NIH hibe R01 HL085369 HL067322, HL082729, EB008999

1. Hazırlık <ol><li> Taze yapılmış Tyrodes &#39;çözüm (128,2 NaCl, 1.3 mM CaCl 2, 4.7 KCl, 1.19 NaH 2 PO 4, 1.05 NaHCO 3 MgCl 2, 20.0 ve 11.1 glukoz) hazırlayın. Çözümler günlük hazırlık hızlandırmak için, önceden iki stok çözelti hazırlamak ve bunları saklamak +4 ° C soğutma sistemi: (1) Menkul Kıymetler (g/2L, 374,6 NaCl, 9.56 CaCl 2, 17,52 KCl, 8,21 NaH 2 PO 4 , 10.67 MgCl 2) ve (2) Stok II (g/2L, 84,01 NaHCO 3). Tyrodes bir deneyde olmak için yeterli bir çözüm 2L yapmak için, Stok, Stok II 80ml, ve glikoz 4g 80ml deiyonize su ve karıştırın 1840mL. </li><li> Boyalar ve uncouplers stok çözümleri hazırlayın: (1) eksitasyon-kasılma uncoupler blebbistatin stok solüsyonu (DMSO Tocris Bioscience, 2mg/mL çözüm), (2) voltaj duyarlı boya di-4-ANEPPS stok solüsyonu (Invitrogen, 1mg/ml DMSO solüsyonu), (3) voltaj duyarlı boya RH 237 stok solüsyonu (Invitrogen, DMSO 1.25mg/ml çözüm), (4) kalsiyum göstergesi Rhod-02:00 stok solüsyonu (Invitrogen, DMSO 1mg/ml çözüm). Tek bir tavşan deney di-4-ANEPPS stok solüsyonu, 30 mcL RH237 stok solüsyonu ve Rhod 02:00 stok solüsyonu 200 mcL yaklaşık 30 mcL gerektirir. Tekrarlanan dondurma ve çözme önlemek için, -20 ° C&#39;de di-4-ANEPPS 100 mcL alikotları depolamak Diğer boyalar da -20 ° C&#39;de saklanır. Çözünmüş blebbistatin +4 ° C buzdolabında saklayın. </li><li> 2L şişeye kalp, transfer Tyrodes &#39;çözüm hasat önce ve 37 çözüm sıcaklık sağlayan bir su banyosunda (Fisher Scientific) ° C içine yerleştirin % 5 CO 2 - Çözüm% 95 O 2 ile oksijenli. PH 7.35 tutulur ± 0.05 oksijenlenme düzeyini ayarlayarak. Çözüm Langendorff perfüzyon sisteminde dolaşan ve net bir naylon filtre (gözenek boyutu: 11μm, Millipore) tarafından filtre önce perfüzyon hattı kanül yerleştirilir. </li><li> Kalp hasat öncesi izleme ekipmanları hazırlayın. Bir basınç dönüştürücü (TEFE), deney sırasında aort basıncı izlemek için kullanılır. Basınç dönüştürücü Temel kalp perfüzyon sistemine bağlı değilken mmHg sıfıra ayarlanır. Pseudo-EKG elektrotları yaklaşık Kurşun I, II ve III Einthoven üçgeni EKG odasına yerleştirilir. </li></ol> 2. Tavşan Kalpler Hasat ve Perfüzyon <ol><li> Tavşan tavşan süzgeç sabitleyin. Sodyum pentobarbital (50 mg / kg) 2000 U heparin intravenöz enjeksiyon yoluyla tavşan Euthanize. Tavşan ağrı refleksi eksikliği belirlendiği, tamamen ötenazi olduğunda, göğüs boşluğu hızla açıldı ve kalp ve akciğerler eksize. </li><li> Arkus aorta dalları önce aort artan üst ucunda bir kesim olun. Asendan aorta hava temizleme ve sonra hızlı bir şekilde, daha önce koroner hava uzak tutmak için çok önemli bir kabarcık Tuzakçı bağlı olan bir kanül, 16-gauge kalp cannulate. Kalp retrograd olmayan bir sirkülasyon Langendorff perfüzyon sistemi perfüze sonra, bir kesim hızla perikard açık olun. </li><li> Kan perfüzyon kızarmış ise, akciğer, trakea, yağ ve bağ dokuları çıkarın. </li><li> Çok önemli! Silikon tüp (~ 3 cm çapında, uzun, ve 2mm), pulmoner ven ve mitral kapak yoluyla sol ventrikül (LV) içine yerleştirilir ve deney boyunca orada muhafaza edilir. Bu tüp LV sıkışıp çözüm bültenleri. Mekanik immobilize kalp Langedorff-perfüzyon deney sırasında saat dolaşımı olmadan, LV boşluğunda, ciddi iskemi neden ve aritmi üretmek için muhtemeldir. </li><li> Sirkülasyon Langendorff-perfüzyon sistemi optik haritalama aparatı ile kanül ile kalp taşıyın. </li></ol> 3. Panoramik Optik Haritalama Sistemi kullanılarak yapılan deneyler yürütülmesi <ol><li> Ismarlama bir altıgen odasında kalp yerleştirin ve kanül perfüzyon sistemine bağlamak. Perfüzyon pompa akış hızını ayarlayarak aort basıncı 60 ± 5 mmHg koruyun. Ben sözde-EKG yol izleyin. Yaklaşık 7.35 pH ± 0.05 koruyun. </li><li> Blebbistatin spektrumun görünen kısmı UV ve düşük sonunda (450-490 nm) 17 photoinactivated çünkü, oda ışığı kapatın. Yavaş yavaş enjeksiyon portu üzerinden kanül üzerinde bulunan hava balonu Tuzakçı blebbistatin stok solüsyonu enjekte edilir. Yavaş yavaş her bolus enjeksiyon için 0.1ml blebbistatin enjekte edilir. Sonraki enjeksiyon basıncı dengelemek için önce bekleyin. </li><li> Pacing elektrod deneysel tasarım özel konumu üzerine yavaşça yerleştirin. </li><li> Her foto-diyot dizinin görüntü düzlemi (PDA) bulunan buzlu cam kalp üç görüntüye odaklanınkalp çevresindeki açıları eşit aralıklı. Üç PDA alan görüş kalp sığdırmak için kanül ve her PDA ve kalp arasındaki mesafeleri konumunu ayarlayın. Buzlu cam her odaklı görüntü bir fotoğraf çekin. </li><li> Yavaş yavaş 10 enjekte ~ perfüzyon çözüm içine hava kabarcığı tuzak enjeksiyon portu üzerinden 20μL di-4-ANEPPS stok solüsyonu. Optik kayıtlar almadan önce 1 ~ 3 dakika bekleyin. </li><li> Ilk kayıt için, yeşil LED ışığı (herhangi bir eksitasyon filtresi, LED TAŞKIN, LUMILEDS) açmak ısmarlama veri toplama sistemi ile bağlantılı üç PDA&#39;lar, 5 optik kayıtları aynı anda almak ve LED ışığı kapatın . Üç PDA farklı piksel sinyallerin kalitesini kontrol edin. 0.1 ~ 0.2mL blebbistatin stok solüsyonu optik aksiyon potansiyeli hareket eserler fark ettiniz. Sinyal-gürültü oranı düşük ise, başka bir 5 mcL di-4-ANEPPS stok çözüm ekleyin. </li><li> Fonksiyonel çalışma için tasarlanmış deneysel protokol bitirin. Sinyal photobleaching ya da yıkanmaya nedeniyle deneyler sırasında bozulur ek 5μL di-4-ANEPPS stok solüsyonu ile kalp yeniden leke. </li><li> Fonksiyonel çalışmanın tamamlanmasından sonra oda ışığı açın. 36 eşit aralıklı açılardan kalp fotoğraflar çekin. Bu, tek bir PDA yerde sabit bir dijital kamera ile 10 ° bir adım kalp döndürerek elde edilir. </li><li> Kalp odasının dışarı çekin. Tüm çözümler boşaltın. DI su,% 70 reaktif alkol, ve yine DI su sırası perfüzyon sistemi yıkayın. </li><li> Veri analizi, 36 dijital fotoğraf, yeniden inşa geometri yüzeye optik sinyal kaydı ve aksiyon potansiyeli süresi (AKB) ölçümü, iletim hızı (CV), faz, vb 6 kalp geometri yeniden yapılanma </li></ol> 4. Çift Haritalama Sistemi kullanılarak yapılan deneyler yürütülmesi <ol><li> (Part 2 sonra Devam) bir cam odası (Radnoti) kanüllü kalp ve kanül perfüzyon sistemine bağlamak. Kalp ventriküler apeks ve kulakçıklar odasının silikon altına sabitleyin. </li><li> Oda ışığı kapatın. Yavaş yavaş kalp hareketsiz perfüzyon kanülü için önce enjeksiyon portu üzerinden (10μM ulaşmak için 15 ~ 20 dk) blebbistatin stok solüsyonu enjekte. </li><li> Epikardiyal yüzeyi üzerinde bir plastik Petri kabı veya diğer cam pencere kapağı, çözüm yüzey hareketi azaltmak için koyun. </li><li> Aynı alanda çift haritalama sistemi (Ultima-L, SciMedia) iki CMOS kamera odaklanın. Yayılan floresans dikroik ayna (635 nm kesme, Omega Optik) tarafından ayrılmış ve gerilim sinyalleri için 700nm longpass filtresi (Thorlabs) ve kalsiyum sinyaller için 590/30 nm band geçiren filtre (Omega Optik) tarafından filtre edilir. </li><li> Daha fazla aydınlatma elde etmek için haritalama alanında doğru; iki halojen lambalar (SciMedia, Costa Mesa, CA Newport Oriel Instruments, Stratford, CT) ışık kılavuzları yöneltin. Tahrik olma filtreler (531/40 nm, SemRock) kullanılır. </li><li> Leke enjeksiyon portu üzerinden voltaj duyarlı boya RH 237 stok solüsyonu (10 ~ 30 mcL) ile kalp. </li><li> Pluronic F-127 ile Rhod 02:00 (0.2mL) stok solüsyonu (Invitrogen, 1:1 karışımı) karıştırın. Su-banyo sonikatör 1dk sonikasyon. Kabarcık Tuzakçı bağlantı noktası üzerinden karışımı enjekte edilir. Rhod-2 de esterleştirme haritalandırma başlamadan önce izin için yaklaşık 20 dakika bekleyin. </li><li> Çözüm yüzeyinde hareket önlemek için tek bir kayıt için superfusion pompa kapatmak; ikaz ışık kaynağı (halojen lambalar) açın; veri toplama sistemi (Ultima-L, SciMedia) bağlı iki kameralar kullanarak optik kayıtları alabilir. ikaz ışıkları kapatmak ve superfusion pompası açmak. Optik sinyallerin kalitesini kontrol edin. Doku gerekirse yeniden leke. </li><li> Bir çalışma için tasarlanmış deneysel protokol geri kalanını tamamlayın. </li><li> Oda ışığı açın ve kalp görüş alanını içeren bir fotoğraf çekmek. Kalp odasının dışarı çekin. Tüm çözümler boşaltın. DI su,% 70 oranında reaktif alkol (Fisher Scientific) ve DI su sırası perfüzyon sistemi yıkayın. </li><li> Veri analizi AKB, CV, kalsiyum geçici süresi (CaTD), AP yukarı doğru vuruş ve CAT yükselişi, kalsiyum geçici yükselme zamanı, ve Kedi çürüme bir monoexponential uyum sürekli zaman arasındaki gecikme ölçümleri içerir. </li></ol> Temsilcisi Sonuçlar: <img src="/files/ftp_upload/3160/3160fig1.jpg" alt="Şekil 1"/> Şekil 1 Temsilcisi panoramik optik haritalama sistemi kullanarak bir Langendorff perfüze tavşan deney sonuçları. (A), üç boyutlu mesh-grid yüzey şeklinde tavşan kalp ve yeniden inşa tavşan kalp geometri ön görünümü. (B) Tepikardiyal yüzeyi açılmamış renk kodlu taşiaritmi bir atağı sırasında kırmızı ile gösterilen wavefront gösteren faz (faz düzlemi analizi 18 ile elde edilen). (C), istikrarlı bir evresel aritmi döngüsü sırasında aktivasyon wavefront (kırmızı renk) yayılma paneli B. (D) Sekiz anlık görüntülerini 1-5 ile işaretlenmiş faz tekillik genelinde beş optik aksiyon potansiyeli kayıtları. Wavefront çevrelerinde kalbin ön yüzeyinde görünür bir faz tekillik, etrafında saat yönünde. Repolarizasyon için renk (mavi) arka wavefront (örneğin, 80ms, 100ms, 120ms) görülebilecek şekilde kısmen saydam olarak ayarlanır. Bu evresel aritmi bir film tamamlayıcı video 1 sağlanmaktadır. Geometri yeniden yapılanma, sinyal kaydı, faz harita hesaplanması, ve yüzey açılması için yöntemler başka bir yerde 6 detaylı olarak açıklanmıştır. <img src="/files/ftp_upload/3160/3160fig2.jpg" alt="Şekil 2"/> Şekil 2 çift haritalama sistemi (geçici aksiyon potansiyeli ve kalsiyum eş zamanlı haritalama) kullanarak Langendorff-perfüze tavşan kalbinde deney Temsilcisi sonuçları. Siyah noktalarla kaplı görünümü haritalama alanı ile (A) kalbin ön yüzey. (B) A kayıtları tek bir sitede yakın görünümü. (C) Örnek aksiyon potansiyeli izleri (mavi) ve kalsiyum, tüm piksel kayıtlar gösterilir ve mekansal çözünürlükte 200μm paneli A. Not siyah noktalar işaretlenmiş eşit aralıklı yerlerde bir dizi geçici (kırmızı).

<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>

Çıkar çatışması ilan etti.

Tecrübelerimize dayanarak, başarılı bir Langendorff perfüze tavşan kalbinde deney için tuşları iyi hazırlanmış Tyrodes &#39;çözüm, kalp hızlı hasat, bakımlı perfüzyon basıncı ve perfüzyon sisteminde oksijenli çözüm uygun pH içerir. Mümkün olan en yüksek sinyal-gürültü oranı ile sinyal kaydetmek için, ışık kaynağı, optik filtreler, optik odaklama, foto, vb 19 gibi faktörleri dikkate almak gerekir. Ayrıntılar bu yönlerini başka bir yerde 19 tartışılmıştır. Genç tavşan (yaş: 4-5 ay; ağırlığı: 7-9 kilo), sinyal gürültü oranı optik sinyalleri azalır epikardiyal yağ, önlemek için kullanılır olabilir. Her pikselin tarafından kaydedilen sinyal doku hacmi yayılan ışık ağırlıklı bir entegrasyon. Bu doku hacmi derinliği, kullanılan boya uyarma ve emisyon dalga boylarında bağlıdır. Di-4-ANEPPS için, örnek olarak, tahmin edilen penetrasyon derinliği 20 tavşan kalp 300μm. Böylece, elektrik fonksiyon yerel heterojenite sinoatriyal düğüm, atriyoventriküler düğüm mevcut olduğunda optik sinyal yorumlanması dikkatli yapılır ve ventriküler aritmi 1,21,22 sırasında olmalıdır. Elektrot kayıt ile karşılaştırıldığında optik haritalama tekniğinin bir sınırlama optik aksiyon potansiyelinin repolarizasyon fazı genellikle kalp kasılması nedeniyle hareket artifakı distored olmasıdır. Mekanik kısıtlama artifakı azaltmak için kullanılır olabilir, ancak tamamen ortadan kaldırmaz. Buna karşılık, farmakolojik eksitasyon-kasılma uncouplers hareket artifakı giderilmesinde etkilidir. Ancak, bu uncouplers (örneğin, 2,3-Butanedione Monoxime) önemli elektrofizyolojik yan etkileri olabilir. Blebbistatin normal kalp 23 kardiyak elektrofizyoloji üzerinde herhangi bir olumsuz yan etkileri olduğu gösterilmiştir ve bu nedenle optik haritalama için umut verici bir uncoupler . Bu daralmanın kaldırılması nedeniyle ödem ivme de elektrofizyoloji etkileyebilir dikkat edilmelidir.

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif </td><td> Şirket </td><td> Katalog Numarası </td></tr><tr><td> NaCl </td><td> Fisher Scientific, Fair Lawn, NJ </td><td> S271-1 </td></tr><tr><td> CaCl 2 (2H 2 O) </td><td> Fisher Scientific, Fair Lawn, NJ </td><td> C79-500 </td></tr><tr><td> KCl </td><td> Fisher Scientific, Fair Lawn, NJ </td><td> S217-500 </td></tr><tr><td> MgCl 2 (6H 2 O) </td><td> Fisher Scientific, Fair Lawn, NJ </td><td> M33-500 </td></tr><tr><td> NaH 2 PO 4 (H 2 O) </td><td> Fisher Scientific, Fair Lawn, NJ </td><td> S369-500 </td></tr><tr><td> NaHCO 3 </td><td> Fisher Scientific, Fair Lawn, NJ </td><td> S233-3 </td></tr><tr><td> D-glikoz </td><td> Fisher Scientific, Fair Lawn, NJ </td><td> D16-1 </td></tr><tr><td> Blebbistatin </td><td> Bioscience Tocris Ellisville, MO </td><td> 1760 </td></tr><tr><td> Di-4-ANEPPS </td><td> Invitrogen, Carlsbad, CA </td><td> D1199 </td></tr><tr><td> RH237 </td><td> Invitrogen, Carlsbad, CA </td><td> S1109 </td></tr><tr><td> Rhod-02:00 </td><td> Invitrogen, Carlsbad, CA </td><td> R1244 </td></tr><tr><td> Pluronic F127 </td><td> Invitrogen, Carlsbad, CA </td><td> P3000MP </td></tr><tr><td> Dimetil sulphoxide (DMSO) </td><td> Sigma, St Louis, MO </td><td> D2650 </td></tr></tbody></table>

multiparametric optical mapping of the langendorff-perfused rabbit heart

Optik görüntüleme ve floresan probları diğer yaklaşımlar 1 başarılı olamazdı şekillerde kardiyak elektrofizyoloji alanında önemli ölçüde gelişmiş araştırma metodolojisi var. Kalsiyum ve gerilim duyarlı boyaların kullanımı ile, optik haritalama dokusu ile fiziksel temas olmadan, yüksek uzaysal çözünürlüğü ile transmembran aksiyon potansiyelleri ve kalsiyum transientler ölçümü sağlar. Bu koşullar altında elektrot kullanımı sakıncalı ya da imkansız 1 kardiyak elektriksel aktivite ölçümleri mümkün kılar . Örneğin, geleneksel elektrot teknikleri 1 elektrot kutuplaşma nedeniyle uyaranlara sırasında ve sonrasında uyaran-kaynaklı eserler muzdarip iken optik kayıtlar, membran potansiyeli uyarılması ve defibrilasyon sırasında ve hemen sonrasında doğru morfolojik değişiklikler sağlar. Langendorff perfüze tavşan kalbinde insan kalp fizyolojisi ve patofizyolojisi en çok çalışılan modeller biridir. Birçok klinik olarak gözlenen aritmi türleri, tavşan kalp modeli değinmeyecek olabilir. Ventriküler aritmiler sırasında tavşan kalp, kalp ve yeniden giriş dalga boyu etkili boyutu tarafından belirlenir dalga şekilleri, insan kalbi 2 ile çok benzer olduğu gösterilmiştir . Aynı zamanda sarkoplazmik retikulum (SR) gibi göreceli bir katkı olarak, tavşan miyokardda kaplin eksitasyon-kasılma eleştirel yönlerini (EC), çok insan EC kaplin 3 benzer olduğu gösterilmiştir. Burada Langendorff perfüzyon sistem kurulumu, optik haritalama sistemleri kurulumu, kalp, perfüzyon ve kalp, eksitasyon-kasılma boya boyama izolasyonu ve kanülasyon da dahil olmak üzere Langendorff perfüze tavşan kupa, optik haritalama deneylerin temel prosedürleri uncoupling ve optik sinyalleri koleksiyonu. Bu yöntemler aynı zamanda kalp debileri ayarlamalar, optik, çözümler, vs ile tavşan dışında diğer türler için uygulanan olabilir İki optik haritalama sistemleri açıklanmıştır. 4-7 tavşan kalbinde tüm epikardiyum haritaya panoramik haritalama sistemi kullanılır. Bu sistem, arrhythmogenesis ve defibrilasyon sırasında evresel devrelerin evrim küresel bir bakış sağlar ve aritmiler ve antiarrhythmia tedavisi 8,9 mekanizmaları incelemek için kullanılır olmuştur . Çift haritalama sistemi görüntüsü 10-13 aynı alanda aynı anda (CAT) geçici aksiyon potansiyeli (AP) ve kalsiyum eşlemek için kullanılır. Bu yaklaşım, elektrik alternansı ve aritmi 14-16 indüksiyon kalsiyum önemli rol anlayışımızı arttırmıştır .

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

Bu makale, panoramik görüntüleme sistemi kullanılarak Langendorff perfüze tavşan kalbinde, optik haritalama deneylerini için temel prosedürleri ve ikili (voltaj ve kalsiyum) görüntüleme yöntemidir.

Çok parametreli Langendorff perfüze Tavşan Kalp Optik Haritalama

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 Görüntüleme.  Washington University in St. Louis. Bu makale, panoramik görüntüleme sistemi kullanılarak Langendorff perfüze tavşan kalbinde, optik haritalama deneylerini için temel prosedürleri ve ikili (voltaj ve kalsiyum) görüntüleme yöntemidir.

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.

Fare Kalp Aksiyon Potansiyelleri ve Kalsiyum Geçici Optik Haritalama

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

Biyomühendislik

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.

Hücre Fusion Tespit Cre-ETOX P Rekombinasyon Yaklaşım 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.

Yerli, Fibröz Uzun Aralığı ve Bölümlere Uzun Aralığı Kollajen in vitro sentezi olarak

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.

Kalp Hastaya özel Modelleme: Ventriküler Fiber Yönelimlerin Tahmini

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).

Optik Algılama<em&gt; E. coli</emMezopor Silikon Biyosensörlerin tarafından&gt; Bakteri

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.

Optik cımbız ile Tek RNA Moleküllerin Nanomanipulation

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.

Parçacık izleme Microrheology tarafından Biyofilmler Mekanik Özelliklerinin Yerinde Haritalama

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.

Rabbit Meme Bezi için İntraduktal Teslimat

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.

Fare kalp çalışma için ışık sayfalık floresans mikroskobu

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.

Atriyoventriküler kalp kapakları biaxial mekanik karakterizasyonu

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