Name: nadh fluorescence imaging of isolated biventricular working rabbit hearts
Uploaded: 2012-07-24T13:00:00
Duration: 12 min 7 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about NADH Fluorescence Imaging of Isolated Biventricular Working Rabbit Hearts at JoVE.com

وأيد هذا العمل عن طريق منحة من المعاهد الوطنية للصحة (R01-HL095828 إلى كاي ميغاواط).

<ol>
	<li>Langendorff, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Untersuchungen+am+uberlebenden+saugethierherzen+[investigations+on+the+surviving+mammalian+heart].">Untersuchungen am uberlebenden saugethierherzen [investigations on the surviving mammalian heart].</a> Arch. Gesante Physiol. 61, 291-332 .</li><li>Skrzypiec-Spring, M., Grotthus, B., Szelag, A., Schulz, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolated+heart+perfusion+according+to+langendorff---still+viable+in+the+new+millennium.">Isolated heart perfusion according to langendorff---still viable in the new millennium.</a> J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 55, 113-126 (2007).</li><li>Neely, J. R., Liebermeister, H., Battersby, E. J., Morgan, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+pressure+development+on+oxygen+consumption+by+isolated+rat+heart.">Effect of pressure development on oxygen consumption by isolated rat heart.</a> Am. J. Physiol. 212, 804-814 (1967).</li><li>Feng, H. Z., Jin, 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=Coexistence+of+cardiac+troponin+T+variants+reduces+heart+efficiency.">Coexistence of cardiac troponin T variants reduces heart efficiency.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 299, H97-H105 (2010).</li><li>Clemens, M. G., Forrester, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Appearance+of+adenosine+triphosphate+in+the+coronary+sinus+effluent+from+isolated+working+rat+heart+in+response+to+hypoxia.">Appearance of adenosine triphosphate in the coronary sinus effluent from isolated working rat heart in response to hypoxia.</a> J. Physiol. 312, 143-158 (1981).</li><li>Cole, M. A., Murray, A. J., Cochlin, L. E., Heather, L. C., McAleese, S., Knight, N. S., Sutton, E., Jamil, A. A., Parassol, N., Clarke, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+high+fat+diet+increases+mitochondrial+fatty+acid+oxidation+and+uncoupling+to+decrease+efficiency+in+rat+heart.+Basic+Res.">A high fat diet increases mitochondrial fatty acid oxidation and uncoupling to decrease efficiency in rat heart. Basic Res.</a> Basic Res. Cardiol. 106, 447-457 (2011).</li><li>Demmy, T. L., Curtis, J. J., Kao, R., Schmaltz, R. A., Walls, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Load-insensitive+measurements+from+an+isolated+perfused+biventricular+working+rat+heart.">Load-insensitive measurements from an isolated perfused biventricular working rat heart.</a> J. Biomed. Sci. 4, 111-119 (1997).</li><li>Demmy, T. L., Magovern, G. J., Kao, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolated+biventricular+working+rat+heart+preparation.">Isolated biventricular working rat heart preparation.</a> Ann. Thorac. Surg. 54, 915-920 (1992).</li><li>Kay, M., Swift, L., Martell, B., Arutunyan, A., Sarvazyan, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Locations+of+ectopic+beats+coincide+with+spatial+gradients+of+NADH+in+a+regional+model+of+low-flow+reperfusion.">Locations of ectopic beats coincide with spatial gradients of NADH in a regional model of low-flow reperfusion.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 294, 2400-2405 (2008).</li><li>Swift, L., Martell, B., Khatri, V., Arutunyan, A., Sarvazyan, N., Kay, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+regional+hypoperfusion+in+langendorff+heart+preparations.">Controlled regional hypoperfusion in langendorff heart preparations.</a> Physiol. Meas. 29, 269-279 (2008).</li><li>Kay, M. W., Swift, L. M., Sangave, A., Zderic, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+resolution+contrast+ultrasound+and+NADH+fluorescence+imaging+of+myocardial+perfusion+in+excised+rat+hearts.">High resolution contrast ultrasound and NADH fluorescence imaging of myocardial perfusion in excised rat hearts.</a> , 1-4 (2008).</li><li>Chance, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pyridine+nucleotide+as+an+indicator+of+the+oxygen+requirements+for+energy-linked+functions+of+mitochondria.">Pyridine nucleotide as an indicator of the oxygen requirements for energy-linked functions of mitochondria.</a> Circ. Res. 38, I31-I38 (1976).</li><li>Mayevsky, A., Rogatsky, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondrial+function+in+vivo+evaluated+by+NADH+fluorescence:+From+animal+models+to+human+studies.">Mitochondrial function in vivo evaluated by NADH fluorescence: From animal models to human studies.</a> Am. J. Physiol. Cell Physiol. 292, C615-C640 (2007).</li><li>Barlow, C. H., Chance, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ischemic+areas+in+perfused+rat+hearts:+Measurement+by+NADH+fluorescence+photography.">Ischemic areas in perfused rat hearts: Measurement by NADH fluorescence photography.</a> Science. 193, 909-910 (1976).</li><li>Mayevsky, A., Chance, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxidation-reduction+states+of+NADH+in+vivo:+From+animals+to+clinical+use.">Oxidation-reduction states of NADH in vivo: From animals to clinical use.</a> Mitochondrion. 7, 330-339 (2007).</li><li>Gillis, A. M., Kulisz, E., Mathison, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+electrophysiological+variables+in+blood-perfused+and+buffer-perfused,+isolated,+working+rabbit+heart.">Cardiac electrophysiological variables in blood-perfused and buffer-perfused, isolated, working rabbit heart.</a> Am. J. Physiol. 271, H784-H789 (1996).</li><li>Ôta, K., Peaker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lactation+in+the+rabbit:+Mammary+blood+flow+and+cardiac+output.">Lactation in the rabbit: Mammary blood flow and cardiac output.</a> Experimental Physiology. 64, 225-238 (1979).</li><li>Ashruf, J. F., Ince, C., Bruining, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional+ischemia+in+hypertrophic+langendorff-perfused+rat+hearts.">Regional ischemia in hypertrophic langendorff-perfused rat hearts.</a> Am. J. Physiol. 277, H1532-H1539 (1999).</li><li>Ashruf, J. F., Coremans, J. M., Bruining, H. A., Ince, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increase+of+cardiac+work+is+associated+with+decrease+of+mitochondrial+NADH.">Increase of cardiac work is associated with decrease of mitochondrial NADH.</a> Am. J. Physiol. 269, 856-862 (1995).</li><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>Rogers, J. M., Walcott, G. P., Gladden, J. D., Melnick, S. B., Kay, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Panoramic+optical+mapping+reveals+continuous+epicardial+reentry+during+ventricular+fibrillation+in+the+isolated+swine+heart.">Panoramic optical mapping reveals continuous epicardial reentry during ventricular fibrillation in the isolated swine heart.</a> Biophys. J. 92, 1090-1095 (2007).</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 (2007).</li><li>Chinchoy, E., Soule, C. L., Houlton, A. J., Gallagher, W. J., Hjelle, M. A., Laske, T. G., Morissette, J., Iaizzo, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolated+four-chamber+working+swine+heart+model.">Isolated four-chamber working swine heart model.</a> Ann. Thorac. Surg. 70, 1607-1614 (2000).</li><li>Hill, A. J., Laske, T. G., Coles, J. A., Sigg, D. C., Skadsberg, N. D., Vincent, S. A., Soule, C. L., Gallagher, W. J., Iaizzo, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+studies+of+human+hearts.">In vitro studies of human hearts.</a> Ann. Thorac. Surg. 79, 168-177 (2005).</li><li>Schenkman, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+performance+as+a+function+of+intracellular+oxygen+tension+in+buffer-perfused+hearts.">Cardiac performance as a function of intracellular oxygen tension in buffer-perfused hearts.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 281, H2463-H2472 (2001).</li><li>Pijl, A. J., Pfaffendorf, M., Mathy, M., Van Zwieten, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardioprotection+by+nifedipine+in+isolated+working+hearts:+A+comparative+study+on+three+different+types+of+experimental+ischemia.">Cardioprotection by nifedipine in isolated working hearts: A comparative study on three different types of experimental ischemia.</a> J. Cardiovasc. Pharmacol. 21, 70-76 (1993).</li><li>Khatib, S. Y., Boyett, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+glyburide+(glibenclamide)+on+myocardial+function+in+langendorff+perfused+rabbit+heart+and+on+myocardial+contractility+and+slow+calcium+current+in+guinea-pig+single+myocytes.">Effects of glyburide (glibenclamide) on myocardial function in langendorff perfused rabbit heart and on myocardial contractility and slow calcium current in guinea-pig single myocytes.</a> Mol. Cell Biochem. 242, 81-87 (2003).</li><li>Kates, R. E., Yee, Y. G., Hill, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+albumin+on+the+electrophysiologic+stability+of+isolated+perfused+rabbit+hearts.">Effect of albumin on the electrophysiologic stability of isolated perfused rabbit hearts.</a> J. Cardiovasc. Pharmacol. 13, 168-172 (1989).</li><li>Combs, C. A., Balaban, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+imaging+of+dehydrogenase+activity+within+living+cells+using+enzyme-dependent+fluorescence+recovery+after+photobleaching+(ED-FRAP).">Direct imaging of dehydrogenase activity within living cells using enzyme-dependent fluorescence recovery after photobleaching (ED-FRAP).</a> Biophys. J. 80, 2018-2028 (2001).</li><li>Coremans, J. M., Ince, C., Bruining, H. A., Puppels, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=(Semi-)quantitative+analysis+of+reduced+nicotinamide+adenine+dinucleotide+fluorescence+images+of+blood-perfused+rat+heart.">(Semi-)quantitative analysis of reduced nicotinamide adenine dinucleotide fluorescence images of blood-perfused rat heart.</a> Biophys J. 72, 1849-1860 (1997).</li><li>Scholz, T. D., Laughlin, M. R., Balaban, R. S., Kupriyanov, V. V., Heineman, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+substrate+on+mitochondrial+NADH,+cytosolic+redox+state,+and+phosphorylated+compounds+in+isolated+hearts.">Effect of substrate on mitochondrial NADH, cytosolic redox state, and phosphorylated compounds in isolated hearts.</a> Am. J. Physiol. 268, 82-91 (1995).</li><li>Holcomb, M. R., Woods, M. C., Uzelac, I., Wikswo, J. P., Gilligan, J. M., Sidorov, V. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+potential+of+dual+camera+systems+for+multimodal+imaging+of+cardiac+electrophysiology+and+metabolism.">The potential of dual camera systems for multimodal imaging of cardiac electrophysiology and metabolism.</a> Exp. Biol. Med. (Maywood). 234, 1355-1373 (2009).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

قلب Langendorff معزولة perfused يظل أداة بارزة لدراسة علم وظائف الأعضاء في القلب 2. انها مفيدة بشكل خاص في دراسات من عدم انتظام ضربات القلب، وخصوصا تلك التي تستخدم التصوير مضان من المحتمل عبر الغشاء 20. ميزة هي التي يمكن ملاحظتها في النخاب كامل للقلب معزولة 21 و 22. ميزة أخرى هي أنه، على النقيض من الدم، ونضح مع حل بلوراني العازلة واضحة لا تتداخل مع اشارات مضان. والقيد الذي لا تقنية Langendorff مناسبة تماما لدراسات التمثيل الغذائي في القلب، والتي تتطلب في كثير من الأحيان في قلب لأداء العمل في سياق التحميل المسبق الفسيولوجية والضغوط حمولة تلوية. لرفع أهمية الاستعدادات قلب معزولة للدراسات التمثيل الغذائي، وعرض نيلي تعديلات على أسلوب Langendorff لإقامة مناسبة البطين الأيسر (LV) التحميل المسبق والضغوط حمولة تلوية 3.ويعرف هذا النموذج بوصفه النموذج LV معزولة قلب العمل، واستخدمت على نطاق واسع لدراسة الوقف الأداء والتمثيل الغذائي و 4-6. قلب العمل LV نموذج متفوقة على نموذج Langendorff للتقييمات الفنية، إلا أنها لا توفر البطين تحميلها بشكل صحيح حق (RV). Demmy وآخرون. وذكرت لأول مرة نموذج البطينين (LV &amp; RV)، وتعديل للقلب LV نموذج للعمل 7 و 8. ووجد الباحثون ان تنمية حجم السكتة الدماغية، خرج القلب، وضغط تحسن في قلوب تحويلها من وضع LV العمل على وضع البطينين تعمل 8. وRV تحميلها بشكل صحيح كما يحسن وظيفة الحاجز بواسطة تناقص التدرجات ضغط غير طبيعي عبر الحاجز. وقد ثبت البطينين قلوب العمل للحفاظ على الانتاج الأبهر، وتدفق الرئوي، يعني الضغط الأبهري، يعني الضغط الرئوي، ومعدل ضربات القلب وعضلة القلب للاعبي التنس المحترفين، ومستويات فوسفات الكرياتين لمدة تصل إلى 3 ساعات 8. البطينين دراسات القلب يعمل عادة استخدام قلوب الابأم الحيوانات الصغيرة مثل الفئران والأرانب، وذلك لأن النتاج القلبي وحجم المطلوب من سائل الإرواء هي اقل بكثير من تلك التي للقلوب من الحيوانات الكبيرة. ومع ذلك، فقد أجريت دراسات البطينين قلب العمل باستخدام قلوب من الخنازير والكلاب، وحتى البشر 23 و 24. الطلب على التمثيل الغذائي للقلوب المعزولة في وضع العمل البطينين هو أعلى بكثير من تلك التي نضح Langendorff. من المهم أن الحل سائل الإرواء توفير ما يكفي من الأوكسجين والركيزة التمثيل الغذائي لدعم البطينين وظيفة القلب. معيار محاليل بلوراني، مثل كريبس، هنسلايت 16، 17، 25 أو Tyrodes 26، 27، لديها درجات الذوبان الأكسجين تصل إلى 5.6 ملغ / لتر. عندما يتم بالغاز هذه الحلول مع كربوجين (مزيج من الغاز 95٪ O 2 و 5٪ CO 2) وتحتوي على الركيزة التمثيل الغذائي المناسب (الجلوكوز وسكر العنب، و / أو البيروفات الصوديوم)، فهي مناسبة لالبطينين قلوب العاملين في ضرب القاعدةشركة جيب المعدلات (حوالي 180 نبضة في الدقيقة لأرنب). وقد تزايد الطلب على التمثيل الغذائي للإيقاعات سريعة وكمية الأوكسجين المذاب في perfusates معيار لا يكون كافيا لتقديم الدعم الكامل له قلب البطينين العمل التي يتم التعاقد على معدلات عالية. وقد استخدمت محاليل تحتوي على كريات الدم الحمراء بلوراني أو مختلطة مع الدم الكامل في قلب الاستعدادات العمل على ضمان توافر الأكسجين الكافي. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن إضافة كريات الدم الحمراء في التوصل إلى حل كريبس، هنسلايت تحسين عمل وظائف القلب خلال بروتوكولات سرعة صارم وخفضت أيضا من حدوث الرجفان البطيني 16. وجود قيود على استخدام كرات الدم الحمراء أو خليط من الدم الكامل هو أن الهيموغلوبين يتداخل مع موجات الضوء التي يتم استخدامها لتصوير مضان 13. ويمكن أيضا ركائز أخرى، مثل الزلال، يمكن ان تضاف الى سائل الإرواء حلول لإطالة أمد بقاء القلب وخفض وذمة 28. خلال التصوير مضان أن شدة الضوء الإثارة تكون عالية، وتوزيع الضوء وينبغي أن تكون موحدة. تحقيق إضاءة موحدة ليس من السهل دائما بسبب انحناء سطح epicardial. في دراستنا، ونحن fNADH الصورة عن طريق ترشيح ضوء (350 ± 25 نانومتر) من مصباح الزئبق. ويستخدم ذات الشعبتين دليل الألياف البصرية ضوء لتوجيه الأشعة فوق البنفسجية على سطح epicardial. لا يمكن أن يتحقق عن طريق الإضاءة موحدة لتحديد المواقع المناسبة لانتاج الحلقات اثنين. الصمام الأشعة فوق البنفسجية ويمكن أيضا أن تستخدم مصادر الضوء، كما بينا ذلك في الشكل 3. مصادر الصمام غير مكلفة نسبيا لذلك يمكن دمج مصادر متعددة في نظام التصوير. ويمكن أيضا أن يكون مدار المصابيح على نحو متقطع في معدلات عالية لمزامنة ضوء الإثارة مع الحصول على الصور. وينبغي أن Photobleaching من NADH أن يكون الحد الأدنى 29 عن طريق تقليل الوقت من الإضاءة الأنسجة. ويمكن القيام بذلك عن طريق ركوب الدراجات للإضاءة وإيقاف استخدام الإلكترونIC مصراع ومصباح أو مع نظام الإضاءة وجهاز تحكم. إذا تزامن مع إضاءة دورة القلب، ويمكن بعد ذلك أن يقتصر fNADH الحصول على الصور على انبساط، والتي من شأنها أن تقلل قطعة أثرية الحركة في الإشارات مضان. إضاءة Trigging والحصول على الصور باستخدام إشارة الضغط، مثل الضغط المنخفض، ستكون طريقة واحدة للقيام بذلك. في دراستنا لاحظنا أن التغيرات في fNADH لكل وحدة زمنية يمكن أن يكون أكثر من 5X العالي في 400 نبضة في الدقيقة مما كان عليه في 200 نبضة في الدقيقة. هذا يشير إلى أن الإيقاعات السريعة رفع حالة الأكسدة في القلب. أم لا يحدث هذا من قبل نقص الأكسجة أو عدم قدرة myocytes لأكسدة NADH إلى NAD + بسرعة كافية لتفادي تراكم NADH لا تزال هناك مسألة لم يتم الرد عليها. أداء إعداد البطينين قلب العمل يتوقف على عوامل متعددة. واحدة من أهم هو وضع مناسب التحميل المسبق وحمولة تلوية ضغوط لتقليد الفسيولوجيةالشروط التي هي قيد التحقيق. على وجه الخصوص، لا بد من ضبط حمولة تلوية LV (ضغط الشريان الأبهر) لتمثيل ضغط النظامية. إذا كانت عالية جدا، فإن الوقف لن تكون قادرة على التغلب على الضغط، مما أدى إلى قلس. وضغط منخفض للغاية أن تؤثر سلبا على التروية التاجية. وينبغي أيضا للضغط التحميل المسبق LV (الضغط الأذيني اليسار) يمكن تعديلها لتوفير حجم نهاية الانبساط هذا هو المناسب للبروتوكول تجريبي. fNADH التصوير من الأنسجة الحية هو النمط الثابت من التصوير مضان 13. وقد تجلى تطبيقه على أنسجة القلب من قبل بارلو وفرصة عندما ذكرت الارتفاعات ضرب fNADH داخل الأنسجة الدماغية إقليميا بعد ربط وجود 14 سفينة التاجية. وسجلت صورهم fNADH على الفيلم باستخدام كاميرا الذبذبات فيرتشايلد والأشعة فوق البنفسجية والتصوير الفوتوغرافي فلاش. Coremans وآخرون. توسعت على هذا المفهوم باستخدام نسبة NADH الانعكاس مضان / الأشعة فوق البنفسجية لقياس آثافةه الدولة التمثيل الغذائي للالنخاب من قلوب الفئران Langendorff الدم perfused 30. وقد استخدم videofluorimeter للتصوير وسجلت البيانات باستخدام جهاز الفيديو. في وقت لاحق، شولتس وآخرون. تستخدم مجموعة وطيف والثنائي الضوئي لقياس fNADH متوسط ​​من منطقة واسعة من LV. خفضت هذا النهج آثار التغاير مضان epicardial والاختلافات المحلية في التداول في الوقت الذي يكشف العيانية ذات الصلة بالعمل اختلافات fNADH 31. هذا النهج هو مماثل لمستويات الحوسبة fNADH المتوسط ​​للمنطقة من اهتمام في جميع الأطر من مجموعة البيانات التصوير fNADH، كما هو موضح في الشكل رقم 2. كما قدمناه في هذه المادة، والتكنولوجيا اليوم يوفر سرعة عالية الكاميرات اتفاقية مكافحة التصحر والتحكم فيها رقميا الأضواء فوق البنفسجية عالية الطاقة. هذه التقنيات تمكن من دراسة الديناميات المكانية من fNADH والتمثيل الغذائي في القلب من وجهات نظر جديدة كثيرة. ومنخفض التكلفة نسبيا للبصريات ومصدر للضوء و يجعلNADH التصوير ملحق مفيدة لرسم الخرائط التقليدية القلب النظم البصرية. 9، 32

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> مادة كيميائية </td><td> شركة </td><td> فهرس العدد </td></tr><tr><td> كلوريد الصوديوم </td><td> سيغما الدريخ، وسانت لويس، MO </td><td> S-3014 </td></tr><tr><td> بوكل </td><td> سيغما الدريخ، وسانت لويس، MO </td><td> P3911-500G </td></tr><tr><td> CaCl 2 </td><td> فيشر العلمية، ديكورات المعرض، ونيو جيرسي </td><td> C77-500 </td></tr><tr><td> MgSO 4 </td><td> سيغما الدريخ، وسانت لويس، MO </td><td> M-7506 </td></tr><tr><td> NaHCO 3 </td><td> فيشر العلمية، ديكورات المعرض، ونيو جيرسي </td><td> S-233 </td></tr><tr><td> KH 2 PO 4 </td><td> فيشر العلمية، ديكورات المعرض، ونيو جيرسي </td><td> 423-316 </td></tr><tr><td> جلوكوز </td><td> سيغما الدريخ، وسانت لويس، MO </td><td> 158968-500G </td></tr><tr><td> NaPyruvate </td><td> سيغما الدريخ، وسانت لويس، MO </td><td> P2256-25G </td></tr><tr><td> الزلال </td><td> سيغما الدريخ، وسانت لويس، MO </td><td> A9418-100G </td></tr></tbody></table>

nadh fluorescence imaging of isolated biventricular working rabbit hearts

منذ تأسيسها من قبل Langendorff 1، وقلب معزولة perfused يظل أداة بارزة لدراسة علم وظائف الأعضاء في القلب 2. ومع ذلك، فإنه لا مناسبة تماما لدراسات التمثيل الغذائي في القلب، والتي تتطلب القلب على أداء العمل في سياق التحميل المسبق الفسيولوجية والضغوط حمولة تلوية. أدخلت تعديلات على نيلي تقنية Langendorff لإقامة مناسبة البطين الأيسر (LV) التحميل المسبق والضغوط حمولة تلوية 3. ويعرف هذا النموذج بوصفه النموذج LV معزولة قلب العمل، واستخدمت على نطاق واسع لدراسة الوقف الأداء والتمثيل الغذائي و 4-6. هذا النموذج، ومع ذلك، لا يوفر البطين تحميلها بشكل صحيح حق (RV). Demmy وآخرون. وذكرت لأول مرة نموذج البطينين كما تعديلا للقلب LV نموذج للعمل 7 و 8. ووجد الباحثون ان تنمية حجم السكتة الدماغية، خرج القلب، وضغط تحسن في قلوب تحويلها من وضع LV العمل على وضع البطينين تعمل 8 </sup&gt;. وRV تحميلها بشكل صحيح يقلل أيضا التدرجات ضغط غير طبيعي عبر الحاجز لتحسين وظيفة الحاجز. وقد ثبت البطينين قلوب العمل للحفاظ على الانتاج الأبهر، وتدفق الرئوي، يعني الضغط الأبهري، معدل ضربات القلب، ومستويات عضلة القلب للاعبي التنس المحترفين لمدة تصل إلى 3 ساعات 8. عند دراسة تأثيرات أيضية من اصابة في عضلة القلب، مثل نقص التروية، غالبا ما يكون من الضروري تحديد مكان وجود الأنسجة المتضررة. ويمكن القيام بذلك عن طريق التصوير ومضان من NADH (على شكل انخفاض ثنائي النوكليوتيد الأدينين نيكوتيناميد) 9-11، وهو أنزيم وجدت بكميات كبيرة في الميتوكوندريا. NADH مضان (fNADH) يعرض وجود علاقة عكسية قرب خطيا مع الأكسجين المحلية 12 تركيز ويوفر قدرا من الدولة الأكسدة الميتوكوندريا 13. وقد استخدمت fNADH التصوير في ظروف نقص الأوكسجين ونقص تروية كوسيلة من وسائل صبغة خالية من تحديد مناطق ميتة 14 و 15، ورصد التقدم مننقص الأوكسجين الظروف مع مرور الوقت 10. والهدف من هذا الأسلوب هو لرصد حالة الميتوكوندريا الأكسدة من البطينين قلوب العمل خلال البروتوكولات التي تغير من معدل التمثيل الغذائي للخلية عضلية أو حث نقص الأكسجة أو خلق مزيج من الاثنين. تم ربط قلوب من الأرانب البيضاء في نيوزيلندا إلى نظام البطينين قلب العمل (هوغو ساكس الكترونيك) وperfused مع حل كريبس، هنسلايت المعدلة 16 في 37 درجة مئوية. وسجلت الأبهر، والوقف، الشريان الرئوي، والضغوط الأذيني اليسار واليمين. وقد تم قياس النشاط الكهربائي باستخدام إمكانات العمل حيد الطور الكهربائي. إلى صورة fNADH، تم تصفيتها من ضوء مصباح الزئبق (350 ± 25 نانومتر) وتستخدم لتسليط الضوء على النخاب. تم ترشيح الضوء المنبعث (460 ± 20 نانومتر)، والتقط باستخدام كاميرا CCD. وترد التغييرات في fNADH epicardial من البطينين قلوب العاملين أثناء معدلات سرعة مختلفة. مزيج من نموذج القلب والتصوير fNADHيوفر أداة جديدة وقيمة تجريبية لدراسة الأمراض القلبية الحادة في سياق الظروف الفسيولوجية واقعية.

Watch this Scientific Journal Video about NADH Fluorescence Imaging of Isolated Biventricular Working Rabbit Hearts at JoVE.com

NADH Fluorescence Imaging of Isolated Biventricular Working Rabbit Hearts

والهدف من ذلك هو رصد حالة الميتوكوندريا الأكسدة من قلوب معزولة في سياق التحميل المسبق الفسيولوجية والضغوط حمولة تلوية. ويرد البطينين قلب أرنب عمل نموذج. ويستخدم ارتفاع القرار المكانية التصوير مضان من NADH لرصد حالة الأكسدة الميتوكوندريا من أنسجة epicardial.

NADH الإسفار التصوير من البطينين متفرقة العامل قلوب الأرنب

Since its inception by Langendorff1, the isolated perfused heart remains a prominent tool for studying cardiac physiology2. However, it is not well-suited ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

تقييم وظيفة القلب وعلم الطاقة في قلوب معزولة عن طريق الماوس 31 P الرنين المغناطيسي الطيفي

Bioengineered mouse models have become powerful research tools in determining causal relationships between molecular alterations and models of ...

In vivo Imaging of Tumor Angiogenesis using Fluorescence Confocal Videomicroscopy

In vivo Imaging of Tumor Angiogenesis using Fluorescence Confocal Videomicroscopy

في الجسم الحي التصوير من ورم الأوعية الدموية باستخدام الإسفار متحد البؤر Videomicroscopy

Fibered confocal fluorescence in vivo imaging with a fiber optic bundle uses the same principle as fluorescent confocal microscopy. It can excite ...

Intramyocardial Cell Delivery: Observations in Murine Hearts

داخل عضلة القلب توصيل الخليوي: ملاحظات في قلوب الفئران

Previous studies showed that cell delivery promotes cardiac function amelioration by release of cytokines and factors that increase cardiac tissue ...

An Isolated Working Heart System for Large Animal Models

نظام القلب العامل المعزولة لنماذج حيوانية كبيرة

Since its introduction in the late 19th century, the Langendorff isolated heart perfusion apparatus, and the subsequent development of the working heart ...

Working with Human Tissues for Translational Cancer Research

العمل مع الأنسجة البشرية لبالحركة أبحاث السرطان

Medical research for human benefit is greatly impeded by the necessity for human tissues and subjects. However, upon obtaining consent for human ...

Fluorescence-mediated Tomography for the Detection and Quantification of Macrophage-related Murine Intestinal Inflammation

الأسفار بوساطة التصوير المقطعي للكشف والتحديد الكمي لالتهاب الأمعاء مورين المتصلة بلعم

Murine models of disease are indispensable to scientific research. However, many diagnostic tools such as endoscopy or tomographic imaging are not ...

Semi-Minimal Invasive Method to Induce Myocardial Infarction in Rats and the Assessment of Cardiac Function by an Isolated Working Heart System

طريقة شبه طفيفة التوغل للحث على احتشاء عضلة القلب في الفئران وتقييم وظيفة القلب من قبل نظام القلب العامل المعزول

Myocardial infarction (MI) remains the main contributor to morbidity and mortality worldwide. Therefore, research on this topic is mandatory. An easily ...

Biventricular Assessment of Cardiac Function and Pressure-Volume Loops by Closed-Chest Catheterization in Mice

تقييم البطينين لوظيفة القلب وحلقات حجم الضغط عن طريق قسطرة الصدر المغلقة في الفئران

Assessment of cardiac function is essential to conduct cardiovascular and pulmonary-vascular preclinical research. Pressure-volume loops (PV loops) ...

Refined CLARITY-Based Tissue Clearing for Three-Dimensional Fibroblast Organization in Healthy and Injured Mouse Hearts

تنقية الأنسجة المستندة إلى الوضوح لمنظمة الخلايا الليفية ثلاثية الأبعاد في قلوب الفئران الصحية والمصابة

Cardiovascular disease is the most prevalent cause of mortality worldwide and is often marked by heightened cardiac fibrosis that can lead to increased ...

Isolated Lung Perfusion System in the Rabbit Model

عزل الرئة Perfusion النظام في نموذج الأرنب

The isolated lung perfusion system has been widely used in pulmonary research, contributing to elucidate the lungs&#39; inner workings, both micro and ...