Name: ultrasound-guided transthoracic intramyocardial injection in mice
Uploaded: 2014-08-05T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Ultrasound-guided Transthoracic Intramyocardial Injection in Mice at JoVE.com

TWP was funded by the Irish Cardiac Society Brian McGovern Travelling Fellowship. WTP was funded by R01 HL095712 and an AHA Established Investigator Award.

Alle beskrevne trinnene ble utført under protokoller godkjent av Institutional Animal Care og bruk komité Boston Children Hospital. 1. Forberedelse <ol><li> Utfør baseline hjerte anatomisk og funksjonell vurdering ved ekkokardiografi før start av injeksjon protokollen, som den optimale fast svinger posisjon for intramyocardial injeksjon ikke kan gi den optimale standardvisninger for opptegning anatomi og vurdering av funksjon. </li><li> Injeksjons oppsettet er vist i figurene 1...

<ol>
	<li>Kochanek, K. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deaths:+final+data+for+2009.">Deaths: final data for 2009.</a> Natl Vital Stat Rep. 60 (3), 1-117 .</li><li>Strauer, B. E., Steinhoff, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=10+years+of+intracoronary+and+intramyocardial+bone+marrow+stem+cell+therapy+of+the+heart:+from+the+methodological+origin+to+clinical+practice.">10 years of intracoronary and intramyocardial bone marrow stem cell therapy of the heart: from the methodological origin to clinical practice.</a> J Am Coll Cardiol. 58, 1095-1104 (2011).</li><li>Cheng, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intramyocardial+autologous+cell+engraftment+in+patients+with+ischaemic+heart+failure:+a+meta-analysis+of+randomised+controlled+trials.">Intramyocardial autologous cell engraftment in patients with ischaemic heart failure: a meta-analysis of randomised controlled trials.</a> Heart Lung Circ. 22 (11), 887-894 (2013).</li><li>Fischer-Rasokat, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+pilot+trial+to+assess+potential+effects+of+selective+intracoronary+bone+marrow-derived+progenitor+cell+infusion+in+patients+with+nonischemic+dilated+cardiomyopathy:+final+1-year+results+of+the+transplantation+of+progenitor+cells+and+functional+regeneration+enhancement+pilot+trial+in+patients+with+nonischemic+dilated+cardiomyopathy.">A pilot trial to assess potential effects of selective intracoronary bone marrow-derived progenitor cell infusion in patients with nonischemic dilated cardiomyopathy: final 1-year results of the transplantation of progenitor cells and functional regeneration enhancement pilot trial in patients with nonischemic dilated cardiomyopathy.</a> Circ Heart Fail. 2, 417-423 (2009).</li><li>Seth, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Percutaneous+intracoronary+cellular+cardiomyoplasty+for+nonischemic+cardiomyopathy:+clinical+and+histopathological+results:+the+first-in-man+ABCD+(autologous+bone+marrow+cells+in+dilated+cardiomyopathy)+trial.">Percutaneous intracoronary cellular cardiomyoplasty for nonischemic cardiomyopathy: clinical and histopathological results: the first-in-man ABCD (autologous bone marrow cells in dilated cardiomyopathy) trial.</a> J Am Coll Cardiol. 48, 2350-2351 (2006).</li><li>Ladage, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Percutaneous+methods+of+vector+delivery+in+preclinical+models.">Percutaneous methods of vector delivery in preclinical models.</a> Gene Ther. 19, 637-641 (2012).</li><li>Zangi, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modified+mRNA+directs+the+fate+of+heart+progenitor+cells+and+induces+vascular+regeneration+after+myocardial+infarction.">Modified mRNA directs the fate of heart progenitor cells and induces vascular regeneration after myocardial infarction.</a> Nat Biotechnol. 31, 898-907 (2013).</li><li>Laakmann, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimally+invasive+closed-chest+ultrasound-guided+substance+delivery+into+the+pericardial+space+in+mice.">Minimally invasive closed-chest ultrasound-guided substance delivery into the pericardial space in mice.</a> Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 386 (3), 227-238 (2013).</li><li>Respress, J. L., Wehrens, X. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transthoracic+echocardiography+in+mice.">Transthoracic echocardiography in mice.</a> J Vis Exp. (39), e1738 (2010).</li><li>Wang, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+cis-regulating+elements+and+trans-activating+factors+of+the+rat+cardiac+troponin+T+gene.">Characterization of cis-regulating elements and trans-activating factors of the rat cardiac troponin T gene.</a> J Biol Chem. 269, 30595-30603 (1994).</li><li>Shimshek, D. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Codon-improved+Cre+recombinase+(iCre)+expression+in+the+mouse.">Codon-improved Cre recombinase (iCre) expression in the mouse.</a> Genesis. 32, 19-26 (2002).</li><li>Lichtenauer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intravenous+and+intramyocardial+injection+of+apoptotic+white+blood+cell+suspensions+prevents+ventricular+remodelling+by+increasing+elastin+expression+in+cardiac+scar+tissue+after+myocardial+infarction.">Intravenous and intramyocardial injection of apoptotic white blood cell suspensions prevents ventricular remodelling by increasing elastin expression in cardiac scar tissue after myocardial infarction.</a> Basic Res Cardiol. 106 (4), 645-655 (2011).</li><li>Herrmann, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postinfarct+intramyocardial+injection+of+mesenchymal+stem+cells+pretreated+with+TGF-alpha+improves+acute+myocardial+function.">Postinfarct intramyocardial injection of mesenchymal stem cells pretreated with TGF-alpha improves acute myocardial function.</a> Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 299 (1), 371-378 (2010).</li><li>Zhou, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+injection+of+autologous+mesenchymal+stromal+cells+improves+myocardial+function.">Direct injection of autologous mesenchymal stromal cells improves myocardial function.</a> Biochem Biophys Res Commun. 390 (3), 902-907 (2009).</li><li>Campbell, N. G., Suzuki, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+delivery+routes+for+stem+cell+therapy+to+the+heart:+current+and+future+approaches.">Cell delivery routes for stem cell therapy to the heart: current and future approaches.</a> J Cardiovasc Transl Res. 5 (5), 713-726 (2012).</li><li>Hou, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiolabeled+cell+distribution+after+intramyocardial,+intracoronary,+and+interstitial+retrograde+coronary+venous+delivery:+implications+for+current+clinical+trials.">Radiolabeled cell distribution after intramyocardial, intracoronary, and interstitial retrograde coronary venous delivery: implications for current clinical trials.</a> Circulation. 112, 150-156 (2005).</li><li>Dib, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recommendations+for+successful+training+on+methods+of+delivery+of+biologics+for+cardiac+regeneration:+a+report+of+the+International+Society+for+Cardiovascular+Translational+Research).">Recommendations for successful training on methods of delivery of biologics for cardiac regeneration: a report of the International Society for Cardiovascular Translational Research).</a> JACC Cardiovasc Interv. 3 (3), 265-275 (2010).</li><li>Dib, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+therapy+for+cardiovascular+disease:+a+comparison+of+methods+of+delivery.">Cell therapy for cardiovascular disease: a comparison of methods of delivery.</a> J Cardiovasc Transl Res. 4 (2), 177-181 (2011).</li></ol>

Biologiske kan leveres til hjertemuskelen ved direkte intramyocardial injeksjon, intrapericardial injeksjon, eller indirekte administrasjon via blodet. Nye cellebasert behandlingsstudier i hjerteinfarkt modeller har beskrevet en åpen torakotomi tilnærming til levering av injektat 12-14. En viktig faktor i suksessen til et hjerteinfarkt terapeutisk intervensjon hengsler på valg av leveringsruten. Den høyeste lokale dose av biologisk oppnås ved intramyocardial leverings 15,16. Intramyocardial in...

Hjertesykdom er den ledende dødsårsaken for både menn og kvinner i USA, står for 600.000 dødsfall årlig en. Murine modeller av hjerte-og karsykdommer er kritisk viktig for å undersøke patofysiologiske mekanismer og for å utforske potensielle behandlinger. Hjerteinfarkt levering av genterapi vektorer, stamceller, modifiserte RNA, og andre terapeutiske midler tillater undersøkelse av deres terapeutiske potensialet for hjertesykdom 2-7. For tiden er det begrensede muligheter for hjerteinfarkt levering av terapeutiske midler i musemodeller seks. Intramyocardial injeksjon under direkte visualisering er vanlig brukt, men krever en sternotomi eller torakotomi, og er begrenset til det synlige området av hjertet. Mens praktisk når utført ved en annen eksperimentell manipulasjon som LAD ligering, begrenser behovet for en invasiv prosedyre for intramyocardial levering potensielle eksperimentelle design og innfører endditional effekter fra prosedyren (f.eks fibrose skyldes torakotomi). Perkutan perikardial levering av virale vektorer er blitt rapportert, men området og distribusjon av terapeutisk middel ikke er homogent, og er vanskelig å kontrollere 8.. Perkutan koronar injeksjon gir mer homogen fordeling av injisert materiale, men effektiv og reproduserbar koronar levering er utfordrende i murine modeller. Her beskriver vi en lukket kiste intramyocardial injeksjonsteknikk som gjør at minimalt invasiv, operatør kontrollert målretting av terapeutiske midler med ultralyd veiledning. Teknikken er lett å lære, fjerner behovet for Thoracotomi eller sternotomi og deres tilhørende eksperimentelle komplikasjoner, og gir større fleksibilitet på timing og områder av intramyocardial injeksjon. Således representerer ekkokardiografi assistert injeksjon intramyocardial en teknisk enkel og meget effektiv metode for å manipuleremyokard i murine eksperimentelle modeller.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="743">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">Vevo 2100 ultrasound imaging system&#160;</td>
			<td style="width:144px;">Visualsonics</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">Vevo Integrated Rail System III</td>
			<td style="width:144px;">Visualsonics</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">Microscan MS400 transducer</td>
			<td style="width:144px;">Visualsonics</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">Microscan MS550D transducer</td>
			<td style="width:144px;">Visualsonics</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">PrecisionGlide needles</td>
			<td style="width:144px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">305128</td>
			<td>30G x 1 inch</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">1cc slip tip syringe</td>
			<td style="width:144px;">Exel International&#160;</td>
			<td style="width:119px;">26048</td>
			<td>or equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">Gastight 50ul glass syringes</td>
			<td style="width:144px;">Hamilton&#160;</td>
			<td style="width:119px;">1705</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">Trypan blue stain (0.4%)</td>
			<td style="width:144px;">Gibco&#160;</td>
			<td style="width:119px;">15250</td>
			<td>or equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:144px;">Baxter</td>
			<td style="width:119px;">AHN3640</td>
			<td>or equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">Aquasonic 100</td>
			<td style="width:144px;">Parker Laboratories</td>
			<td style="width:119px;">(01-08)</td>
			<td>or equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">Polystyrene microspheres (red fluorescent)</td>
			<td style="width:144px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">F-8842</td>
			<td>or equivalent</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ultrasound-guided transthoracic intramyocardial injection in mice

Murine modeller av hjerte-og karsykdommer er viktig for å undersøke patofysiologiske mekanismer og utforske potensielle regenerativ behandling. Forsøk med hjerteinfarkt injeksjon er i dag utføres ved direkte kirurgisk tilgang gjennom en Thoracotomi. Mens praktisk når utført ved en annen eksperimentell manipulasjon slik som koronar arterie ligering, begrenser behovet for en invasiv prosedyre for intramyocardial levering potensielle eksperimentelle design. Med stadig bedre ultralyd oppløsning og avanserte ikke-invasiv bildediagnostikk, er det nå mulig å rutinemessig utføre ultralydveiledet, perkutan intramyocardial injeksjon. Dette modalitet effektivt og pålitelig leverer agenter til en målrettet regionen i hjertemuskelen. Fordeler med denne teknikken inkluderer å unngå kirurgisk sykelighet, anlegget for å målrette regioner av hjertemuskelen selektivt ledes med ultralyd, og muligheten til å levere injektat til myocardium ved flere, forutbestemte tidsintervaller. Med praktisert teknikk, komplikasjoner fra intramyocardial injeksjon er sjeldne, og mus raskt tilbake til normal aktivitet på utvinning fra narkosen. Følge fremgangsmåten i denne protokollen, kan operatøren med grunnleggende ekkokardiografi erfaring raskt bli kompetente i denne allsidige, minimal invasiv teknikk.

Murine Intramyocardial Injeksjon med blått fargestoff eller Fluorescent Mikrokuler Injeksjon av Evan blått fargestoff er nyttig for opplæringsformål. Straks etter injeksjonen, avlive musen og fjerne hjertet for å visualisere plasseringen av den injiserte blått fargestoff. Figur 5 viser et eksempel på en vellykket injeksjon, med blått fargestoff infiltrerende myokardet ved mid-papillær muskelnivå (figur 5A, region vedlagte med stiplet linje). Evans bl?...

Watch this Scientific Journal Video about Ultrasound-guided Transthoracic Intramyocardial Injection in Mice at JoVE.com

Ultrasound-guided Transthoracic Intramyocardial Injection in Mice

Ekkokardiografi styrt perkutan intramyocardial injeksjon representerer en effektiv, pålitelig og målrettbar modalitet for levering av genoverføring agenter eller celler inn i murine hjerte. Følge fremgangsmåten i denne protokollen, kan operatøren raskt bli kompetente i denne allsidige, minimal invasiv teknikk.

Ultralydveiledet Transtorakal Intramyocardial Injeksjon i Mus

Murine models of cardiovascular disease are important for investigating pathophysiological mechanisms and exploring potential regenerative therapies. ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Transthoracic Echocardiography in Mice

In recent years, murine models have become the primary avenue for studying the molecular mechanisms of cardiac dysfunction resulting from changes in gene ...

Coronary Artery Ligation and Intramyocardial Injection in a Murine Model of Infarction

Mouse models are a valuable tool for studying acute injury and chronic remodeling of the myocardium in vivo.  With the advent of genetic modifications to ...

Delivery of Therapeutic Agents Through Intracerebroventricular (ICV) and Intravenous (IV) Injection in Mice

Delivery of Therapeutic Agents Through Intracerebroventricular ICV and Intravenous IV Injection in Mice

Despite the protective role that blood brain barrier plays in shielding the brain, it limits the access to the central nervous system (CNS) which most ...

Modeling Intracerebral Hemorrhage in Mice: Injection of Autologous Blood or Bacterial Collagenase

Modellering intracerebral blødning i Mus: Injeksjon av autologt blod eller bakteriell collagenase

Spontaneous intracerebral hemorrhage (ICH) defines a potentially life-threatening neurological malady that accounts for 10-15% of all stroke-related ...

Intramyocardial Cell Delivery: Observations in Murine Hearts

Intramyocardial Cell Levering: Observasjoner i murine Hearts

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

Substernal Thyroid Biopsy Using Endobronchial Ultrasound-guided Transbronchial Needle Aspiration

Substernal Thyroid Biopsi hjelp Endobronchial Ultralyd-veiledet Transbronchial nål aspirasjon

Substernal thyroid goiter (STG) represents about 5.8% of all mediastinal lesions1. There is a wide variation in the published incidence rates due to the ...

Ultrasound-guided Botulinum Toxin-A Injections: A Method of Treating Sialorrhea

Ultralydveiledet botulinumtoksin-A injeksjoner: en metode for behandling Sialorrhea

Neurological diseases can be complicated by sialorrhea, an excessive flow of saliva. Patients suffering from moderate to severe sialorrhea have an ...

Ultrasound-guided Intracardiac Injection of Human Mesenchymal Stem Cells to Increase Homing to the Intestine for Use in Murine Models of Experimental Inflammatory Bowel Diseases

Ultralyd-guidede Intracardiac injeksjon for menneskelige stamceller å øke Homing til tarmen for bruk i Murine modeller av eksperimentelle inflammatorisk tarm sykdommer

Crohn&#39;s disease (CD) is a common chronic inflammatory disease of the small and large intestines. Murine and human mesenchymal stem cells (MSCs) have ...

Percutaneous Contrast Echocardiography-guided Intramyocardial Injection and Cell Delivery in a Large Preclinical Model

PCI kontrast Echocardiography-guidede Intramyocardial injeksjon og celle levering i en stor prekliniske modell

Cell and gene therapy are exciting and promising strategies for the purpose of cardiac regeneration in the setting of heart failure with reduced ejection ...

Transthoracic Echocardiographic Examination in the Rabbit Model

Transthoracic Echocardiographic eksamen i kanin modell

Large animal models such as the rabbit are valuable for translational preclinical research. Rabbits have a similar cardiac electrophysiology compared to ...