Name: multiparametric optical mapping of the langendorff-perfused rabbit heart
Uploaded: 2011-09-13T12:00:00
Duration: 9 min 24 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Multiparametric Optical Mapping of the Langendorff-perfused Rabbit Heart at JoVE.com

المعاهد الوطنية للصحة منح R01 HL085369 ، HL067322 ، HL082729 ، EB008999

1. إعداد <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعد طازجة Tyrodes أدلى &quot;الحل (في مم ، 128.2 كلوريد الصوديوم ، CaCl 2 1.3 و 4.7 بوكل ، 1.19 ناه 2 ص 4 ، 1.05 MgCl 2 ، 20.0 NaHCO 3 ، والجلوكوز 11.1). إلى الإسراع في إعداد اليومية للحلول ، وإعداد الحلول اثنين في الأسهم مسبقا وتخزينها في ثلاجة درجة مئوية +4 : (1) للسهم الأول (في g/2L ، 374.6 كلوريد الصوديوم ، CaCl 2 9.56 ، 17.52 بوكل ، 8.21 ناه ​​2 ص 4 ، 10.67 MgCl 2) و (2) سوق الأسهم الثاني (في g/2L ، 84.01 NaHCO 3). لجعل الحل 2L Tyrodes &#39;تجربة واحدة كافية لاتخاذ 1840mL منزوع الأيونات الماء ويخلط فيه 80mL ألبوم الأول ، 80mL الثاني للسهم ، و4G من الجلوكوز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد حلول المخزون من الأصباغ وuncouplers : (1) blebbistatin uncoupler الإثارة - الانكماش حل سهم (Tocris العلوم البيولوجية ، والحل في 2mg/mL DMSO) ، (2) الجهد صبغة حساسة للمحلول المخزون دي - 4 - ANEPPS (Invitrogen ، 1mg/mL الحل في DMSO) ، (3) الجهد صبغة حساسة RH محلول المخزون 237 (Invitrogen ، والحل في 1.25mg/ml DMSO) ، (4) مؤشر Rhod الكالسيوم ، 02:00 محلول المخزون (Invitrogen ، 1mg/ml الحل في DMSO). تجربة الأرانب واحد يتطلب ما يقرب من 30 ميكرولتر من محلول المخزون دي - 4 - ANEPPS ، 30 ميكرولتر من محلول المخزون RH237 ، و 200 ميكرولتر من Rhod ، 02:00 محلول المخزون. لتجنب تكرار تجميد والذوبان ، نقوم بتخزين 100 aliquots ميكرولتر من دى ANEPPS - 4 في -20 درجة مئوية. يتم أيضا تخزين الأصباغ الأخرى في -20 درجة مئوية. تخزين blebbistatin المذاب في الثلاجة +4 درجات مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل الحصاد القلب ، Tyrodes نقل &quot;الحل في زجاجة 2L ووضعه في حمام مائي (فيشر العلمية) التي تحافظ على درجة حرارة المحلول في 37 درجة مئوية. غير المؤكسج الحل مع 95 ٪ O 2 -- 5 ٪ CO 2. الحفاظ على درجة الحموضة في 7.35 ± 0.05 عن طريق ضبط مستوى الأوكسجين. يعمم الحل في نظام الارواء Langendorff وتصفيتها عن طريق تصفية صافي النايلون (حجم المسام : 11μm ، ميليبور) وضعت في خط التروية قبل قنية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد معدات الرصد قبل الحصاد القلب. يتم استخدام محول الضغط (WPI) لمراقبة ضغط الأبهر أثناء التجربة. يتم ضبط الخط الأساسي لمحول الضغط إلى الصفر زئبق عندما لا تعلق القلب إلى نظام الارواء. توضع الزائفة ECG الأقطاب في الدائرة الرصاص التقريبي الأول والثاني والثالث للمثلث ECG Einthoven. </li></ol> 2. الحصاد والإرواء القلوب أرنب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إصلاح الأرانب في restrainer الأرانب. الموت ببطء الأرنب عن طريق الحقن في الوريد من بنتوباربيتال الصوديوم (50 ملغ / كلغ) مع الهيبارين U 2000. عندما الارنب هو الموت الرحيم تماما ، والتي يتم تحديدها لعدم وجود منعكس الألم ، وسرعان ما يتم فتح تجويف الصدر ، ويتم استئصال القلب والرئتين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اجراء خفض في نهاية العلوي من الأبهر الصاعد قبل جميع فروع قوس الأبهر. اخراج الهواء من الشريان الأبهر الصاعد وبسرعة ثم يقني ؛ يدخل القنية القلب لقنية عيار 16 ، والتي تم المرفقة سابقا إلى تربر الفقاعة التي من المهم جدا للحفاظ على الهواء من التاجية. بمجرد perfused retrogradely القلب في نظام غير إعادة تدوير نضح Langendorff ، اجراء خفض لفتح تأمور بسرعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة الرئة والقصبة الهوائية ، والدهون ، والأنسجة الضامة ، في حين يتم مسح الدم نضح بها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مهم جدا! يتم إدخال أنبوب السيليكون (~ 3cm طويلة ، وقطرها 2mm و) عن طريق الوريد الرئوي والصمام التاجي في البطين الأيسر (LV) وأبقى هناك طوال التجربة. هذا الأنبوب النشرات الحل الذي هو المحاصرين في LV. دون تداول لعدة ساعات خلال التجربة Langedorff - نضح في القلب يجمد ميكانيكيا ، فمن المحتمل أن يسبب نقص التروية الشديد في تجويف الجهد المنخفض وعدم انتظام ضربات القلب لإنتاج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحرك القلب مع قنية لنظام إعادة تدوير Langendorff - نضح مع جهاز رسم الخرائط البصرية. </li></ol> 3. إجراء التجارب باستخدام بانورامي نظام الخرائط البصرية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مكان القلب في غرفة مخصصة مسدس من صنع وتوصيل قنية إلى نظام الارواء. الحفاظ على ضغط الأبهر عند 60 ± 5 مم زئبق عن طريق ضبط معدل التدفق للمضخة نضح. رصد تؤدي أنا الزائفة تخطيط القلب. الحفاظ على درجة الحموضة عند حوالي 7.35 ± 0.05. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أطفئي الضوء الغرفة ، وذلك لأن photoinactivated blebbistatin بحلول نهاية الأشعة فوق البنفسجية ومنخفضة (450-490 نانومتر) 17 من الجزء المرئي من الطيف. حقن ببطء blebbistatin حل الأوراق المالية من خلال الحقن في ميناء الصياد فقاعة الهواء الموجود فوق قنية. حقن ببطء blebbistatin 0.1ml لكل حقن البلعة. انتظر الضغوط الرامية إلى تثبيت قبل الحقن المقبل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بلطف مكان القطب سرعة على الموقع المحدد لتصميم الخاص التجريبية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التركيز على صورة القلب في زجاج بلوري الموجود في الطائرة كل مجموعة من الصور الفوتوغرافية الصمام الثنائي (PDA) من ثلاثةزوايا متباعدة بالتساوي المحيطة القلب. ضبط الموقف من قنية والمسافات بين كل PDA والقلب لكي تناسب القلب في مجال الرؤية من جميع أجهزة المساعد الرقمي الشخصي الثلاثة. التقاط صورة من كل صورة مركزة في زجاج بلوري. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حقن ببطء 10 ~ 20μL محلول المخزون دي - 4 - ANEPPS عبر منفذ الحقن في فخ الهواء فقاعة في حل الارواء. 1 ~ انتظر 3 دقائق قبل اتخاذ التسجيلات البصرية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للتسجيل أولا ، تحويل الضوء الأخضر LED (بدون فلتر الإثارة والفيضانات الصمام ، LUMILEDS) ، في اتخاذ التسجيلات البصرية في وقت واحد من ثلاثة أجهزة المساعد الرقمي الشخصي مع نظام توصيل مصنوعة خصيصا للحصول على البيانات ، (5) وإيقاف ضوء LED. التحقق من جودة الاشارات من خلية مختلفة من جميع أجهزة المساعد الرقمي الشخصي الثلاثة. إضافة 0.1 ~ الأسهم blebbistatin 0.2mL الحل إذا لاحظت الحركة الفنية في إمكانات العمل البصري. إضافة آخر 5 ميكرولتر محلول المخزون دي - 4 - ANEPPS إذا إشارة إلى الضجيج نسبة منخفضة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الانتهاء من تصميم بروتوكول التجريبية للدراسة الفنية. إعادة صمة عار في القلب مع إضافية 5μL محلول المخزون دي - 4 - ANEPPS إذا إشارة تتدهور خلال التجارب بسبب photobleaching أو انخفاضه. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على ضوء الغرفة بعد الانتهاء من الدراسة الفنية. التقاط صور للقلب من 36 زوايا متباعدة بشكل متساو. ويتحقق هذا من خلال تناوب القلب في خطوة من 10 درجة مع كاميرا رقمية ثابتة في مكان واحد PDA. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأخذ القلب للخروج من القاعة. استنزاف جميع الحلول. غسل نظام نضح في تسلسل DI المياه ، و 70 ٪ كحول الكاشف ، ومرة ​​أخرى DI المياه. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحليل البيانات وتشمل إعادة بناء هندسة القلب من الصور الرقمية 36 ، وتسجيل الإشارات الضوئية على سطح هندسة أعيد بناؤها ، وتقدير مدة العمل المحتملة (APD) ، سرعة التوصيل (CV) ، المرحلة ، الخ 6 </li></ol> 4. إجراء التجارب باستخدام نظام الخرائط المزدوجة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> (بعد متابعة الجزء 2) ضع قلب مقنى في غرفة زجاجية (Radnoti) وتوصيل قنية إلى نظام الارواء. دبوس أسفل القلب إلى أسفل السيليكون للغرفة في قمة البطين والأذين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إيقاف ضوء الغرفة. حقن ببطء blebbistatin حل سهم (15 ~ 20 دقيقة للوصول إلى 10μM) من خلال منفذ الحقن قبل قنية التروية لشل حركة القلب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع طبق بتري بلاستيكية ، أو غيرها من تغطية زجاج النافذة ، وفوق سطح epicardial للحد من حركة السطح الحل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التركيز في اثنين من كاميرات CMOS نظام التعيين المزدوج (ألتيما - L ، SciMedia) في نفس الحقل للعرض. يتم فصل مضان المنبعثة من مرآة مزدوج اللون (635nm قطع ، أوميغا الضوئية) ، وتصفيتها من خلال تصفية longpass 700nm (Thorlabs) لإشارات الجهد وممر الموجة مرشح نانومتر 590/30 (أوميغا الضوئية) لإشارات الكالسيوم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> هدف أدلة ضوء مصابيح الهالوجين اثنين (نيوبورت اوريل الآلات ، ستراتفورد ، CT ؛ SciMedia ، وكوستا ميسا ، كاليفورنيا) نحو ميدان رسم خرائط بهدف تحقيق حتى الإضاءة. تستخدم المرشحات الإثارة (531 / 40 نانومتر ، SemRock). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وصمة عار في القلب مع الجهد حساسة للصباغة الأسهم حل RH 237 (10 ~ 30 ميكرولتر) من خلال منفذ الحقن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مزيج - Rhod 02:00 (0.2mL) حل الأسهم مع Pluronic F - 127 (Invitrogen ، 01:01 خليط). يصوتن لل1min في sonicator مياه الحمام. حقن خليط من خلال منفذ تربر فقاعة في. انتظر حوالي 20 دقيقة للسماح للدي الأسترة من 2 Rhod AM - وقبل بدء التعيين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لمدة التسجيل ، وإيقاف ضخ superfusion لتجنب الحركة على السطح من الحل ؛ بدوره على الإثارة مصدر الضوء (مصابيح الهالوجين) ؛ اتخاذ التسجيلات البصرية باستخدام كل الكاميرات متصلة نظام الحصول على البيانات (ألتيما - L ، SciMedia) ؛ إيقاف ضوء الإثارة ، وتشغيل مضخة superfusion. التحقق من جودة الاشارات الضوئية. إعادة صمة عار على النسيج إذا لزم الأمر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الانتهاء من بقية بروتوكول التجريبية المصممة للدراسة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على ضوء الغرفة والتقاط صورة للقلب تحتوي على مجال الرؤية. تأخذ القلب للخروج من القاعة. استنزاف جميع الحلول. غسل نظام نضح في تسلسل DI المياه ، و 70 ٪ كحول كاشف (فيشر العلمية) ، والمياه DI. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحليل البيانات يحتوي على قياسات APD ، السيرة الذاتية ، ومدة الكالسيوم عابرة (CaTD) ، والتأخير بين أب وارتفاع upstroke اتفاقية مناهضة التعذيب ، في الوقت ارتفاع الكالسيوم عابرة ، والمرة المستمر للنوبة monoexponential للتسوس لجنة مناهضة التعذيب. </li></ol> ممثل النتائج : <img src="/files/ftp_upload/3160/3160fig1.jpg" alt="الشكل 1"/> الشكل 1. نتائج ممثل تجربة الأرانب Langendorff - perfused بانورامية باستخدام نظام رسم الخرائط البصرية. (أ) رأي الأمامي للقلب وقلب أرنب أرنب هندسة أعيد بناؤها في شكل سطح الشبكة شبكة ثلاثية الأبعاد. (ب) تيملفوف انه سطح epicardial مرمزة من المرحلة (التي تم الحصول عليها من مرحلة التحليل الطائرة 18) مما يدل على واجهة الموجة هو مبين في الحمراء أثناء حلقة من اضطراب النظم التسرعي. (ج) إمكانية إجراء التسجيلات البصرية من خمسة مواقع حول وحدانية مرحلة تميزت ب 1-5 في لقطات لوحة الثمانية (D) من واجهة الموجة التنشيط (اللون الأحمر) خلال دورة التكاثر لعدم انتظام ضربات القلب a reentrant مستقرة. الدوائر جبهة الموجة في اتجاه عقارب الساعة حول التفرد المرحلة ، التي هي مرئية على السطح الأمامي للقلب. يتم تعيين اللون لعودة الاستقطاب (الأزرق) أن تكون شفافة جزئيا حتى يتسنى للجبهة الموجة الخلفي غير مرئية (على سبيل المثال ، في 80ms ، 100ms ، و120ms). ويقدم هذا الفيلم reentrant عدم انتظام ضربات القلب في الفيديو تكميلية 1. ووصفت وسائل لإعادة الإعمار الهندسة والتصنيع إشارة ، وحساب الخريطة المرحلة ، وإزالة التغليف السطح في أماكن أخرى من التفاصيل 6. <img src="/files/ftp_upload/3160/3160fig2.jpg" alt="الشكل 2"/> الشكل 2. نتائج الممثل من التجربة قلب الأرنب Langendorff - perfused رسم الخرائط باستخدام نظام مزدوج (رسم الخرائط في وقت واحد من إمكانات العمل والكالسيوم عابرة). (أ) السطح الأمامي للقلب مع الحقل رسم خرائط لعرض النقط السوداء التي تغطيها. (ب) وجهة نظر عن قرب من التسجيلات من موقع واحد. (ج) آثار عينة من إمكانات العمل (الأزرق) والكالسيوم عابرة (الحمراء) من مجموعة من مواقع متباعدة بشكل متساو والتي تمثلت في النقاط السوداء في ملاحظة ألف لوحة التي يتم عرضها ليس كل التسجيلات بكسل والقرار المكاني هو 200μm.

<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>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

بناء على خبرتنا ، ومفاتيح لنجاح Langendorff - perfused أرنب التجربة القلب تشمل حل معدة إعدادا جيدا Tyrodes &#39;، حصاد سريع للقلب ، والحفاظ على الضغط جيدا التروية ، ودرجة الحموضة المناسبة من الحل الاوكسيجين في نظام الارواء. لتسجيل إشارة مع أعلى نسبة الإشارة إلى الضوضاء ممكن ، ونحن بحاجة إلى النظر في عوامل من بينها مصدر الضوء ، والمرشحات الضوئية ، مع التركيز البصريات ، والاستشعار البصرية ، الخ 19. وتناقش تفاصيل هذه الجوانب في أماكن أخرى 19. يمكن استخدامها لتجنب الدهون epicardial ، مما يقلل من نسبة إشارة إلى ضجيج الاشارات الضوئية : ؛ : الأرانب الشباب (7-9 جنيه سن الوزن 4-5 أشهر). إشارة التي سجلتها كل بكسل هو التكامل المرجحة للضوء المنبعث من حجم الأنسجة. عمق من هذا الحجم يعتمد على الأنسجة موجات الإثارة وانبعاث الصبغة المستخدمة. لANEPPS دى - 4 ، على سبيل المثال ، وعمق الاختراق المقدرة 300μm في قلب الأرنب 20. وبالتالي ، ينبغي أن يتم تفسير الإشارات الضوئية مع الحذر عند عدم التجانس المحلية وظيفة الكهربائية موجودة في العقدة الجيبية الأذينية ، عقدة الأذينية البطينية ، وعدم انتظام ضربات القلب البطيني خلال 1،21،22. واحد الحد من تقنية رسم الخرائط البصرية مقارنة مع تسجيل القطب هو أن كثيرا distored مرحلة عودة الاستقطاب من إمكانات العمل من خلال الأداة البصرية التي تسببها الحركة انكماش القلب. ويمكن استخدام القيد الميكانيكية للحد من هذا الأثر ، ولكن لا يمكن القضاء عليها تماما. في المقابل ، تقلص الدوائية الإثارة - uncouplers تكون فعالة في إزالة هذا الأثر الحركة. ومع ذلك ، يمكن لهذه uncouplers (مثلا 2،3 - Butanedione Monoxime) قد يخلف آثارا جانبية الكهربية. وقد تجلى Blebbistatin لديهم اي آثار جانبية سلبية على القلب الكهربية في القلب الطبيعي 23 ، وبالتالي uncoupler واعدة لرسم الخرائط البصرية. تجدر الإشارة إلى أن تسارع ذمة بسبب الغاء الانكماش يمكن أن يؤثر أيضا الكهربية.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> الكاشف </td><td> شركة </td><td> رقم كتالوج </td></tr><tr><td> كلوريد الصوديوم </td><td> فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ </td><td> S271 - 1 </td></tr><tr><td> CaCl 2 (2H 2 O) </td><td> فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ </td><td> C79 - 500 </td></tr><tr><td> بوكل </td><td> فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ </td><td> S217 - 500 </td></tr><tr><td> MgCl 2 (6H 2 O) </td><td> فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ </td><td> M33 - 500 </td></tr><tr><td> ناه 2 ص 4 (H 2 O) </td><td> فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ </td><td> S369 - 500 </td></tr><tr><td> NaHCO 3 </td><td> فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ </td><td> S233 - 3 </td></tr><tr><td> D - غلوكوز </td><td> فيشر العلمية ، ديكورات المعرض ، NJ </td><td> D16 - 1 </td></tr><tr><td> Blebbistatin </td><td> Tocris العلوم البيولوجية ، Ellisville ، MO </td><td> 1760 </td></tr><tr><td> دي - 4 - ANEPPS </td><td> Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا </td><td> D1199 </td></tr><tr><td> RH237 </td><td> Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا </td><td> S1109 </td></tr><tr><td> Rhod ، 02:00 </td><td> Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا </td><td> R1244 </td></tr><tr><td> Pluronic F127 </td><td> Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا </td><td> P3000MP </td></tr><tr><td> ثنائي ميثيل sulphoxide (DMSO) </td><td> سيغما ، وسانت لويس ، MO </td><td> D2650 </td></tr></tbody></table>

multiparametric optical mapping of the langendorff-perfused rabbit heart

التصوير الضوئي وتحقيقات الفلورسنت حققت تقدما كبيرا منهجية البحث العلمي في مجال القلب الكهربية في الطرق التي لم يكن من الممكن انجازه من قبل النهج الأخرى 1. مع استخدام الأصباغ الكالسيوم والجهد الحساسة ، ورسم الخرائط البصرية يسمح قياس إمكانات العمل والعابرين عبر الغشاء الكالسيوم مع قرار مكانية عالية من دون اتصال جسدي مع الأنسجة. هذا يجعل قياس النشاط الكهربائي في القلب ممكن في ظل ظروف كثيرة حيث استخدام أقطاب كهربائية غير مريح أو المستحيل 1. على سبيل المثال ، والتسجيلات البصرية توفير تغيرات شكلية دقيقة للغشاء المحتملة أثناء وبعد إزالة الرجفان والتحفيز على الفور ، في حين أن التقنيات التقليدية القطب يعانون من الحوافز الناجمة عن القطع الأثرية أثناء وبعد المحفزات بسبب الاستقطاب الكهربائي 1. قلب الأرنب Langendorff - perfused هي واحدة من أكثر النماذج درس الفيزيولوجيا والفيزيولوجيا المرضية قلب الإنسان. ويمكن تلخيصها أنواع كثيرة من عدم انتظام ضربات القلب لوحظ سريريا في الأرنب نموذج القلب. فقد تبين أن أنماط الموجة في قلب الأرنب خلال عدم انتظام ضربات القلب البطيني ، والتي تحددها الحجم الفعال للقلب والطول الموجي من العودة ، هي مشابهة جدا لأنه في قلب الإنسان 2. وقد تبين أيضا أن الجوانب الحاسمة من الانكماش ، الإثارة (EC) في عضلة القلب اقتران أرنب ، مثل المساهمة النسبية للشبكية الهيولى العضلية (ريال سعودي) ، هي مشابهة جدا لاقتران EC الإنسان 3. هنا نعرض الإجراءات الأساسية من التجارب البصرية رسم الخرائط في قلوب الأرنب Langendorff - perfused ، بما في ذلك نظام Langendorff الإعداد التروية ، وإعداد النظم البصرية رسم الخرائط ، والعزلة وإقناء ؛ إدخال القنية من نضح والقلب وصبغ تلطيخ من القلب ، وتقلص - الإثارة uncoupling ، وجمع من الإشارات الضوئية. يمكن أن تكون هذه الأساليب ينطبق أيضا على القلب من الأنواع الأخرى من الأرانب مع إدخال تعديلات على معدلات التدفق ، والبصريات ، والحلول ، الخ. موصوفة نظامان رسم الخرائط البصرية. يتم استخدام نظام رسم الخرائط لرسم خريطة بانورامية النخاب كامل للقلب الأرنب 4-7. هذا النظام يوفر نظرة شاملة لتطور الدوائر reentrant خلال arrhythmogenesis وصدمات الكهربائية ، واستخدمت لدراسة آليات عدم انتظام ضربات القلب والعلاج antiarrhythmia 8،9. يتم استخدام نظام التعيين المزدوج على الخريطة إمكانات العمل (ا ف ب) والكالسيوم عابرة (CAT) في وقت واحد من الحقل نفسه من عرض 10-13. وقد عزز هذا النهج فهمنا لأهمية دور الكالسيوم في تناوب الكهربائية وعدم انتظام ضربات القلب تحريض 14-16.

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

توضح هذه المقالة الإجراءات الأساسية لإجراء التجارب رسم الخرائط البصرية في قلب الأرنب Langendorff - perfused باستخدام نظام التصوير البانورامي ، وطريقة التصوير المزدوج (الجهد والكالسيوم).

Multiparametric رسم الخرائط البصرية للقلب الأرنب Langendorff - perfused

Optical imaging and fluorescent probes have significantly advanced research methodology in the field of cardiac electrophysiology in ways that could not ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Optical Mapping of Action Potentials and Calcium Transients in the Mouse Heart

رسم الخرائط البصرية إمكانيات العمل والعابرون الكالسيوم في القلب ماوس

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

A Cre-Lox P Recombination Approach for the Detection of Cell Fusion In Vivo

A Cre-Lox P Recombination Approach for the Detection of Cell Fusion In Vivo

أ ف التوحد لجنة المساواة العرقية ، السلمون المدخن النهج للكشف عن خلية الانصهار في فيفو</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 ...

Patient-specific Modeling of the Heart: Estimation of Ventricular Fiber Orientations

المريض محددة النمذجة من القلب: تقدير توجهات الألياف البطيني

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

Optical Detection of E. coli Bacteria by Mesoporous Silicon Biosensors

كشف البصري<em&gt; E. القولونية</em&gt; البكتيريا عن طريق أجهزة الاستشعار السيليكون Mesoporous

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

Nanomanipulation من واحدة RNA الجزيئات بواسطة الملقط البصرية

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

In Situ Mapping of the Mechanical Properties of Biofilms by Particle-tracking Microrheology

في الموقع خارطة الخواص الميكانيكية لالأغشية الحيوية التي تتبع الجسيمات Microrheology

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

تسليم ينترادوكتال إلى الأرنب الغدة الثديية

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

ورقة الضوء الفلورية الفحص المجهري لدراسة قلب مورين

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

بياكسيال الخصائص الميكانيكية لصمامات القلب بي

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

Optical Imaging of Isolated Murine Ventricular Myocytes

التصوير البصري لخلايا البطين البطيني المعزولة

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