DMK Virginia Commonwealth University NIGMS (K12GM093857) bir IRACDA hibe ile desteklenmiştir. Bu çalışma John R. Grider için NIDDKD hibe DK34153 tarafından desteklenmiştir.

Virginia Commonwealth Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) Bu protokolde kullanılan tüm hayvan ve ötenazi prosedürleri onayladı. Çözümler 1. Hazırlık <ol><li> Krebs tamponu 4 L hazırlayın ([mM] oluşan: 118 NaCl, 4.75 KCl, 1.19 KH 2 PO 4, MgSO 4 1.2, 2.54 CaCl2, 25 NaHCO 3, 11 glukoz). Deiyonize su hacmine uygun koymak her katı kimyasal, uygun miktarlarda tartılır ve çözüm netleşene kadar bir vorteks kullanarak karıştırın. </li><li> Daha sonra, carboxygen (% 95 O2,% 5 CO2) 30 dakika süre ile ısıtılarak 37 ° C ile çözelti havalandırır. </li><li> HCI kullanılarak ve gerekirse 37 ° C (organ banyosunda aynı sıcaklık), pH 7.4 ayarlarken çözeltinin pH belirler. Deneyin uzunluğu boyunca Krebs tampon sürekli carboxygenated ve 37 ° C &#39;de muhafaza edin. </li><li> Koymakperistaltik pompa tampon rezervuar ve dönüş içine peristaltik pompalar giriş ve çıkış boruları boru ve organ banyosu sisteminde tampon perfüzyon başlayacak. Not: Tampon ilk perfüzyon tamponuna organ banyoları veya kimyasal madde içine ya da doku ilave kadar orijinal kabına geri pompalanabilir. Bu deney için gerekli olan tampon miktarını azaltır. Hava parası ve giden tamponlar karışmaz, böylece daha sonra giden tampon perfüzyon hatları boş bir kaba yerleştirin konulmalıdır. </li><li> Organ banyoları içinde arabellek olur ve deney süresince 37,0 ± 0,5 ° C kalacak şekilde su sirkülasyonu ısıtma sistemi sıcaklık kalibre edin. Onay ve gerekirse, en az bir kez daha adım 2.8 banyo doku segmentleri yerleştirmeden önce, Krebs tampon pH değiştirin. </li></ol> Dokuların 2. Hazırlık <ol><li> Euthanizekapalı bir odacık veya yerel hayvan bakımı ve kullanımı komitesi tarafından onaylanmış bir başka ötenazi yönteminde karbondioksit inhalasyon / boğulma kullanımı ile kobay. </li><li> Hayvanın ötenazi onayladıktan sonra, diseksiyon makas ile uzunlamasına karın duvarı açın ve bağırsakları yerini kesti. Çekum maruz yardımcı olmak için ince bağırsağa bağlı mezenter kesin. NOT: Bir hayvan bakımı ve kullanımı komitesi tarafından onaylanmış olarak ötanazi gibi iki taraflı torakotomi gibi ikincil yordamı gerçekleştirmek onaylamak için. </li><li> Çekum distal ucunu bulun ve çekum ile bağlantısı hemen distalinde proksimal kolon transect. Sonra proksimal kolonda ilk transection tekrar ~ 8 cm distalinde transect. </li><li> Daha fazla diseksiyon için (bölüm 1 anlatılmıştır) ısıtılmış ve carboxygenated Krebs çözeltisi içine kolon doku yerleştirin. Diseksiyon banyoya kolon Pin ve mümkün olduğunca mezenter ve yağ çıkarmak için makas küçük bir kümesi kullanın. </li><li> H iseeated diseksiyon tepsi (doku perforasyonu önlemeye yardımcı olmak için) bir kör uç katetere bağlanmış bir şırınga kullanılarak lümen boyunca Krebs tamponu hafifçe perfüzyon tüm lümen içi içerik kaldırmak. Bu perfüzyon işlemi sırasında parçanın aşırı distansiyonu kaçının. </li><li> İki yangın cilalı cam tüp kateterler (3 mm çapında) edinin ve doku lümen giren cam tüp kısmı etrafında polietilen boru kısa bir parça (~ 3 mm uzunluğunda ve ~ 3 mm çapında) yerleştirin. NOT: Bu dikiş güvenliğin sağlanması için, doku ve cam tüpün etrafına yerleştirilir ve hazırlama organ banyosu içine ve doku uzunluk değişimleri sırasında yerleştirilir olarak kayma kullanılmasını sağlar. </li><li> Doku hazırlık sözlü ucunu tek kateter takın ve bir cerrahın düğüm kullanarak kateteri çevreleyen borunun küçük bir parça etrafında bir dikiş kravat. Yavaşça düğüm rahat olduğundan emin olmak için tekrar dışarı kateteri çekmeye çalışmayın. Ardından, diğer kateter giren t aynı eylemi gerçekleştirmekO doku ucunu aboral. </li><li> Kateterler güvencesindedir sonra organ banyolarına birine diseksiyonu tepsiden tüm hazırlık (doku artı kateterler) hareket ettirin. Kullanıcıya uzak olan ağız ucu banyosuna hazırlık yerleştirin. </li><li> Sonraki iki önerilen yöntemlerden biri ile organ banyosuna cam tüp kateterlerini / montaj sabitleyin. NOT: Tüpler deneme sırasında uzunluğunu değiştirme veya banyosunda Krebs tampon yüzey seviyesinden gelen doku segmenti engellemek cam Güvenliğini. <ol><li> Seçenek A: kalıpçı kil veya plastik klibin kullanımı yoluyla plastik bir organ banyosunun tarafının üstüne cam tüp üst kısmını sabitleyin. </li><li> Seçenek B: plastik klipsler kullanılarak organ banyosu hazırlık yukarıdaki kameralar tutun metal direklere cam tüpler sabitleyin. </li></ol></li><li> Kateterler banyo tespit edildikten sonra, her bir kateterin açık ucuna bir boru 5 cm&#39;lik parça eklemek. Oral kediheter, proksimal kolon segmentinin lümeni içine tampon enjekte etmek için kullanılacak bir 10 ml şırınga, bu boru ekleyin. Aboral kateter için, boru bu parça lümen çıkış, bir toplama konteynerine (50 mi beher, hazne, vs.) içine yönlendirilir sağlayacaktır. </li><li> Oral ucuna bağlanmış bir şırınga kullanarak, yavaş çalkalama doku içinden akabileceği bir sıvı sağlamak için doku lümen yoluyla Krebs tampon ısıtıldı. Akış sıvı aboral kateter çıkan ile teyit edilir. Doku 30 dakika boyunca equilibrates ise video kayıt sistemi (protokol bölüm 3) kalibre. </li></ol> Video kayıt sistemi 3. Kalibrasyon <ol><li> Parlaklık ve kontrast ve yazılımı kullanarak yatay mesafe için kamera yüksekliği yerleştirme, video ayarlarını ayarlayın. NOT: intraluminal perfüzyon kurulumları için en iyi ayarları pelet sevk 13 hızını belirlemek için kullanılan ayarlardan daha farklıdır. </li><li> CliKamera için deney sekmesinde ck kalibre edilmesi. Ardından &#39;Dosya&#39; menüsünden &#39;Kalibre&#39; seçeneğini tıklayın. </li><li> Video &#39;iş istasyonu kalibre&#39; penceresinde göründüğünde, görüntü kolon lümen içine yerleştirilen kateter uçlarını içeren bir yükseklikte kamerayı ayarlayın. </li><li> Sonra, her banyo bağlı saydam cetvel sticker kullanılarak görüntüde inceledi yatay mesafeyi kalibre. NOT: Bu kalibrasyon lümen çapı ve kasılma dalgalarının hızı, daha sonra yazılım hesaplamalar için çok önemlidir. </li><li> Onlar kamera görüntüsünde cetvele göre 10 mm aralıklı böylece aynı &#39;kalibre iş istasyonu&#39; penceresinde, kırmızı dikey kurallar ayarlayın. Ardından, &#39;mesafe imleçleri&#39; penceresine uygun mesafeyi (10 mm) yazıp &#39;CAL&#39; düğmesine tıklayın. </li><li> Sonraki kazanç, parlaklığını ayarlayın ve böylece kamera görüntüsünü değiştirmek için &#39;iş istasyonu kalibre&#39; pencere içinde sürgü kepenkDoku segmenti hafif bir arka plan üzerinde koyu silueti olarak görünür. NOT: Şekil 4 bu kalibrasyon prosedürünün iyi ve kötü örnekleri gösterilmektedir. </li><li> Düzgün Görüntüyü ayarlamak için, aynı zamanda kameranın kendisi odak ve diyafram düğmeleri ayarlayın. </li><li> Kalibrasyon tamamlanmıştır. Ardından &#39;EXIT&#39; düğmesini tıklayın nihayet pop-up &#39;Tamam&#39; ı tıklatın ve &#39;Kaydet&#39; seçeneğini tıklayın. </li></ol> 4. Genel deney prosedürleri <ol><li> Kamera kalibrasyon prosedürleri ve doku dengeleme 30 dakika tamamlandıktan sonra, her bir deney protokolünde denemeler adlandırın. Deneme adları adı ve bileşik ve sıvı hacmi konsantrasyonu dayalı olabilir lümen deney bölümü sırasında doku parçasının içine perfüze edilir. </li><li> Daha sonra, boru kelepçesinin kullanımı ile aboral kateterden çıkan boru tıkamak. NOT: Bu fu sırasında aboral ucu çıkmadan lümen sıvı engellerrther deney, şişkinlik çeşitli düzeylerde kışkırtmak için lümen belirli birimlerin kullanımına izin veren (Şekil 1). </li><li> Kobay ex vivo hazırlık içinde itici kasılmalar başlatmak için yeterli distansiyonu sağlamak için proksimal kolon lümeninde yaklaşık 0.7 ml Krebs tampon enjekte edilir. NOT: Bu birim biraz farklı olabilir (0,1-0,2 ml) olduğu gibi segmentin toplam uzunluğu ve organ banyosu içinde segmente uygulanan germe miktarı ile ilgili olarak. </li><li> Bölüm luminal sıvı tarafından şişmiş sonra, fotoğraf makinesini açın ve sonra zaman önceden belirlenmiş bir süre (örneğin, 10 dakika) için motilite kaydedin. <ol><li> Özellikle, deneysel kamera görünümünü açmak ve daha sonra kamera alanını görüntülemek için &quot;ON&quot; konumuna geçiş anahtarı tıklatın uygun adlı deneme çift tıklatın. Bir (kamera kayıt ise kayıt tuşu kırmızı kalacaktır) Sonra, kayıt başlatmak için kayıt düğmesini tıklatınnd Kaydı durdurmak için tekrar kayıt düğmesine tıklayın. </li></ol></li><li> Bu ilk kontrolü şişme deneme sonunda, doku segmenti lümen dışında distending sıvıyı itmek için izin aboral kateterin kapatılmasıy kelepçeyi çıkarın / gevşetin. </li><li> Bir 10 dakika yeniden dengeleme döneminden sonra, kısmın (örneğin, kısa zincirli yağ asitleri veya dekanoik itici motilitesini değiştirmek için lümen sıvısı içindeki besin, biyolojik olarak aktif ajanlarla, ilaçlarla ya da agonist / antagonistleri, çeşitli herhangi biri ile bu işlemi tekrar edin asit) 10,18. <ol><li> Kabarcık ilerleme lümen Kolon yeni çözümün perfüzyon üzerine kullanıcı zaman deneysel sıvıyı bilmek sağlayacak, böylece yeni deneysel sıvı kolon segmenti girdiğinde göstergesi yardımcı olmak için, şırınga limanı yakınlarında bir hava kabarcığı bırakın lümen ulaşmıştır. </li><li> Kabarcık sayesinde tamamen itti kadar açık aboral kateter lümen içi perfüzyon devamlümen perfüzyon sistemi (perfüzat 2-3 ml gerektirebilir). Daha sonra, doku kademeli kadar 5 dakika boyunca açık aboral kateterden sıvı çıkarmak için izin verir. NOT: Bu işlemden sonra, lümen lümeni içine sıvının bilinen hacimde bir perfüzyon sağlayan sıvı ihmal edilebilir bir hacmi içerir. </li></ol></li><li> Yeniden tıkamak, bir boru kelepçesi kullanılarak aboral lümen kateter tüpü (adım 4.3 gibi) şırınga yoluyla kontrol koşulu olarak sıvıyı distending aynı hacimde enjekte. (Adım 4.5 gibi) kontrol Krebs durumuna daha sonra analiz ve karşılaştırma için deney süresince motilite desenleri kaydedin. </li><li> Tekrar bölümler 4.4 - Farklı lümen bileşikler veya aynı lümen bileşiğinin farklı konsantrasyonları ile protokol 4,7. </li></ol> Spatiotemporal Maps 5. İnşaatı (stmaps) <ol><li> Denemeyi Kayıt tamamlandıktan sonra, analiz rüzgar açmak için belirli bir davanın adını çift tıklatınow bir STmap inşası için. </li><li> Video oynatma alanı içinde, analiz için görüntü uygun hale getirmek için analiz penceresindeki kontrast ve parlaklık sürgü ayarlamak (Açık zemin üzerine siyah doku silüet; Şekil 4). NOT: Kamera kalibrasyon görüntüsü yalnızca bu noktada daha az bir ölçüde değiştirilebilir deney başlamadan önce uygun şekilde yapılmamışsa. </li><li> Görüntü düzgün tezat sonra, analiz için doku bölgesini izole etmek ve eserler içeren alanları kaldırmak için video görüntüsü penceresindeki yatay ve dikey kırmızı kurallar ayarlayın. Ayrıca, başlangıç ​​belirleyerek kayıt uygun zaman dilimini seçmek ve analiz için zaman noktaları durdurun. <ol><li> Özellikle, analiz yazılımı içinde yeşil &#39;A&#39; ve sarı &#39;B&#39; düğmelerini kullanarak video içinde başlangıç ​​ve bitiş noktalarını işaretleyin. Analiz etmek, video segmentinin başında ve zaman kaydırıcısını ayarlayınn yeşil &#39;A&#39; düğmesine tıklayın. Ardından, analiz ve sarı &#39;B&#39; düğmesine tıklayın segmentinin sonuna kadar kaydırıcıyı ayarlayın. </li></ol></li><li> Sonraki, STmap penceresini açın ve &#39;kronometre&#39; düğmesine tıklayın &#39;Motor analizi&#39; sekmesini tıklayın. Kronometre tıkladıktan sonra, bir sonraki nesil STmap başlamak için kaydedilen filmin içindeki doku siyah silueti içinde çapraz imleci tıklayın. </li><li> Doku silueti crosshair&#39;i tıkladıktan sonra yazılım üretir ve video o bölge için STmap görüntüler. NOT: Bu analiz için seçilen videonun uzunluğuna bağlı olarak birkaç dakika sürebilir. </li><li> Görüntüyü ayarlamak için STmap ve kontrollerin büyütülmüş görüntüsünü görüntülemek için &#39;zoom&#39; tıklayın. <ol><li> Renk yerine gri tonlamalı olarak STmap görüntülemek için yeni oluşturulan pencerede &#39;renk&#39; seçeneğini tıklayın. Ayrıca, harita ve v içinde belirli piksel bir imleci edebilmek için &#39;Enable&#39; seçeneğini tıklayınspesifik doku bölgesi için lümen çapı değişimin bir izleme iew. Bittiğinde &#39;Çık&#39; ı tıklatın. </li></ol></li><li> Gazetelerde veya sunumlarda kullanılmak üzere bir STmap ihraç veya ardından &#39;Meta Dosyası&#39; İhracat Verileri &#39;seçerek ve ardından&#39; Dosya &#39;menüsünden seçerek ImageJ daha analiz etmek. Sonra bir .emf dosyası olarak kaydedilir STmap, isim ve &#39;Kaydet&#39; düğmesine tıklayın. </li><li> Alternatif olarak, ekran yakalayarak STmap görüntüleri kaydedin. Bu STmap sözde renkli sürümlerini kaydetmek için gereklidir. </li></ol> Stmaps içinde Kontraktil Dalga Hızının 6. Analizi <ol><li> Kasılma yayılması veya kasılma süresinin hızı analiz etmek, öncelikle tiff, gif, jpg, ya da seçtiğiniz bir dosya dönüştürme programı aracılığıyla ImageJ kabul olan bmp formatları STmap .emf dosyasını dönüştürmek. NOT: ImageJ yazılım stmaps bir .emf biçimi çıkışını açmıyor. <ol><li> Alternatively, kullanım ekran yakalama yazılımı ekranda bir STmap bir resim çekmek ve uygun bir dosya biçiminde kaydedebilirsiniz. </li></ol></li><li> Sonra ImageJ yeniden biçimlendirilmiş STmap açın ve ardından &quot;Eklentiler &#39;menüsünü seçerek&#39; açılış GIMMProcessor tarafından GIMMProcessor eklentisi açmak GIMMProcessor &#39;ve&#39; Ölçümleri Tablo &#39;pencereleri&#39;. Bu, hem açılacaktır. &#39; </li><li> Tıklayıp STmap sağ üst köşesindeki ölçek çubuğu ve tüm alanı sürükleyerek anahat kullanın, sonra ImageJ pencere içinde &#39;dikdörtgen seçim aracını tıklayın ve. O bölge seçildikten sonra, eklenti &#39;set kalibrasyon&#39; düğmesine tıklayın. Son olarak, ölçek çubuğu üzerindeki değerlere göre kalibrasyon kutusu içine uygun mesafeyi (mm) ve zaman (sn) takın ve &#39;Bitti&#39; düğmesine tıklayın. </li><li> Sonra, ImageJ penceresindeki çizgi çizim aracını tıklatın. Th açı boyunca yayılan bir daralma merkezinden geçen STmap bir çizgi çizintıklayıp STmap resmin üzerine sürükleyerek e eğimi. Alternatif olarak, kasılma süresini belirlemek için non-yayılan kasılma bir grup ile dikey bir çizgi çizin. </li><li> Hat uygun çekildikten sonra (tek satır bir anda çekilmiş olabilir), hattın yatay mesafe, dikey mesafenin ve eğimi bir okuma-out üretmek için eklenti &#39;ölçü almak&#39; düğmesine tıklayın; sırasıyla uzunluk (mm), zaman (sn) ve hız (mm / sn) karşılık gelir. Bu veriler &#39;Ölçümleri Tablo&#39; penceresinde görüntülenir. </li><li> Çizgi çizme tekrarlayın ve analiz verilen STmap içinde birden çok kez birkaç adım ve bir .gmd dosyası olarak kaydedebilirsiniz. Eklenti &#39;Kaydet&#39; düğmesini tıklayın ve dosyayı adlandırın. İşlemi tamamlamak için yeniden &#39;Kaydet&#39; i tıklatın. Bu veriler daha sonra başka çalışma verilerine kıyasla veya STmap çizgiler çekme yeniden kullanılabilir. </li></ol>

Catamount Research and Development, Inc., creator of the GIMM system, covered publication fees for this manuscript.

Intestinal motilite inceledi ve kayıt altına parametrelerin niteliğine göre bakış açılarının bir dizi tarif edilmiştir. Video kayıt ve uzaysal haritalama segmenti boyunca belirli noktalarda gut uzun kesimleri üzerinde genel hareketi ve / veya sevk analizinin yanı sıra faaliyet analizine olanak değerli bir araç olduğunu kanıtlamıştır. Yaklaşım iki kat olabilir video kayıt ve uzaysal haritalama alınan ve incelenen bölge ve lümen içeriğinin doğası yansımasıdır. Içerikleri daha çok yarı-katıdırlar burada lümen içeriği daha fazla sıvı ve proksimal kolonda olduğu bağırsak bölümlerinde, etkinlik bolus veya enfüzyon yolu ile sıvının lümen içi giriş yolu ile indüklenir. Bu, video kayıtları elde edilen uzaysal harita yukarıda tarif edildiği gibi, tüm segment hareketini temsil etmek üzere tasarlanmıştır. Buna karşılık, içerik daha sağlam olan uzak kolona ortalarından, aktivitesi bir dışkı Pelle sokulması ile başlatılırt (epoksi, doğal ya da suni pelet pelet kaplı) ve uzaysal harita Hoffman ve ark., 13 JOVE makalesinde tarif edildiği gibi kolon üzerinden topak hareketi yansıtacak şekilde tasarlanmıştır. Böylece deney ve analiz kurulumu çok önemlidir ve çalışılan uyaran ve bölgenin türüne bağlıdır. Bu nedenle, üretim ve sıvı kaynaklı bağırsak motilite Spatiotemporal haritaların analizi için kritik adımlar şunlardır: disseke dokudan mezenter 1) uygun kaldırma; 2) Kayıt önce uygun görüntü kalibrasyonu; STmap üretimi ve analizi sırasında eserler 3) Doğru kaldırma; 4) Analiz sisteminin düzgün kurulum; ve 5) kateterize ve onlara zarar vermeden kesimleri dikilmeye el becerisi kazanıyor. Lümen çapı stmaps kullanımı bağırsağın bir bölge üzerinde tam motilite kalıplarını görselleştirmek ve analiz etme yeteneği gelişmiş olsa da ile birleştiğinde, tekniği en iyi şekilde kullanılırbasınç veya kas fonksiyonel ölçümleri 2,15,20 daralma. Bazı kas kasılmaları hafif lümen çapı değiştirmek ve bazı stmaps (yani, myojenik dalgaların) görünür olabilirken Örneğin, aslında bağırsak içeriği 25 herhangi bir tahrik ya da karıştırma neden olmayabilir. Bu diğer fonksiyonel ölçümlere Bu tekniğin kapling olmadan bilinemez. Aynı zamanda, (bir pompa sistemi ile, yani kapalı bir lümen sistemi veya sabit lümen perfüzyon) Bu tür bir sistemde bir çok doku preparatları doğası stmaps içindeki eserler yol açar. Böylece, kullanıcı nedeniyle dokusunun yetersizlik kendi spesifik organ hazırlama ve deney verileri ve önlemek veya bu veri analizinde eserler (örneğin, mezenter kaynaklı dikey çizgiler veya koyu pikselleşmeyi dışlamak için şekillerde eserler yol açabilir nasıl farkında olmalıdır ) kapalı bir luminal hazırlık sisteminden sıvı sınırdışı. Bir luminal perfüzyon için birden fazla yöntem vardırkapalı bir sistem dışında bağırsak segmenti başvurunuz. Bir yöntem, bunun yerine hazırlama 8-10,30 anal ucunda yükseltilmiş bir boru ve / veya tek yönlü bir valf aracılığıyla sabit bir lümen içi / arka basınç sağlar açık bir sistem kullanılmasıdır. Bu sıvı itici kasılmalar sırasında hazırlık dışına hareket etmesine olanak sağlar. Sistem kurulumu lümen çapı değişiklikleri algılamak için esas olduğundan, büyük ölçüde lümen çapı etkilemez bu kasılmalar veya motilite desenleri genellikle bu protokolü tarafından görselleştirmek için zordur. STmap içinde piksel gölgelendirme değişiklikler lümen çapı değişikliklere dayalı olduğundan güçlü kasılmalar aynı kayıt içinde varsa, çapı büyük değişikliklere neden olmaz motilite desenleri bu yöntemde iyi görsel olmayacaktır. Yakın t kayıt video analiz hatları ayarlama, görselleştirme ve dalga-tipi daralma analizi (Şekil 3) anlatıldığı gibio doku duvar bu sorunu ortadan olabilir. Sadece minimal doku çapını değiştirmek kasılmaları görülebilmesi Bu yöntem, STmap içinde görüntülenen maksimum çapı azaltır. Bu sorunu çözmek için bir başka seçenek daha küçük kasılmalar daha kolayca görülebilir, böylece büyük ölçüde lümen çapı etkileyen kasılmalar dışlamak için, analiz video segment süresini değişiyor. Bu minimal kasılmalar ölçüde lümen çapı değiştirildi ayrı STmap benzer görünümlü lümen çapı değiştirir hareketlilik potansiyel probleme yol açar. Haritası üzerinde beyaz piksel belirlenmesi, belirli bir video en küçük çapa dayalı olmasıdır. Video (az veya dairesel kasın kasılması hiçbir) Başka bir videodan peristaltik kasılmalar benzer bakabilirsiniz ölçüde hazırlık çapını değiştirmez çok küçük kasılmalar içinde çapı çok değişkenlik yoksa. Bu nedenle, şekil dikkate almak önemlidirHaritanın sağ üst köşesindeki efsane. Maksimum ve minimum çapları arasındaki fark küçük ise o STmap gösterildiği gibi piksel gölge değişikliği geçerliliğini belirlemek için oluşturulan video STmap karşılaştırmak için önemlidir. Bu durumda, fiili, kayıtla ilgili olarak ölçek çubuğu incelenmesi harita yorumlanmasını düzeltmek için kritik öneme sahiptir. , 19 - kobay, 33 5,6,8,13 - 30, sıçan 7,9,30 - Video kayıt bağırsak ve kolon bölümlerinin uzaysal eşleme zebra balığı 26 de dahil olmak üzere çeşitli türlerde fare 25,27 uygulanmıştır 24,30,32,34,35, brushtail opossum 12,36, tavşan 2,30,37,38, tavuk 39, domuz 40,41 ve insan 42. En çok çalışılan türler kobay olduğunu. Kobay sinir sistemi h enterik çünkü bu şaşırtıcı değildirçoğu tamamen karakterize edilmiş ve tarihsel olarak en bağırsak 43 itici motilite ile ilgili in vitro okudu hayvan olmuştur. Spatiotemporal haritalama çoğunlukla küçük hayvanlardan bağırsak tübüler kesimleri uygulanmıştır; Ancak, tavşan ve domuz kullanılarak modifiye sistemlerde çalışmalar büyük hayvanlara bu metodolojinin uygulanmasını göstermektedir. Tavşan durumunda, yaklaşımın geniş segmentleri ve organ banyoları 30 kullanılması dışında küçük hayvanlar ile özdeştir. Domuz kullanılan bir yaklaşım, bir organ banyosu içine parçalanmış doku parçasının anestezi altında domuz yerine daldırma bağırsağın batın döngü kullanmaktı. Ayrıca, stmaps çapraz korelasyon yerine çoğu çalışmada 40 kullanılan transillüminasyon yöntemi ile üretilmiştir. Video kayıt ve uzaysal haritalama için izole edilmiş perfüze vascularly köprüsü preparasyon ayrıca örneğin sıçan gibi daha küçük türlere uygulanmış <sup&gt; 33. Kuizenga ve arkadaşlarının yeni bir çalışma. Videonun stmaps ilk kullanımı, insan bağırsak 42 ex vivo bölümlerine motilite desenleri kaydedilmektedir; STmapping yaklaşımlar vivo 3,44 insanlarda manometrik (basınç) Kayıtların analizine uygulanmıştır rağmen. Insan dokusunda kaydedilen motilitesi desenleri benzer teknikler kullanılarak insan dokuları için bu yaklaşım uzantısı doğrulamak hayvan modellerinde kaydedilen benzerdir. Bu çalışmada kombine stmaps kuvvet dönüştürücüler tarafından kaydedilen kas kasılması ölçümü ile video kayıtları elde edilen dikkat çekicidir. Ex vivo kesimi içine sokulmuş bir fiber optik, manometrik kateter yoluyla lümen içi basınç ölçümü de luminal çapındaki değişikliklerden daha görselleştirmek için STmap kullanışlılığını gösteren bir STmap dönüştürülmüştür. Bu kombine yaklaşım ilişkilendirilmesi kas gerginliği, intraluminal basınç ve duvar hareketi veriyorVideo kaydından oluşan stmaps daha derinlemesine fonksiyonel analiz için. Duvar hareketleri ve (aynı zamanda Dmaps denir) lümen çapı değişikliklerden kaynaklanan stmaps çalışmalar gibi itici peristaltik dalgalar ve lokalize segmental kasılmaları olarak hareketlilik desen ayrıntılı açıklamalarını sağladı. Bu desenler önceki deneysel metotlarla tespit edilirken, şimdiki yaklaşım, dalgalar ve yeni anti-peristaltik kasılmalar 9,24,25,30,31,42 olarak lokalize kasılma hareketleri daha rafine bir tanım verir. Stmaps motilite desen değişikliklerin analizi yapım bağırsak ve kolon mide-bağırsak motilitesindeki önemli sorular uygulanmıştır. Bunlar: nörojenik ve miyojen kasılmaların farklılaşması ve interstisyel Cajal 6,9,11,12,16,24,26,27,29 hücrelerinin rolünü tanımlayan - 31,33,37 - 40,42, karmaşık anlamakÇeşitli motilite desenleri üzerinde intraluminal besin 10,18,19 etkileri inceleyerek dairesel ve uzunlamasına kas katmanları 2,7,8,11,12,32,39,40 arasındaki etkileşimler, mikrobiyal suşlar 34 ve viskoziteler 12,36, 7,9,10,13 - - nesil 17,28,35,40 ve motilite modifikasyonu ve çeşitli endojen nörohormonal ajanları ve 2,4 eksojen farmakolojik ajanların rolü anlamak. Bu tekniğin gelecekte basıncı, elektrofizyoloji ve gerginlik / kontraktilite dahil olmak üzere diğer ölçümleri ile bağlamaya dayanır. Son çalışmalar, genellikle ek bağıntılı ayrıntıları 2,42 sağlamak video kayıt ve uzaysal haritalama ile bağlantılı olarak, bu ölçümlerin bir veya daha fazla ihtiva ederler. Ayrıca, sistem, diğer boru şekilli olan ve olmayan boru şekilli organlarda hareketliliğini ölçmek için kullanılabilir. Örneğin, denemeler kullanılarak gastrik motilitenin ölçülmesi yapılmıştırBöyle bir sistem ancak teknik ve yazılım iyi bir tüp şeklinde olmayan bir organ 45 hareketlilikten ölçmek için arıtma gerekir. Zamanmekansal haritalama teknikleri tek başına ve analiz daha geleneksel yöntemlerle birlikte kullanılmasının daha derinlemesine ve gelecekte gastrointestinal motilite kapsamlı bir anlayış yol açacağı kuşkusuzdur.

Kayıt ve bağırsak motilite analiz çeşitli yöntemler son 150 yıldır üzerinde 1 geliştirilmiştir. Bu ilk arasında değişmektedir in vivo ölçüm ve kas gerginliği, intraluminal basınç ve / veya potansiyel membran çoklu kayıt yorumlanması daha yeni yöntemlerle William Beaumont ve Walter Cannon gözlemleri ve tanımları (yani, kavşak potansiyeller) 2 - 6. Bu son yaklaşımlar genel motilite desenleri bir anlık sağlar, ancak kayıt sitelerin sayısı ve kayıt siteleri arasında yer alanlara veri enterpolasyon geçerliliği ile sınırlıdır. Video kayıt ve uzaysal haritalama (STmap) tekniklerinin son gelişmeler mümkün gözlemlemek ve kolon ve bağırsak ex vivo tüm segmentlerde karmaşık motilite kalıplarını analiz yaptık. İlk mide- için tarif edilen ilk yaklaşım,Video kaydını analiz etmek araştırmacı tasarlanmış bir yazılım bağlı 1990&#39;ların sonlarında 7,8 yılında intestinal segmentler; birkaç grup şimdi oluşturulan veya bu amaçla 2,8 yazılımı değiştirdiniz - 12. Birçok gruplar kendi yazılım paketleri ya da eklentileri meydana getirirken, hepsi bir doku parçasının çapları analiz ve gri tonlama temsil için bu değişik çaplarda dönüştürün. Bir piyasada mevcut kayıt ve analiz sistemi gastrointestinal motilite İzleme Sistemi (Gimm) kobay Distal kolon 13 yanı sıra itici ve karıştırma motilite desen analizi dışkı pelet hız tespiti yoluyla itici motilite hem analiz sağlayan bir anahtar teslimi yaklaşım sağlar denilen 19 - bozulmamış bağırsak segmentlerinde 4,5,14 bir sıvı uyaran. Bu yaklaşım stmaps üretilmesi ve analiz bağlıdır ve bu yazıda açıklanmıştır. Bu yöntemin amacı, t arttırmakO yetenek nitelik ve nicelik bağırsakta bulunan çeşitli motilite kalıplarını analiz etmek. Diğer gruplar kendi yazılım aracılığıyla motilite analizi için STmap kullanmış olsa da, bu stmaps nesil tarafından motilite kalıplarını analiz etmek Gimm nasıl kullanılacağı ilk açıklaması. Doku çapı değişiklikleri tespit etmek için yetenek, stmaps oluşturulmasını maksimize etmek video kayıt, video kayıt parametrelerinin doğru ayarı için bağırsak dokularının hazırlanması yanı sıra: Bu yazıda, biz ayrıntılı adım adım talimatları sağlamak yorumlanması ve Gimm sistemi ve ImageJ yazılımı kullanarak stmaps analizi. Burada açıklanan yöntem sıvıları veya intestinal motilite modelini etkileyebilir bileşikleri ihtiva eden yarı-katı luminal perfüzyon analizi özgüdür. Dışkı pellet tahrik analizi için bir yöntem olup Mawe ve arkadaşlarının 13 tarafından bir sayfa halinde tarif edilmektedir. Burada tarif edilen genel yöntem olabilirgibi diğer düz kas boru şekilli organlara Uygulanan kendi başına bu yöntem basınç veya kas gerginliği değişikliklere verileri sağlamaz, ancak vb ince bağırsak, kan damarları, üretra, üreter, bu, basınç kullanarak bağlanabilir; dönüştürücüler, kuvvet dönüştürücüler veya elektrofizyolojik ölçümler diğer bazı gruplar gibi motilite desen daha tam bir resim 2,15,20,21 göstermiştir sağlamak.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sodium Chloride (NaCl)</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>BP358</td>
			<td>For Krebs buffer.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Chloride (KCl)</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>BP366</td>
			<td>For Krebs buffer.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Phosphate (KH2PO4)</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>P285</td>
			<td>For Krebs buffer.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium Sulfate (MgSO4)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M2643</td>
			<td>For Krebs buffer.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium Chloride (CaCl2)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C7902</td>
			<td>For Krebs buffer.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Bicarbonate (NaHCO3)</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>BP328</td>
			<td>For Krebs buffer.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G7021</td>
			<td>For Krebs buffer.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carboxygen (95%O2/5%CO2)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting pins</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting trays/dishes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dunkin Hartley Guinea Pigs</td>
			<td>Charles River</td>
			<td>Strain 051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageJ</td>
			<td></td>
			<td>http://imagej.nih.gov/ij/</td>
			<td>Freely available online.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GastroIntestinal Motility Monitor (GIMM)</td>
			<td>Catamount Inc., St. Albans, Vermont</td>
			<td></td>
			<td>Includes parts listed below.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peristaltic Pumps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Included with GIMM.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bath Cameras</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Included with GIMM.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bath TransIllumination Backlights</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Included with GIMM.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Organ Baths</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Included with GIMM.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Backlight Intensity Controls</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Included with GIMM.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GIMM Processor ImageJ Plugin</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Included with GIMM.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylene Tubing</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Included with GIMM.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing Connectors</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Included with GIMM.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masterflex tubing for Peristaltic Pumps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Included with GIMM.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating Bath/Water Circulator</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Included with GIMM.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

spatiotemporal mapping of motility in ex vivo preparations of the intestines

Kayıt kas gerginliği değişiklikler, intraluminal basınç ve membran potansiyeli: Birden çok yaklaşımlar da dahil olmak üzere kayıt ve mide-bağırsak motilitesini değerlendirmek için kullanılmıştır. Bu yaklaşımların hepsi daha sonra genel motilite desen duygusu sağlamak için yorumlanır aynı anda bağırsak boyunca bir veya birden fazla noktada faaliyet ölçümü bağlıdır. Son zamanlarda, video kayıt ve uzaysal haritalama (STmap) tekniklerin geliştirilmesi mümkün gözlemlemek ve kolon ve bağırsak ex vivo tüm segmentlerde karmaşık desenleri analiz yaptık. Bir kez kaydedildi ve dijital video kayıt lümen çapı gri ya da dönüştürüldüğü stmaps dönüştürülebilir rengi [adı çapı haritaları (Dmaps)]. Stmaps motilite yönünde (yani, kırtasiye, peristaltik, antiperistaltik), hız, süresi, sıklığı ve kasılma motilite kalıplarının gücü verileri sağlayabilir. Bu yaklaşımın avantajları şunlardır: Analysietkileşim veya aynı segmentte farklı bölgelerinde farklı motilite desenleri eşzamanlı gelişme s, motilite desen görselleştirme zamanla değişir ve başka bir bölgede bir bölge etkiler aktivitede nasıl faaliyeti analizi. Ayrı stmaps ve motilite desenleri daha detaylı olarak analiz edilebilir, böylece Video kayıtları, farklı zaman çizelgeleri ve analiz parametreleri ile oynatılabiliyor. Bu protokol, özellikle motilite nesil etkileyen intraluminal sıvı distansiyonu ve intraluminal uyaranların etkisini ayrıntıları. Lümen reseptör agonistleri ve antagonistlerinin kullanımı, bir model bir desen dönüştürülebilir kadar belirli bir desen başlatılır ve ilgili mekanik bilgi sağlar. Bu teknik sadece intraluminal basınç değişiklikleri veya kas gerginliği verileri vermeden, lümen çapı değişikliklere sebep olur ve deney düzeneği dayalı eserler kuşak tarafından hareketliliğini ölçmek için yeteneği ile sınırlıdır; Her ne kadar, analizleri:s yöntemleri bu konularda sorumlu olabilir. Önceki tekniklere göre video kayıt ve STmap yaklaşımı gastrointestinal motilite daha kapsamlı bir anlayış sağlar zaman.

Anlamak Spatiotemporal Haritalar Çap Maps gibi (stmaps) (Dmaps) Bu teknik ile oluşturulan haritalar uzaysal olmakla birlikte, dokunun luminal çap değişimi, özellikle mesafe ve zaman hem de görsel bir parametredir. STmap altındaki üst ve bitiş zaman başlayan zaman (sn) y-ekseni üzerinde, yatay (mm olarak), x-ekseni üzerinde, doku bölmesi boyunca mesafeyi ve zamanı tasvir eder. Sağ üst köşede x ve y eksenleri (Şekil 1-4) hem de ölçekleme yanı sıra asgari ve azami lümen çapları görüntüleyen bir efsane vardır. Böylece, gri tonlu görüntü içinde farklı piksel tonları farklı lümen çapları karşılık gelir. Koyu piksel geniş çaplarda karşılık ve hafif piksel küçük çaplarda karşılık gelmektedir. Böylece, dairesel kasın kasılma dalgaları (nedeniyle lümen çapı azalmasına hafif pixelation bölgeleri olarak görünecektir <strong&gt; Şekil 1 siyah oklar). Bunun aksine, bağlı dairesel kas gevşeme veya sıvı büyük bolus luminal distansiyon STmap / DMAP (Şekil 1C, beyaz oklar) bir lümen çapı artışı ve koyu piksel neden olur. Stmaps oluşum ve anlam diğer bir tartışma Lammers grubunun 11 bir yazıda bulunabilir. Luminal Distansiyon Bağlı Çoğaltım Kasılmaları Şekil 1 &#39;de, kobay proksimal kolon, her birim, 5 dakika boyunca Krebs tamponu, 0.5, 1.0, 1.5, ve 2.0 ml şişmiş edildi. Yayma kasılmaları ≥1.0 tüm birimlerdeki tarafından ml ortaya ve STmap (Şekil 1) olarak ince beyaz şeritler görünür bulundu. Bağırsak lümen distansiyonu yayılan kasılmalar başlatılmasını neden olur. Şekil 1 &#39;de gösterildiği gibi, daha büyük bir lümen içi hacimli lümen çapı arttığında ve STmap pikselBu çapına tekabül genel bir koyu arkaplan oluştururken koyu olur. Gerilmenin belli bir düzeyde en peristaltik refleks aktive edilir; lümeninin çapını azaltmak ve parçanın Anal ucuna doğru hareket Oral ucunda daralma itici dalgaları başlatır (1.0 mi Şekil 1), (a, beyaz bantlar olarak gösterilen Şekiller 1 ve 4) &#39;de. Beyaz bant temsil daralma genellikle öncesinde peristaltik dalga (Şekil 1C beyaz oklar) aboral gevşeme temsil eden bir karanlık bant, önce gelmelidir. Bunlar beyaz ve koyu pikseller artan daralma ve sırasıyla 22,23 peristaltik refleksin inen gevşeme bileşenlerine karşılık gelir. Şekil 1 Panel A STmap içinde, 0.0 ml 0 itici dalgalar, 0.5 ml şişkinlik de 0 itici dalgalar, 1.0 ml şişkinlik 3 itici dalgalar, 1.5 ml şişkinlik 6 itici dalgalar ve 5 itici dalgalar vardırt 2.0 ml şişkinlik. Besin-Kaynaklı Sabit / Karıştırma Kasılmaları Kasılmayı yayma Dalgalar stmaps tarafından görüntülenmiştir olabilir tek hareketlilik desen değil. Böyle segmentasyon olarak motilite Karıştırma desenleri de stmaps ve ilgili görüntü (Şekil 2A) görülebilir. Bu model kasılmaları propaganda farklıdır. Birçok küçük, sabit kasılmalar aynı anda farklı alanlarda meydana gelen desenleri karıştırma sırasında (birden küçük beyaz aynı yatay çizgide kareler, ancak birbirlerine dokunmadan değil görüntülendi). Her segmental kasılma sabit ve propaganda kasılmaları için anlatıldığı gibi anal tarzda oral hareket etmese de, uzun süreler boyunca karmaşık kasılma desenleri göstermek için stmaps yeteneği (Şekil 2A anally zamanla kasılmaları yavaş ilerlemesi görselleştirme sağlar siyah ok). Süresiher bir daralma ImageJ ve ilgili eklentisi (Şekil 2A) ile beyaz bir daralma kare boyunca dikey bir çizgi çizerek belirlenir. (: 1.9 2.1 sn aralığında), kısa zincirli yağ asitlerinin içi kolon perfüzyon üretilen bu özel STmap, ortalama sabit kasılma süresi ~ 2 sn. Doku kesimi üzerinde kalan mezenter analizinde eserler neden olabilir, mezenter (Şekil 1B, 2B) tarafından oluşturulan dikey çizgi eserler uzunlamasına kas hareketlerini tespit etmek için kullanılabilir. Şekil 1B ve 2B siyah dikey çizginin yatay hareket kasılması uzunlamasına kasının gevşemesine kaynaklanmaktadır. Uzunlamasına kas bu yanal hareket yatay mezenter eserler tarafından oluşturulan dikey bantlar hareketleri (Şekil 1B, 2B) olarak stmaps görsel olabilir. ImageJ ve Plugin stmaps Analizi Hem yayılan bir dalga (Şekil 3) ve kasılma süresi (Şekil 2) hızı ImageJ ve GIMMProcessor eklentisi kullanarak belirlenebilir. (: 0.21 0.35 mm / sn aralığında) Şekil 3&#39;te, ortograd ve retrograd hem dalgaların yayılma hızı ~ 0.25 mm / sn idi. ST harita üzerindeki video görüntüsünde görüldüğü gibi, analiz hatları (video görüntüsü üzerinde bir kutu oluşturan kırmızı çizgi), doku bölümünün bir kenar çevresinde tamamı yerine segmentte tam olarak belirlenmiştir. Bu yazılımda rehberlerin önemli bir kullanımıdır. Bu kılavuzların hassas ayar olarak daha tartışma bölümünde analiz videonun düzgün analiz için çok önemlidir. Bu Miyojenik dalgalanma kasılmalar 24 görüntüler bir STmap üretimi sağlar. Bu kasılmalar kökenli miyojenik ve büyük lümen çapı değişmez. Aynı zamanda, farklı dirdalgaların için ortak yayılım ections (ortograd veya retrograd), bu tekniği (Şekil 3) kullanılarak analiz edilebilir. Şekil 2&#39;de gösterildiği gibi, daralma süresi doku parçasının farklı bölgelerinde değişiklik gösterebilir. Stmaps Uygun Analizi Stmaps oluşturulması ile potansiyel bir sorun nedeniyle deneysel metodoloji mümkün eser kuşaktır. Örneğin, doku dışında sol mezenter (2B, Şekil 1) STmap üzerinde dikey siyah çizgi oluşturarak doku bu segment için okuma çapını artacaktır. Mezenterde varlığı yapay ölçek kontrast ölçümleri küntleşmesi sonuçlanır geniş lümen ölçümü, artırarak gri tonlama haritayı genişletmektedir. Bu nedenle doku delinmeden kesimden mümkün olduğu kadar tamamen mezenterin kaldırmak için en iyisidir. Bir<html> Diğer olası STmap artefaktı bağlı siyah (Şekil 4B) tezat edilemez lümen sıvısı içindeki kabarcıkların bir beyaz dikey bir çizgidir. Bu kabarcıklar lümen çapı analiz yazılımı küçük görünmesi veya STmap içinde motilite desenleri beyaz / hafif bölgeleri bindirmek olabilir. Bu nedenle, analizden önce video kayıt doku segmenti ve uygun kontraslanmada kurulum stmaps (Şekil 4) inşa başarı açısından kritik öneme sahip. Uygun ve uygun olmayan zıt kurulumları Şekil 4&#39;te gösterilmiştir. Bu ön-deney makinesi kalibrasyonu ve sonrası deneyi analiz pencere yapacakları STmap üretimi ve analiz için çok önemlidir bu video ayar düğmeleri dikkat etmek önemlidir. Uygun olmayan görüntülü ayarlama gereksiz verilerin (Şekil 4A) stmaps yol açabilir. 700 &quot;/&gt; Şekil Proksimal Colon 1. Çoğaltım Dalgalar. (A) (kobay proksimal kolonda gerçekleştirilen) bir şişme-tepki eğrisi bu segmentte (beyaz yatay şeritler) dalgalar yayılan başlatmak için uygun intraluminal sıvı hacmini belirlemek için kullanılmıştır. Siyah oklar, tam uzunluktaki yayılan dalgaların örneklerini göstermektedir. Beyaz oklar eksik mezenterik kaldırılması nedeniyle hat artifakı. (B) Panel A benzer bir deneyden STmap nesil elde kasılmaları yayma yakından görünümü, ama kısa süreli bir video göstermektedir. Bu kasılmalar Anal yöne sözlü ilerleme unutmayın ve önümüzdeki beyaz şeridin Bu harita aynı zamanda mezenter eserler başka görünüm sağlar paneli A. kıyasla karanlık bir alan olarak temsil önceki aboral gevşeme tanımlamak daha kolaydır. Kırmızı kutu Panel C. (C) genişletilmiş Bu STmap bölgesi Bu panel daha yakın bir görünüm o göstermektedir tanımlarf aynı video ve yayılan dalga sıvı aboral tarafından distansiyonu lümen nedeniyle karanlık piksel &#39;Sıvı Distansiyon&#39; nokta etiketli paneli B. Beyaz oklar gibi harita. Bunlar dairesel kas gevşemesi dairesel kas kasılması için aboral meydana bölgelerdir. Yayılan kasılmalar nedeniyle haritanın uzun zaman ölçeği panel A&#39;da tamamen yatay çizgiler gibi bakmak unutmayın. Zaman panelleri B ve C ölçekler kasılma dalgası ölçülmüş ve dalga hareketinin hızı olarak rapor edilebilir bir eğim vardır. Bu nedenle giderek daha <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53263/53263fig1highres.jpg" target="_blank">kısa, bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/53263/53263fig2highres.jpg" width="700" /> STmap tarafından Daralma Süre 2. belirlenmesi Şekil. (A) Kobay proksimal kolon shkısa zincirli yağ asidi (bütirat) ve lümen içi perfüzyon yanıt olarak bir karıştırma / segmental motilite desen akımları. Dikey kırmızı çizgiler Görüntü J ve GIMMProcessor eklentisi kullanarak daralma süresini belirlemek için daralma dönemlerinde çizilmiştir. Siyah ok sabit kasılmaları yayılma aboral yönünü gösterir. (B) fare ileumda yayılan kasılmalar genellikle sürekli kasılma bölgeleri göstermektedir. Dikey oklar daha ağız bölgeleri daha uzun bir süre için sözleşmeli kaldı haritayı göstermek çizilmiş. Bu hazırlık, hazırlık anal ucu doku kasılmalar sırasında kapalı sistem bırakarak sıvı önlemek için kapatıldı. Panelin üst kısmındaki görüntü tüm anal ucu (STmap üzerinde siyah) akışkan tarafından tahrip edilirken dokusunun tüm ağız ucu, (STmap üzerine beyaz) sözleşmeli bir zaman gösterir. B Paneli STmap ortasında dikey siyah yatay / yanal hareket hareketini gösteriruzunlamasına kas tabakası. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53263/53263fig2highres.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/53263/53263fig3highres.jpg" width="400" /> Şekil 3. Çift Yönlü Motilite Desenleri. Yayılan dalgalar yönde (oral, anal) (anal, oral) ve retrograd hem de, dik taşıyabilirsiniz. Katı siyah oklar, normal ortograd yayılmasını göstermek ve kesik siyah oklar retrograd yayılmasını gösterir. Bu STmap hem de, dik yayılma ve retrograd kasılmaların hızı ImageJ analizi ile belirlenir ve 0.25 mm / sn olduğu bulundu. Görüntü analizi hatları (STmap yukarıdaki video görüntüsü üzerinde bir kutu oluşturan kırmızı çizgiler) sık sık, dik odaklı düşük genlikli olan miyojenik dalgalanma kasılmaları, sığ kasılmalar görselleştirmek yakın dokuda bir kenarına kuruldu, retrograde veya iki yönde. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53263/53263fig3highres.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/53263/53263fig4highres.jpg" width="700" /> STmap Nesil Uygun Görüntü Kontrast 4. Önemi Şekil. Panel B uygun bir şekilde tezat görüntü ve STmap gösterirken (A), uygun olmayan şekilde tezat görüntü ve STmap gösterir. (A) düzgün bir tezat görüntüde (B) elde edilen yatay beyaz şeritler olarak açık değildir ve yüzünden ilk görüntü gri tonlarında olmak üzere çok sayıda eserler (beyaz gölgeleme) vardır. Düzgün tezat görüntü (B) elde edilen STmap içinde gri tonlama beyaz gölgeleme eserler kaybolur ve yayılan dalgalar daha belirgindir. Ayrıca, siyah gölgeleme gevşeme ah temsilçoğaltım kasılma dalgasının ead kasılması her dalga ile STmap anal sonunda görülebilir. Panel B&#39;de beyaz oklar doğru tezat edilemeyen görüntüsünün bir bölgesi tarafından oluşturulan bir STmap objeyi göstermektedir. Dışlayıcı Bu tip bazen deneysel protokol sırasında hazırlanmasında meydana lümen baloncuklar çoğunlukla kaynaklanmaktadır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53263/53263fig4highres.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Spatiotemporal Mapping of Motility in Ex Vivo Preparations of the Intestines at JoVE.com

Spatiotemporal Mapping of Motility in Ex Vivo Preparations of the Intestines

Recently available video recording and spatiotemporal mapping (STmap) techniques make it possible to visualize and quantify both propagating and mixing patterns of intestinal motility. The goal of this protocol is to explain the generation and analysis of STmaps using the GastroIntestinal Motility Monitoring (GIMM) system.

Hareketliliği zamanmekansal Haritalama içinde<em&gt; Ex Vivo</emBağırsakların&gt; Hazırlıklar

Multiple approaches have been used to record and evaluate gastrointestinal motility including: recording changes in muscle tension, intraluminal pressure, ...

spatiotemporal-mapping-motility-ex-vivo-preparations

Research

JoVE Journal

Biology

Spatiotemporal Mapping of Motility in Ex Vivo Preparations of the Intestines

10.3K Görüntüleme.  Virginia Commonwealth University. Recently available video recording and spatiotemporal mapping (STmap) techniques make it possible to visualize and quantify both propagating and mixing patterns of intestinal motility. The goal of this protocol is to explain the generation and analysis of STmaps using the GastroIntestinal Motility Monitoring (GIMM) system.

Video: Spatiotemporal Mapping of Motility in Ex Vivo Preparations of the Intestines

Ex vivo Mechanical Loading of Tendon

Injuries to the tendon (e.g., wrist tendonitis, epicondyltis) due to overuse are common in sports activities and the workplace. Most are associated with repetitive, high force hand activities. The mechanisms of cellular and structural damage due to cyclical loading are not well known. The purpose of this video is to present a new system that can simultaneously load four tendons in tissue culture. The video describes the methods of sterile tissue harvest and how the tendons are loaded onto a clamping system that is subsequently immersed into media and maintained at 37&deg;C. One clamp is fixed while the other one is moved with a linear actuator. Tendon tensile force is monitored with a load cell in series with the mobile clamp. The actuators are controlled with a LabView program. The four tendons can be repetitively loaded with different patterns of loading, repetition rate, rate of loading, and duration. Loading can continue for a few minutes to 48 hours. At the end of loading, the tendons are removed and the mid-substance extracted for biochemical analyses. This system allows for the investigation of the effects of loading patterns on gene expression and structural changes in tendon. Ultimately, mechanisms of injury due to overuse can be studies with the findings applied to treatment and prevention.

A new in vitro system for simultaneously loading four tendons in culture is described.

Tendon ex vivo Mekanik Yükleniyor

Injuries to the tendon (e.g., wrist tendonitis, epicondyltis) due to overuse are common in sports activities and the workplace.  Most are associated with ...

Biyoloji

Targeted Expression of GFP in the Hair Follicle Using Ex Vivo Viral Transduction

There are many cell types in the hair follicle, including hair matrix cells which form the hair shaft and stem cells which can initiate the hair shaft during early anagen, the growth phase of the hair cycle, as well as pluripotent stem cells that play a role in hair follicle growth but have the potential to differentiate to non-follicle cells such as neurons. These properties of the hair follicle are discussed. The various cell types of the hair follicle are potential targets for gene therapy. Gene delivery system for the hair follicle using viral vectors or liposomes for gene targeting to the various cell types in the hair follicle and the results obtained are also discussed.

The hair follicle is a highly complex appendage of the skin containing a multiplicity of cell types. The follicle undergoes constant cycling through the life of the organism including growth and resorption with growth dependent on specific stem cells. The targeting of the follicle by genes and stem cells to change its properties, in particular, the nature of the hair shaft is, discussed. Hair follicle delivery systems are described, such as liposomes and viral vectors for gene therapy. The nature of the hair follicle stem cells is discussed, in particular, its pluripotency.

Ex Vivo Viral İletimi Saç Folikül GFP Hedeflenen İfade

There are many cell types in the hair follicle, including hair matrix cells which form the hair shaft and stem cells which can initiate the hair shaft ...

Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM)

The Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM; Catamount Research and Development; St. Albans, VT) is an in vitro system that monitors propulsive motility in isolated segments of guinea pig distal colon. The complete system consists of a computer, video camera, illuminated organ bath, peristaltic and heated water bath circulating pumps, and custom GIMM software to record and analyze data. Compared with traditional methods of monitoring colonic peristalsis, the GIMM system allows for continuous, quantitative evaluation of motility. The guinea pig distal colon is bathed in warmed, oxygenated Krebs solution, and fecal pellets inserted in the oral end are propelled along the segment of colon at a rate of about 2 mm/sec. Movies of the fecal pellet proceeding along the segment are captured, and the GIMM software can be used track the progress of the fecal pellet. Rates of propulsive motility can be obtained for the entire segment or for any particular region of interest. In addition to analysis of bolus-induced motility patterns, spatiotemporal maps can be constructed from captured video segments to assess spontaneous motor activity patterns. Applications of this system include pharmacological evaluation of the effects of receptor agonists and antagonists on propulsive motility, as well as assessment of changes that result from pathophysiological conditions, such as inflammation or stress. The guinea pig distal colon propulsive motility assay, using the GIMM system, is straightforward and simple to learn, and it provides a reliable and reproducible method of assessing propulsive motility.

Gastrointestinal Motility Monitor GIMM

Evaluation of colonic motility in the guinea pig distal colon with the Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM) is a straightforward and simple to learn approach to quantitatively evaluate propulsive motility in the gastrointestinal tract.

Gastrointestinal Motilite Monitör (Gimm)

The Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM; Catamount Research and Development; St. Albans, VT) is an in vitro system that monitors propulsive motility ...

Lentiviral-mediated Knockdown During Ex Vivo Erythropoiesis of Human Hematopoietic Stem Cells

Erythropoiesis is a commonly used model system to study cell differentiation. During erythropoiesis, pluripotent adult human hematopoietic stem cells (HSCs) differentiate into oligopotent progenitors, committed precursors and mature red blood cells 1. This process is regulated for a large part at the level of gene expression, whereby specific transcription factors activate lineage-specific genes while concomitantly repressing genes that are specific to other cell types 2. Studies on transcription factors regulating erythropoiesis are often performed using human and murine cell lines that represent, to some extent, erythroid cells at given stages of differentiation 3-5. However transformed cell lines can only partially mimic erythroid cells and most importantly they do not allow one to comprehensibly study the dynamic changes that occur as cells progress through many stages towards their final erythroid fate. Therefore, a current challenge remains the development of a protocol to obtain relatively homogenous populations of primary HSCs and erythroid cells at various stages of differentiation in quantities that are sufficient to perform genomics and proteomics experiments.
Here we describe an ex vivo cell culture protocol to induce erythroid differentiation from human hematopoietic stem/progenitor cells that have been isolated from either cord blood, bone marrow, or adult peripheral blood mobilized with G-CSF (leukapheresis). This culture system, initially developed by the Douay laboratory 6, uses cytokines and co-culture on mesenchymal cells to mimic the bone marrow microenvironment. Using this ex vivo differentiation protocol, we observe a strong amplification of erythroid progenitors, an induction of differentiation exclusively towards the erythroid lineage and a complete maturation to the stage of enucleated red blood cells. Thus, this system provides an opportunity to study the molecular mechanism of transcriptional regulation as hematopoietic stem cells progress along the erythroid lineage. 
Studying erythropoiesis at the transcriptional level also requires the ability to over-express or knockdown specific factors in primary erythroid cells. For this purpose, we use a lentivirus-mediated gene delivery system that allows for the efficient infection of both dividing and non-dividing cells 7. Here we show that we are able to efficiently knockdown the transcription factor TAL1 in primary human erythroid cells. In addition, GFP expression demonstrates an efficiency of lentiviral infection close to 90%. Thus, our protocol provides a highly useful system for characterization of the regulatory network of transcription factors that control erythropoiesis.

Lentiviral-mediated Knockdown During Ex Vivo Erythropoiesis of Human Hematopoietic Stem Cells

An ex vivo protocol to generate mature human red blood cells from hematopoietic stem/progenitors is described. Additionally we describe an efficient lentiviral-delivery method to knockdown the transcription factor TAL1 in primary erythroid cells. The efficiency of lentivirus mediated gene delivery is demonstrated using GFP expressing viruses.

Lentiviral aracılı demonte sırasında Ex vivo İnsan Hematopoetik Kök Hücre Eritropoiesis

Erythropoiesis is a commonly used model system to study cell differentiation. During erythropoiesis, pluripotent adult human hematopoietic stem cells ...

The ex vivo Isolated Skeletal Microvessel Preparation for Investigation of Vascular Reactivity

The isolated microvessel preparation is an ex vivo preparation that allows for examination of the different contributions of factors that control vessel diameter, and thus, perfusion resistance1-5. This is a classic experimental preparation that was, in large measure, initially described by Uchida et al.15 several decades ago. This initial description provided the basis for the techniques that was extensively modified and enhanced, primarily in the laboratory of Dr. Brian Duling at the University of Virginia6-8, and we present a current approach in the following pages. This preparation will specifically refer to the gracilis arteriole in a rat as the microvessel of choice, but the basic preparation can readily be applied to vessels isolated from nearly any other tissue or organ across species9-13. Mechanical (i.e., dimensional) changes in the isolated microvessels can easily be evaluated in response to a broad array of physiological (e.g., hypoxia, intravascular pressure, or shear) or pharmacological challenges, and can provide insight into mechanistic elements comprising integrated responses in an intact, although ex vivo, tissue. The significance of this method is that it allows for facile manipulation of the influences on the integrated regulation of microvessel diameter, while also allowing for the control of many of the contributions from other sources, including intravascular pressure (myogenic), autonomic innervation, hemodynamic (e.g., shear stress), endothelial dependent or independent stimuli, hormonal, and parenchymal influences, to provide a partial list. Under appropriate experimental conditions and with appropriate goals, this can serve as an advantage over in vivo or in situ tissue/organ preparations, which do not readily allow for the facile control of broader systemic variables. 
The major limitation of this preparation is essentially the consequence of its strengths. By definition, the behavior of these vessels is being studied under conditions where many of the most significant contributors to the regulation of vascular resistance have been removed, including neural, humoral, metabolic, etc. As such, the investigator is cautioned to avoid over-interpretation and extrapolation of the data that are collected utilizing this preparation. The other significant area of concern with regard to this preparation is that it can be very easy to damage cellular components such as the endothelial lining or the vascular smooth muscle, such that variable source of error can be introduced. It is strongly recommended that the individual investigator utilize appropriate measurements to ensure the quality of the preparation, both at the initiation of the experiment and periodically throughout the course of a protocol.

The ex vivo Isolated Skeletal Microvessel Preparation for Investigation of Vascular Reactivity

An ex vivo preparation is described for isolation of the largest gracilis muscle resistance arterioles for interrogation of both vascular responses to vasoactive stimuli and the assessment of basic structural properties via passive wall mechanics.

Ex vivo</emVasküler Reaktivite incelenmesi için> İzole İskelet mikrodamar Hazırlık

The isolated  microvessel preparation is an ex vivo preparation that allows for examination of the different contributions of  factors that control vessel ...

Ex vivo Method for High Resolution Imaging of Cilia Motility in Rodent Airway Epithelia

An ex vivo technique for imaging mouse airway epithelia for quantitative analysis of motile cilia function important for insight into mucociliary clearance function has been established. Freshly harvested mouse trachea is cut longitudinally through the trachealis muscle and mounted in a shallow walled chamber on a glass-bottomed dish. The trachea sample is positioned along its long axis to take advantage of the trachealis muscle to curl longitudinally. This allows imaging of ciliary motion in the profile view along the entire tracheal length. Videos at 200 frames/sec are obtained using differential interference contrast microscopy and a high speed digital camera to allow quantitative analysis of cilia beat frequency and ciliary waveform. With the addition of fluorescent beads during imaging, cilia generated fluid flow also can be determined. The protocol time spans approximately 30 min, with 5 min for chamber preparation, 5-10 min for sample mounting, and 10-15 min for videomicroscopy.

Ex vivo Method for High Resolution Imaging of Cilia Motility in Rodent Airway Epithelia

An easy and reliable technique for visualizing and quantifying airway cilia motility and cilia generated flow using mouse trachea is described. This technique can be modified to determine how a wide range of factors influence cilia motility, including pharmacological agents, genetic factors, environmental exposures, and/or mechanical factors such as mucus load.

Kemirgen Havayolu Epiteli içinde Cilia Motilite Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleme için ex vivo Yöntemi

An ex vivo technique for imaging mouse airway epithelia for quantitative  analysis of motile cilia function important for insight into mucociliary  ...

Genome-wide Mapping of Drug-DNA Interactions in Cells with COSMIC (Crosslinking of Small Molecules to Isolate Chromatin)

The genome is the target of some of the most effective chemotherapeutics, but most of these drugs lack DNA sequence specificity, which leads to dose-limiting toxicity and many adverse side effects. Targeting the genome with sequence-specific small molecules may enable molecules with increased therapeutic index and fewer off-target effects. N-methylpyrrole/N-methylimidazole polyamides are molecules that can be rationally designed to target specific DNA sequences with exquisite precision. And unlike most natural transcription factors, polyamides can bind to methylated and chromatinized DNA without a loss in affinity. The sequence specificity of polyamides has been extensively studied in vitro with cognate site identification (CSI) and with traditional biochemical and biophysical approaches, but the study of polyamide binding to genomic targets in cells remains elusive. Here we report a method, the crosslinking of small molecules to isolate chromatin (COSMIC), that identifies polyamide binding sites across the genome. COSMIC is similar to chromatin immunoprecipitation (ChIP), but differs in two important ways: (1) a photocrosslinker is employed to enable selective, temporally-controlled capture of polyamide binding events, and (2) the biotin affinity handle is used to purify polyamide&#8211;DNA conjugates under semi-denaturing conditions to decrease DNA that is non-covalently bound. COSMIC is a general strategy that can be used to reveal the genome-wide binding events of polyamides and other genome-targeting chemotherapeutic agents.

Genome-wide Mapping of Drug-DNA Interactions in Cells with COSMIC Crosslinking of Small Molecules to Isolate Chromatin

Identifying the direct targets of genome-targeting molecules remains a major challenge. To understand how DNA-binding molecules engage the genome, we developed a method that relies on crosslinking of small molecules to isolate chromatin (COSMIC).

COSMIC ile Hücrelerde İlaç-DNA Etkileşimlerinin genom Haritalama (Küçük moleküllerinin çapraz bağlanmasını Kromatin yalıtmak için)

The genome is the target of some of the most effective chemotherapeutics, but most of these drugs lack DNA sequence specificity, which leads to ...

The c-FOS Protein Immunohistological Detection: A Useful Tool As a Marker of Central Pathways Involved in Specific Physiological Responses In Vivo and Ex Vivo

Many studies seek to identify and map the brain regions involved in specific physiological regulations. The proto-oncogene c-fos, an immediate early gene, is expressed in neurons in response to various stimuli. The protein product can be readily detected with immunohistochemical techniques leading to the use of c-FOS detection to map groups of neurons that display changes in their activity. In this article, we focused on the identification of brainstem neuronal populations involved in the ventilatory adaptation to hypoxia or hypercapnia. Two approaches were described to identify involved neuronal populations in vivo in animals and ex vivo in deafferented brainstem preparations. In vivo, animals were exposed to hypercapnic or hypoxic gas mixtures. Ex vivo, deafferented preparations were superfused with hypoxic or hypercapnic artificial cerebrospinal fluid. In both cases, either control in vivo animals or ex vivo preparations were maintained under normoxic and normocapnic conditions. The comparison of these two approaches allows the determination of the origin of the neuronal activation i.e., peripheral and/or central. In vivo and ex vivo, brainstems were collected, fixed, and sliced into sections. Once sections were prepared, immunohistochemical detection of the c-FOS protein was made in order to identify the brainstem groups of cells activated by hypoxic or hypercapnic stimulations. Labeled cells were counted in brainstem respiratory structures. In comparison to the control condition, hypoxia or hypercapnia increased the number of c-FOS labeled cells in several specific brainstem sites that are thus constitutive of the neuronal pathways involved in the adaptation of the central respiratory drive.

The c-FOS Protein Immunohistological Detection: A Useful Tool As a Marker of Central Pathways Involved in Specific Physiological Responses In Vivo and Ex Vivo

Here, we present a protocol based on c-FOS protein immunohistological detection, a classical technique used for the identification of neuronal populations involved in specific physiological responses in vivo and ex vivo.

c-FOS Protein Immünohistolojik Algılama: Belirli Fizyolojik Yanıtları ilgilendim Merkez Pathways bir Marker Olarak Faydalı Aracı<em&gt; İn Vivo</em&gt; ve<em&gt; Ex Vivo</em

Many studies seek to identify and map the brain regions involved in specific physiological regulations. The proto-oncogene c-fos, an immediate early gene, ...

Measuring the Stiffness of Ex Vivo Mouse Aortas Using Atomic Force Microscopy

Arterial stiffening is a significant risk factor and biomarker for cardiovascular disease and a hallmark of aging. Atomic force microscopy (AFM) is a versatile analytical tool for characterizing viscoelastic mechanical properties for a variety of materials ranging from hard (plastic, glass, metal, etc.) surfaces to cells on any substrate. It has been widely used to measure the stiffness of cells, but less frequently used to measure the stiffness of aortas. In this paper, we will describe the procedures for using AFM in contact mode to measure the ex vivo elastic modulus of unloaded mouse arteries. We describe our procedure for isolation of mouse aortas, and then provide detailed information for the AFM analysis. This includes step-by-step instructions for alignment of the laser beam, calibration of the spring constant and deflection sensitivity of the AFM probe, and acquisition of force curves. We also provide a detailed protocol for data analysis of the force curves.

Measuring the Stiffness of Ex Vivo Mouse Aortas Using Atomic Force Microscopy

We present detailed protocols for isolation of aortas from mouse and measurement of their elastic modulus using atomic force microscopy.

sertliği ölçme<em&gt; Ex Vivo</emAtomik Kuvvet Mikroskobu Kullanma&gt; Fare aorta

Arterial stiffening is a significant risk factor and biomarker for cardiovascular disease and a hallmark of aging. Atomic force microscopy (AFM) is a ...

Ex Vivo Method for Assessing the Mouse Reproductive Tract Spontaneous Motility and a MATLAB-based Uterus Motion Tracking Algorithm for Data Analysis

Dysmenorrhea, or painful cramping, is the most common symptom associated with menses in females and its severity can hinder women&#39;s everyday lives. Here, we present an easy and inexpensive method that would be instrumental for testing new drugs decreasing uterine contractility. This method utilizes the unique ability of the entire mouse reproductive tract to exhibit spontaneous motility when maintained ex vivo in a Petri dish containing oxygenated Krebs buffer. This spontaneous motility resembles the wave-like myometrial activity of the human uterus, referred to as endometrial waves. To demonstrate the effectiveness of the method, we employed a well-known uterine relaxant drug, epinephrine. We demonstrate that the spontaneous motility of the entire mouse reproductive tract can be quickly and reversibly inhibited by 1 &#181;M epinephrine in this Petri dish model. Documenting the changes of uterine motility can be easily done using an ordinary smart phone or a sophisticated digital camera. We developed a MATLAB-based algorithm allowing motion tracking to quantify spontaneous uterine motility changes by measuring the rate of uterine horn movements. A major advantage of this ex vivo approach is that the reproductive tract remains intact throughout the entire experiment, preserving all intrinsic intrauterine cellular interactions. The major limitation of this approach is that up to 10-20% of uteri may exhibit no spontaneous motility. Thus far, this is the first quantitative ex vivo method for assessing spontaneous uterine motility in a Petri dish model.

Uterine contractions are important for the well-being of females. However, pathologically increased contractility may result in dysmenorrhea, especially in younger females. Here, we describe a simple ex vivo preparation allowing quick assessment of the efficacy of smooth muscle relaxants that may be used for treating dysmenorrhea.

Fare Üreme Yolu Spontan Hareketliliği Değerlendirmek için Ex Vivo Yöntemi ve Veri Analizi için MATLAB tabanlı Rahim Hareket Takip Algoritması

Dysmenorrhea, or painful cramping, is the most common symptom associated with menses in females and its severity can hinder women&#39;s everyday lives. ...