Микроэлектродная запись скорости срабатывания синоатриального узла для выявления внутренних дефектов кардиостимуляции у мышей

Резюме

Этот протокол направлен на описание новой методологии измерения внутренней скорости сердечного возбуждения с использованием микроэлектродной записи всей ткани синоатриального узла для выявления дефектов кардиостимуляции у мышей. Фармакологические агенты также могут быть введены в этот метод для изучения их влияния на внутреннее кардиостимуляторы.

Аннотация

Синоатриальный узел (САН), расположенный в правом предсердии, содержит кардиостимуляторы клетки сердца, и дисфункция этой области может вызвать тахикардию или брадикардию. Надежная идентификация дефектов кардиостимуляжа требует измерения внутренней частоты сердечных сокращений, в значительной степени предотвращая влияние вегетативной нервной системы, которая может маскировать дефицит частоты. Традиционные методы анализа внутренней функции кардиостимулятора включают вегетативную блокаду, вызванную лекарственными средствами, для измерения частоты сердечных ритмов in vivo, изолированные записи сердца для измерения внутренней частоты сердечных ритмов и синоатриальную полосу или одноклеточные записи зажимов синоатриальных клеток кардиостимулятора для измерения скорости спонтанного действия потенциального возбуждения. Тем не менее, эти более традиционные методы могут быть технически сложными и трудными для выполнения. Здесь мы представляем новую методологию измерения внутренней частоты сердечных возбуждений путем выполнения записей микроэлектродной решетки (MEA) препаратов синоатриального узла с цельным креплением у мышей. MEA состоят из нескольких микроэлектродов, расположенных в виде сетки для регистрации потенциалов внеклеточного поля in vitro. Способ, описанный в настоящем описании, имеет комбинированное преимущество в том, что он относительно быстрее, проще и точнее, чем предыдущие подходы к регистрации внутренней частоты сердечных частот, а также позволяет легко проводить фармакологический опрос.

Введение

Сердце является сложным органом, управляемым как сердечными, так и внешними влияниями, такими как те, которые происходят в мозге. Синоатриальный узел (SAN) представляет собой определенную область в сердце, в которой находятся клетки кардиостимулятора (также называемые синоатриальными клетками или клетками SA), ответственные за инициирование и увековечение сердцебиения млекопитающих^1,2. Внутренняя частота сердечных сокращений - это частота, управляемая клетками кардиостимулятора без влияния других сердечных или нервно-гуморальных влияний, но традиционные показатели частоты сердечных сокращений у людей и живых ж....

протокол

Все экспериментальные процедуры, описанные здесь, были проведены в соответствии с руководящими принципами Национальных институтов здравоохранения (NIH), утвержденными Институциональным комитетом по уходу за животными и их использованию (IACUC) в Южном методистском университете.

1. Покрытие многоэлектродной матрицы (MEA) для записи

1. Сделайте 25 мМ боратного буфера.
   1. Растворить 0,953 г Na₂B₄O₇·10 H₂O в 80 мл дистиллированной воды.
   2. Отрегулируйте рН до 8,4 с HCl, а затем добавьте дистиллированную воду до конечного объема 100 мл.
2. Сделайте 0,1% раствор п....

Результаты

После того, как ткань акклиматизируется в блюде в течение 15 мин, регистрируется 10 одномиминные следы. Наш текущий протокол регистрирует активность более часа, но мы зафиксировали стабильные паттерны стрельбы в течение ≥4 ч в неопубликованных данных, не показанных здесь. Если экспериме?.......

Обсуждение

Практика и освоение процесса рассечения SAN является обязательным, поскольку ткань хрупкая, а здоровая ткань необходима для успешной записи. Во время рассечения SAN правильная ориентация имеет важное значение для получения правильной области ткани. Однако первоначальная ориентация сер?.......

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
4-Aminopyridine	Sigma	A78403-25G
22 gauge syringe needle	Fisher Scientific	14-826-5A	Used for dissection
23 gauge syringe needle	Fisher Scientific	14-826-6C	Used for dissection
60mm Petri Dishes	Genesee Scientific	32-105G
500mL Pyrex Bottle	Fisher Scientific	06-414-1C	Used to store solutions
1000 mL Pyrex Bottle	Fisher Scientific	06-414-1D	Used to store solutions
Bone Forceps	Fine Science Tools	16060-11
Calcium chloride dihydrate (CaCl2·2H2O)	Sigma-Aldrich	C5080-500G
Carbogen (95% O2, 5% CO2)
Castroviejo Scissors, 4"	Fine Science Tools	15024-10
D-(+)-Glucose	Sigma-Aldrich	G7021-1KG
Data Acquisition PC			CPU: Intel Xeon or Intel Core i7, Memory: 8GB, HDD: 1TB, Graphic Card: NVIDIA or On-board, Screen: 1920x1080
Dissection Microscope	Jenco
Dissecting Pins	Fine Science Tools	26002-20
Dumont #2 Laminectomy Forceps	Fine Science Tools	11223-20
Dumont #55 Forceps	Fine Science Tools	11295-51
Extra Fine Graefe Forceps	Fine Science Tools	11152-10
Glass Chamber	Grainger	49WF30	Used for mouse euthanization
Harp Anchor Kit	Warner Instruments	SHD-22CL/15 WI 64-0247
HCl	Fisher Chemicals	SA48-4	Used for pH balancing
Hemostat	Fine Science Tools	13013-14
Heparin	Aurobindo Pharma Limited IDA, Pashamylaram	NDC 63739-953-25
HEPES	Sigma-Aldrich	H3375-250G
Inverted Microscope	Motic	AE2000
Isoflurane	Patterson Veterinary	07-893-1389
Lab Tape	Fisher Scientific	15-950
Light for Dissection Microscope	Dolan-Jenner	MI150DG 660000391014
Magesium chloride (MgCl2)	Sigma-Aldrich	208337-100G
MED64 Head Amplifier	MED64	MED-A64HE1S
MED64 Main Amplifier	MED64	MED-A64MD1A
MED64 Perfusion Cap	MED64	MED-KCAP01
MED64 Perfusion Pipe Holder Kit	MED64	MED-KPK02
MED64 ThermoConnector	MED64	MED-CP04
Mesh	Warner Instruments	640246
Microelectrode array (MEA)	Alpha Med Scientific	MED-R515A
Mobius Software	WitWerx Inc.		Specific software for the MED64
NaOH	Fisher Chemicals	S320-500	Used for pH balancing
Normal Saline	Ultigiene	NDC 50989-885-17
Paint Brush	Fisher Scientific	NC1751733
Parafilm	Genesee Scientific	PM-996
Peristaltic Pump	Gilson	F155009
Peristaltic Pump Tubing	Fisher Scientific	14-171-298	1/8'' Interior Diameter
Polyethyleneimine	Sigma	P3143
Potassium chloride (KCl)	Sigma-Aldrich	P9333-500G
Potassium phosphate monobasic (KH2PO4)	Sigma-Aldrich	P5655-500G
Sodium Bicarbonate	Sigma	S6297
Sodium chloride (NaCl)	Fisher Scientific	S671-3
Sylgruard Elastomer Kit	Dow Corning	184 SIL ELAST KIT 0.5KG
Sodium Phosphate Monobasic	Sigma	S6566
Sodium tetraborate	Sigma	S9640
Surgical Scissors	Fine Science Tools	14074-09
Transfer Pipets (3mL graduated)	Samco Scientific	225