발생 합니다. 그러나 그 이상,, 하지 되었습니다 완전히 해명 했습니다.
CPB의 임상 사용 업과 동물 모델 및 그 이후 CPB; pathophysiological 프로세스의 명확한 활성화 이 이러한 합병증을 피하기 위해 전략 개발에 전 임상 연구를 용이 하 게 수 있습니다. 이후 Popovic 외. 처음 보고 쥐 CPB 모델 19673, CPB 쥐 모델 세련 된, 그리고 점차적으로 더 큰 비용 절감 효과, 편리한 실험 과정 및 실험 방법에의 한 과다 큰 동물 모델의 장소를 유전 찍은 것과 단백질 수준입니다. 또한, 타고 난된 쥐 유전으로 동일한, 가능한 생물 학적 편견을 줄일 수 있습니다.
파브르 외. 처음 형사 요4의 여러 기관 sequelae 장기의 연구를 허용 하는 복구 모델 설립. 이 간단한 생존 모델의 장점은 유연성 (CPB 흐름 및 기간), 안정 된 중요 한 상태 및 재현성 조직의 염증입니다. 쥐 CPB 모델 CPB5, 동안 다중 장기 부상을 방지 하기 위해 목표로 치료 전략의 조사에 대 한 중요 한 되고있다 그리고 CPB 동안 임상 상황을 시뮬레이션을 위한 다양 한 모델이 최근에 개발 되었습니다. 드 랭 외. 심근 상해7에 관련 된 효소, 유전자, 그리고 조직학 응답 하 사용 될 수 있는 심장 마비 모델 개발. 피터 외 알. 심근 경색과 심장 disfunction 초점 국 소 빈 혈과 reperfusion 상해8통해 분석 하는 소형된 CPB 모델을 사용 하 여 제어 reperfusion 배열. Jungwirth 외. 먼저 깊은 저체온증이 순환 체포 (DHCA) 모델, DHCA 및 잠재적인 신경 전략6글로벌 국 소 빈 혈과 reperfusion 상해 명료 수 있는 설립. DHCA를 사용 하 여 연구 조사 저체온증, reperfusion, 혈-트리거 신호 이벤트9의 영향. 깊은 저체온증 활성화와 다양 한 효소의 비활성화에 영향을 미칠 수 있습니다 하 고 통로 기계 장치 알 수 없는10유지. 다른 한편으로, 심장 마비 모델 또는 심장 허 혈 모델 국 소 빈 혈과 reperfusion 심장 상해를 조사 하기 위해 사용 되어야 한다. 이러한 다양 한 쥐 CPB 모델을 매우 인간의 CPB 정리 CPB에 관련 된 병 적인 과정을 공개 하 고 CPB 관련 합병증을 줄일 수 있습니다.
이 프로토콜에서는 수혈 또는 쥐 inotropic 에이전트 없이 간단한 CPB 모델을 보여 줍니다. 이 모델은 장기간의 연구에 대 한 여러 기관 sequelae를 CPB의 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>Rodent Ventilator 7025</td><td>Ugo Basile</td><td>7025</td><td>Ventilator</td></tr><tr><td>OxiQuant B</td><td>ENVITEC</td><td>46-00-0023</td><td>Oxygen Sensor</td></tr><tr><td>CMA 450 Temperature Controller</td><td>CMA</td><td>8003759</td><td>Temperature Controller</td></tr><tr><td>CMA 450 Heating Pad</td><td>CMA</td><td>8003763</td><td></td></tr><tr><td>CMA 450 Rectal Probe</td><td>CMA</td><td>8003761</td><td></td></tr><tr><td>DIN(8) to Disposable BP Transducer</td><td>ADInstruments</td><td>MLAC06</td><td></td></tr><tr><td>Disposable BP Transducer</td><td>ADInstruments</td><td>MLT0670</td><td></td></tr><tr><td>IX-214 Data Recorder</td><td>iWorx Systems</td><td>IWX-214</td><td>amplifier</td></tr><tr><td>LabScribe software</td><td>iWorx Systems</td><td></td><td>software</td></tr><tr><td>Roller pump</td><td>Furue Science</td><td>Model RP-VT</td><td>pump</td></tr><tr><td>Happy Cath</td><td>Medikit</td><td>EB 19G 4HCLs PP</td><td>17-gauge multiorifice angiocatheter</td></tr><tr><td>SURFLO ETFE I.V. Catheter</td><td>Terumo</td><td>SR-OX2419CA</td><td>24-gauge angiocatheter</td></tr><tr><td>Oxygenator</td><td>Mera</td><td>HPO-002</td><td></td></tr><tr><td>CPB circuit</td><td>Mera</td><td>custom-made</td><td></td></tr><tr><td>Hespander fluid solution</td><td>Fresenius Kabi</td><td>3319547A4035</td><td>Hydroxyethyl starch</td></tr></tbody></table>

a recovery cardiopulmonary bypass model without transfusion or inotropic agents in rats

심장과 폐 우회 (CPB) 심장 혈관 수술에 필수 되지 않습니다. CPB 기술 및 장치, 다중 장기 합병증의 극적인 세련미에도 불구 하 고 장기간에 관련된 형사 요 아직도 심장 혈관 수술의 결과 손상 하 고 수술 후 사망률 및 사망을 악화 시킬 수 있습니다. CPB의 임상 사용 업과 동물 모델 CPB, 하는 동안 발생 하는 병 태 생리 프로세스의 설명을 사용 하 고 이러한 합병증을 방지 하는 전략을 개발 하기 위해 전 임상 연구를 촉진. 쥐 CPB 모델은 유리한 그들의 더 큰 비용 절감 효과, 편리한 실험 과정, 풍부한 테스트 방법에서 유전자 또는 단백질 수준, 및 유전 일관성. 그들은 면역 체계 활성화 및 proinflammatory cytokines, 칭찬 활성화 및 산소 자유 래 디 칼의 생산의 종합 조사를 위해 사용할 수 있습니다. 쥐 모델 정제 그리고 점차적으로 큰 동물 모델의 자리를 차지 하는 있다. 여기, 우리는 수혈 또는 쥐 inotropic 에이전트 없이 간단한 CPB 모델을 설명합니다. 이 복구 모델의 장기 연구 CPB의 여러 기관 sequelae 수 있습니다.

그림 1 에서는 전체 CPB 회로. 이 모델에서 생리 적 변수 그림 2에 표시 됩니다 그리고 직장 온도 포함, 동맥 혈압, 심장 박동을 의미. 그림 3 CPB, 동맥 산소의 부분 압력, 동맥 이산화탄소가, 기본 초과, 혈 청 칼륨, 표현 및 수소의 잠재력의 부분 압력을 포함 하 여 동안 동맥 혈 가스 분석을 보여준다. 절차를 ...

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A Recovery Cardiopulmonary Bypass Model Without Transfusion or Inotropic Agents in Rats

수혈 또는 쥐 Inotropic 에이전트 없이 복구 심폐 바이패스 모델

여기, 선물이 수혈 또는 쥐 inotropic 에이전트 없이 단순 복구 심폐 바이패스 모델을 설명 하는 프로토콜. 이 모델의 장기 연구 심폐 바이패스의 여러 기관 sequelae 수 있습니다.

Cardiopulmonary bypass (CPB) is indispensable in cardiovascular surgery. Despite the dramatic refinement of CPB technique and devices, multi-organ ...

a-recovery-cardiopulmonary-bypass-model-without-transfusion-or

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

7.8K 조회수.  Kyoto University. 여기, 선물이 수혈 또는 쥐 inotropic 에이전트 없이 단순 복구 심폐 바이패스 모델을 설명 하는 프로토콜. 이 모델의 장기 연구 심폐 바이패스의 여러 기관 sequelae 수 있습니다.

비디오: A Recovery Cardiopulmonary Bypass Model Without Transfusion or Inotropic Agents in Rats

Cardiopulmonary Bypass in a Mouse Model: A Novel Approach

As prolonged cardiopulmonary bypass becomes more essential during cardiac interventions, an increasing clinical demand arises for procedure optimization and for minimizing organ damage resulting from prolonged extracorporal circulation. The goal of this paper was to demonstrate a fully functional and clinically relevant model of cardiopulmonary bypass in a mouse. We report on the device design, perfusion circuit optimization, and microsurgical techniques. This model is an acute model, which is not compatible with survival due to the need for multiple blood drawings. Because of the range of tools available for mice (e.g., markers, knockouts, etc.), this model will facilitate investigation into the molecular mechanisms of organ damage and the effect of cardiopulmonary bypass in relation to other comorbidities.

This paper describes how to perform cardiopulmonary bypass in mice. This novel model will facilitate the investigation of the molecular mechanisms involved in organ damage.

마우스 모델에서 심폐 바이패스: 새로운 접근

As prolonged cardiopulmonary bypass becomes more essential during cardiac interventions, an increasing clinical demand arises for procedure optimization ...

연구

의학

Pre-clinical Model of Cardiac Donation after Circulatory Death

Cardiac transplantation demand is on the rise; nevertheless, organ availability is limited due to a paucity of suitable donors. Organ donation after circulatory death (DCD) is a solution to address this limited availability, but due to a period of prolonged warm ischemia and the risk of tissue injury, its routine use in cardiac transplantation is seldom seen. In this manuscript we provide a detailed protocol closely mimicking current clinical practices in the context of DCD with continuous monitoring of heart function, allowing for the evaluation of novel cardioprotective strategies and interventions to decrease ischemia-reperfusion injury.
In this model, the DCD protocol is initiated in anesthetized Lewis rats by stopping ventilation to induce circulatory death. When systolic blood pressure drops below 30 mmHg, the warm ischemic time is initiated. After a pre-set warm ischemic period, hearts are flushed with a normothermic cardioplegic solution, procured, and mounted onto a Langendorff ex vivo heart perfusion system. Following 10 min of initial reperfusion and stabilization, cardiac reconditioning is continuously evaluated for 60 min using intraventricular pressure monitoring. A heart injury is assessed by measuring cardiac troponin T and the infarct size is quantified by histological staining. The warm ischemic time can be modulated and tailored to develop the desired amount of structural and functional damage. This simple protocol allows for the evaluation of different cardioprotective conditioning strategies introduced at the moment of cardioplegia, initial reperfusion and/or during ex vivo perfusion. Findings obtained from this protocol can be reproduced in large models, facilitating clinical translation.

This protocol shows a simple and flexible approach for the evaluation of new conditioning agents or strategies to increase the feasibility of cardiac donation after circulatory death.

순환사망 후 심장 기증 전 임상 모델

Cardiac transplantation demand is on the rise; nevertheless, organ availability is limited due to a paucity of suitable donors. Organ donation after ...

A Rat Lung Transplantation Model of Warm Ischemia/Reperfusion Injury: Optimizations to Improve Outcomes

From our experience with rat lung transplantation, we have found several areas for improvement. Information in the existing literature regarding methods for choosing appropriate cuff sizes for the pulmonary vein (PV), pulmonary artery (PA), or bronchus (Br) are varied, thus making the determination of proper cuff size during rat lung transplantation an exercise of trial and error. By standardizing the cuffing technique to use the smallest effective cuff appropriate for the size of the vessel or bronchus, one can make the transplantation procedure safer, faster, and more successful. Since diameters of the PV, PA, and Br are related to the body weight of the rat, we present a strategy to choosing an appropriate size using a weight-based guide. Since lung volume is also related to body weight, we recommend that this relationship should also be considered when choosing the proper volume of air for donor lung inflation during warm ischemia as well as for the proper volume of PBS to be instilled during bronchoalveolar lavage (BAL) fluid collection. We also describe methods for 4th intercostal space dissection, wound closure, and sample collection from both the native and transplanted lobes.

Here, we present optimizations to a rat lung transplantation model that serve to improve outcomes. We provide a size guide for cuffs based on body weight, a measurement strategy to ascertain the 4th intercostal space, and methods of wound closure and BAL (bronchoalveolar lavage) fluid and tissue collection.

온난 허혈/재관류 손상의 쥐 폐 이식 모델: 결과 개선을 위한 최적화

From our experience with rat lung transplantation, we have found several areas for improvement. Information in the existing literature regarding methods ...

A New Model of Heart Failure Post-Myocardial Infarction in the Rat

Ligation of the left anterior descending (LAD) coronary artery has been widely used to establish the rat model of heart failure (HF) post myocardial infarction (MI). However, the disadvantages of this model include high mortality rate after ligation and larger variations both in the infarct size and the degree of impaired cardiac function. In addition, a ventilator or exteriorization of the heart is indispensable for the previous models, which complicates the procedure during the ligation. In this study, we developed a reliable and reproducible model without the ventilator or exteriorization of the heart by ligating the LAD coronary artery. Four weeks after the procedure, we found that the serum concentrations of CK-MB, NT-proBNP, and Renin, which were used to assist diagnoses of MI and HF, were significantly higher in the MI group compared to the sham group. In contrast, the value of left ventricle ejection fraction (LVEF) in the MI group was obviously less than in the sham group. Furthermore, the infarct size and cardiac fibrosis area were individually confirmed and quantitatively analyzed by TTC staining and Masson's trichrome staining. Smaller variations were found in either infarct size or fibrosis area in the MI group, which helped to develop a reliable and reproducible model of HF post-MI. This new model of HF post-MI in the rat is vital for studying the potential mechanisms of MI and HF. This new method can be used to develop the new drug for treatment of MI and HF in rats by using pharmacological strategies.

We successfully developed a reliable and reproducible model of heart failure post-myocardial infarction in the rat without ventilation or exteriorization of the heart. This simplifies the procedure and benefits the further studies about the potential mechanisms behind the heart failure.

Ligation of the left anterior descending (LAD) coronary artery has been widely used to establish the rat model of heart failure (HF) post myocardial ...

Large-Animal Model of Donation after Circulatory Death and Normothermic Regional Perfusion for Cardiac Assessment

The increase in demand for cardiac transplantation throughout the years has fueled interest in donation after circulatory death (DCD) to expand the organ donor pool. However, the DCD process is associated with the risk of cardiac tissue injury due to the inevitable period of warm ischemia. Normothermic regional perfusion (NRP) allows for an in situ organ assessment, allowing the procurement of hearts determined to be viable. Here, we describe a clinically relevant large-animal model of DCD followed by NRP. Circulatory death is established in anesthetized pigs by stopping mechanical ventilation. After a preset warm ischemia period, an extracorporeal membrane oxygenator (ECMO) is used for a NRP period lasting at least 30 min. During this reperfusion period, the model allows the collection of various myocardial biopsies and blood samples for initial cardiac evaluation. Once NRP is weaned, biochemical, hemodynamic, and echocardiographic assessments of cardiac function and metabolism can be performed before organ procurement. This protocol closely simulates the clinical scenario previously described for DCD and NRP in heart transplantation and has the potential to facilitate studies aimed at decreasing ischemia-reperfusion injury and enhance cardiac functional preservation and recovery.

The protocol describes a large-animal (porcine) model of donation after circulatory death, followed by thoracoabdominal normothermic regional perfusion that closely simulates the clinical scenario in heart transplantation, and has the potential to facilitate therapeutic studies and strategies.

순환기 사망 후 기증의 대형 동물 모델 및 심장 평가를 위한 정상 국소 관류

The increase in demand for cardiac transplantation throughout the years has fueled interest in donation after circulatory death (DCD) to expand the organ ...

Rat Model of Normothermic Ex-Situ Perfused Heterotopic Heart Transplantation

Heart transplantation is the most effective therapy for end-stage heart failure. Despite the improvements in therapeutic approaches and interventions, the number of heart failure patients waiting for transplantation is still increasing. The normothermic ex situ preservation technique has been established as a comparable method to the conventional static cold storage technique. The main advantage of this technique is that donor hearts can be preserved for up to 12 h in a physiologic condition. Moreover, this technique allows resuscitation of the donor hearts after circulatory death and applies required pharmacologic interventions to improve donor function after implantation. Numerous animal models have been established to improve normothermic ex situ preservation techniques and eliminate preservation-related complications. Although large animal models are easy to handle compared to small animal models, it is costly and challenging. We present a rat model of normothermic ex situ donor heart preservation followed by heterotopic abdominal transplantation. This model is relatively cheap and can be accomplished by a single experimenter.

Here, we present an assessment protocol of a heterotopically implanted heart after normothermic ex situ preservation in the rat model.

Normothermic Ex-Situ 관류 이종 심장 이식의 쥐 모델

Heart transplantation is the most effective therapy for end-stage heart failure. Despite the improvements in therapeutic approaches and interventions, the ...

Extracorporeal Cardiopulmonary Resuscitation in Animal Model After Cardiac Arrest

Pediatric Animal Model of Extracorporeal Cardiopulmonary Resuscitation After Prolonged Circulatory Arrest

Congenital heart disease (CHD) is the most prevalent congenital malformation, with about one million births impacted worldwide per year. Comprehensive investigation of this disease requires appropriate and validated animal models. Piglets are commonly used for translational research due to their analogous anatomy and physiology. This work aimed to describe and validate a neonatal piglet model of cardiopulmonary bypass (CPB) with circulatory and cardiac arrest (CA) as a tool for studying severe brain damage and other complications of cardiac surgery. In addition to including a list of materials, this work provides a roadmap for other investigators to plan and execute this protocol. After experienced practitioners performed several trials, the representative results of the model demonstrated a 92% success rate, with failures attributed to small piglet size and variant vessel anatomy. Furthermore, the model allowed practitioners to select from a wide variety of experimental conditions, including varying times in CA, temperature alterations, and pharmacologic interventions. In summary, this method uses materials readily available in most hospital settings, is reliable and reproducible, and can be widely employed to enhance translational research in children undergoing heart surgery.

저자 스포트라이트: 신생아 자돈 모델을 사용한 소아 심장 수술 시뮬레이션

This protocol describes a neonatal porcine model of cardiopulmonary bypass (CPB), with circulatory and cardiac arrest as a tool for studying severe brain damage and other complications secondary to CPB.

장기간의 순환 정지 후 체외 심폐 소생술의 소아 동물 모델

Congenital heart disease (CHD) is the most prevalent congenital malformation, with about one million births impacted worldwide per year. Comprehensive ...

Modified Heterotopic Abdominal Heart Transplantation and a Novel Aortic Regurgitation Model in Rats

Over the past 50 years, many researchers have reported heterotopic abdominal heart transplantation in mice and rats, with some variations in the surgical technique. Modifying the transplantation procedure to strengthen the myocardial protection could prolong the ischemia time while preserving the donor&#39;s cardiac function. This technique&#39;s key points are as follows: transecting the donor&#39;s abdominal aorta before harvesting to unload the donor&#39;s heart; perfusing the donor&#39;s coronary arteries with a cold cardioplegic solution; and topical cooling of the donor&#39;s heart during the anastomosis procedure. Consequently, since this procedure prolongs the acceptable ischemia time, beginners can easily perform it and achieve a high success rate.
Moreover, a new aortic regurgitation (AR) model was established in this work using a technique different from the existing one,&#160;which is created by inserting a catheter from the right carotid artery and puncturing the native aortic valve under continuous echocardiographic guidance. A heterotopic abdominal heart transplantation was performed using the novel AR model. In the protocol, after the donor&#39;s heart is harvested, a stiff guidewire is inserted into the donor&#39;s brachiocephalic artery and advanced toward the aortic root. The aortic valve is punctured by pushing the guidewire further even after the resistance is felt, thus inducing AR. It is easier to damage the aortic valve using this method than with the procedure described in the conventional AR model. Additionally, this novel AR model does not contribute to the recipient&#39;s circulation; therefore, this method is expected to produce a more severe AR model than the conventional procedure.

This study demonstrates a reproducible heterotopic abdominal heart transplantation technique in rats that beginners can learn and perform. Additionally, a novel aortic regurgitation model in rats is generated by performing heterotopic abdominal heart transplantation and damaging the donor's aortic valve using a guidewire after harvesting.

쥐의 수정된 이종 복부 심장 이식 및 새로운 대동맥 역류 모델

Over the past 50 years, many researchers have reported heterotopic abdominal heart transplantation in mice and rats, with some variations in the surgical ...

수혈 또는 쥐 Inotropic 에이전트 없이 복구 심폐 바이패스 모델

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온난 허혈/재관류 손상의 쥐 폐 이식 모델: 결과 개선을 위한 최적화

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순환기 사망 후 기증의 대형 동물 모델 및 심장 평가를 위한 정상 국소 관류

Normothermic Ex-Situ 관류 이종 심장 이식의 쥐 모델

장기간의 순환 정지 후 체외 심폐 소생술의 소아 동물 모델

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