Name: electrophysiological assessment of murine atria with high-resolution optical mapping
Uploaded: 2018-02-22T12:30:00
Duration: 8 min 19 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Electrophysiological Assessment of Murine Atria with High-Resolution Optical Mapping at JoVE.com

Эта работа поддерживается программой для совершенствования исследовательской среды для молодых исследователей из специальных фондов координации для поощрения науки и техники (SCF) (для т.с.), дотаций для научных исследований (№ 16K 09494, т.с., № 26293052, для т.ф.) от министерства образования, культуры, спорта, науки и техники (МПКСНТ) Японии. Мы высоко ценим Brainvision и г-н Кендзи Tsubokura для оказания технической помощи, и мы также признательны г-н Джон Мартин для его языковой помощи.

<ol>
	<li>Gollob, M. H., 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=Somatic+mutations+in+the+Connexin+40+Gene+(GJA5)+in+atrial+fibrillation.">Somatic mutations in the Connexin 40 Gene (GJA5) in atrial fibrillation.</a> New Engl J Med. 354, 2677-2688 (2006).</li><li>Gudbjartsson, D. F., 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=Variants+conferring+risk+of+atrial+fibrillation+on+chromosome+4q25.">Variants conferring risk of atrial fibrillation on chromosome 4q25.</a> Nature. 448, 353-357 (2007).</li><li>Ellinor, P. T., 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=Meta-analysis+identifies+six+new+susceptibility+loci+for+atrial+fibrillation.">Meta-analysis identifies six new susceptibility loci for atrial fibrillation.</a> Nat. Genet. 44, 670-675 (2012).</li><li>Sinner, M. F., 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=Integrating+genetic,+transcriptional,+and+functional+analyses+to+identify+5+novel+genes+for+atrial+fibrillation.">Integrating genetic, transcriptional, and functional analyses to identify 5 novel genes for atrial fibrillation.</a> Circulation. 130, 1225-1235 (2014).</li><li>Laughner, J. I., Ng, F. S., Sulkin, M. S., Arthur, R. M., 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=Processing+and+analysis+of+cardiac+optical+mapping+data+obtained+with+potentiometric+dyes.">Processing and analysis of cardiac optical mapping data obtained with potentiometric dyes.</a> Am J Physiol-Heart C. 303, H753-H765 (2012).</li><li>Oishi, 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=Stretch+of+Atrial+myocytes+stimulates+recruitment+of+macrophages+via+ATP+released+through+gap-junction+channels.">Stretch of Atrial myocytes stimulates recruitment of macrophages via ATP released through gap-junction channels.</a> J. Pharmacol. Sci. 120, 296-304 (2012).</li><li>Herron, T. J., Lee, P., Jalife, J. <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+voltage+and+calcium+in+cardiac+cells+&amp;+tissues.">Optical imaging of voltage and calcium in cardiac cells &amp; tissues.</a> Circ. Res. 110, 609-623 (2012).</li><li>Girouard, S. D., Pastore, J. M., Laurita, K. R., Gregory, K. W., Rosenbaum, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+mapping+in+a+new+guinea+pig+model+of+ventricular+tachycardia+reveals+mechanisms+for+multiple+wavelengths+in+a+single+reentrant+circuit.">Optical mapping in a new guinea pig model of ventricular tachycardia reveals mechanisms for multiple wavelengths in a single reentrant circuit.</a> Circulation. 93, 603-613 (1996).</li><li>Koizumi, A., 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=Genetic+defects+in+a+His-Purkinje+system+transcription+factor,+IRX3,+cause+lethal+cardiac+arrhythmias.">Genetic defects in a His-Purkinje system transcription factor, IRX3, cause lethal cardiac arrhythmias.</a> Eur. Heart J. 37, 1469-1475 (2016).</li><li>Glukhov, A. V., Uchida, K., Efimov, I. R., Nichols, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+roles+of+KATP+channel+subunits+in+metabolic+inhibition.">Functional roles of KATP channel subunits in metabolic inhibition.</a> J. Mol. Cell. Cardiol. 62, 90-98 (2013).</li><li>Takahashi, 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=High-fat+diet+increases+vulnerability+to+atrial+arrhythmia+by+conduction+disturbance+via+miR-27b.">High-fat diet increases vulnerability to atrial arrhythmia by conduction disturbance via miR-27b.</a> J. Mol. Cell. Cardiol. 90, 38-46 (2016).</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>Hwang, G. -. 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=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>Kwaku, K. F., Dillon, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shock-induced+depolarization+of+refractory+myocardium+prevents+wave-front+propagation+in+defibrillation.">Shock-induced depolarization of refractory myocardium prevents wave-front propagation in defibrillation.</a> Circ. Res. 79, 957-973 (1996).</li><li>Lang, D., Sulkin, 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=Optical+mapping+of+action+potentials+and+calcium+transients+in+the+mouse+heart.">Optical mapping of action potentials and calcium transients in the mouse heart.</a> J. Vis. Exp. (55), e3275 (2011).</li><li>Eijsbouts, S. C. M., Majidi, M., Zandvoort, M. v., Allessie, M. A. <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+acute+atrial+dilation+on+heterogeneity+in+conduction+in+the+isolated+rabbit+heart.">Effects of acute atrial dilation on heterogeneity in conduction in the isolated rabbit heart.</a> J. Cardiovasc. Electr. 14, 269-278 (2003).</li><li>Ravelli, F., Allessie, M. <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+Atrial+dilatation+on+refractory+period+and+vulnerability+to+atrial+fibrillation+in+the+isolated+Langendorff-perfused+rabbit+heart.">Effects of Atrial dilatation on refractory period and vulnerability to atrial fibrillation in the isolated Langendorff-perfused rabbit heart.</a> Circulation. 96, 1686-1695 (1997).</li><li>Sasano, T., McDonald, A. D., Kikuchi, K., Donahue, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+ablation+of+ventricular+tachycardia+after+myocardial+infarction.">Molecular ablation of ventricular tachycardia after myocardial infarction.</a> Nat. Med. 12, 1256-1258 (2006).</li><li>Wakimoto, H., 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=Induction+of+atrial+tachycardia+and+fibrillation+in+the+mouse+heart.">Induction of atrial tachycardia and fibrillation in the mouse heart.</a> Cardiovasc. Res. 50, 463-473 (2001).</li><li>Haissaguerre, 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=Spontaneous+Initiation+of+Atrial+Fibrillation+by+Ectopic+Beats+Originating+in+the+Pulmonary+Veins.">Spontaneous Initiation of Atrial Fibrillation by Ectopic Beats Originating in the Pulmonary Veins.</a> New Engl J Med. 339, 659-666 (1998).</li></ol>

Авторы не имеют ничего сообщать.

Оптическая сопоставления является устоявшейся маневр для изучения сердечной электрофизиологии7и является весьма полезным инструментом для оценки не только желудочковых аритмий8,9, но также мерцательной10,11 . Одновременное отображение трансмембранного потенциала и Ca2 + транзиентов полезно для понимания основных механизмов аритмии, сердечная недостаточность и другие болезни сердца12,13. При сравнении другие методы электрофизиологических оценки, например, с использованием на одну ячейку или ячейки листа, один из абсолютного превосходства оптических карт в самом перфузии является оценка шаблоне проводимости в нетронутыми атриум и желудочка, не только во время синусовый ритм, но и во время индуцированной аритмий14. Попытка использовать мышиных сердца, особенно Атриум, как суррогат людей трудности главным образом из-за их небольшого размера, однако, мышь является привлекательным экспериментальной модели с точки зрения оценки в генетически животных модель и эта проблема должна быть преодолены. Наш подход обеспечивает в одном направлении, чтобы разрешить его.
Хотя наши оптические сопоставления аппарат был в основном аналогична обычной системой для всей мышиных сердца15, наш метод имеет преимущество оценки мышиных Атриум, сделав некоторые изменения к нему. Во-первых мы стремились добиться высокого пространственного и временного разрешения до 0,1 мс/рама и 20 мкм/пиксель, и это с высоким разрешением сопоставление, способствовали более точное измерение проводимости скорости и распространения шаблона в мышиных атриум. Во-вторых чтобы избежать любого ненужного механических повреждений или растягивать Атриум, который может изменить электрофизиологических свойств 16,17, пребывает игла вводится непосредственно в LV для снижения давления внутри камеры, Вместо вставки через Ла, как в предыдущие исследования15. Кроме того ходить стимула доставляется через катетер пользовательских сделал 1-французский размер электрода помещается в РА, но не иглы электродом, который может травмировать атриум. Любые контакты избегаются при установлении предсердий придаток, которые использовались в прошлом исследования15. В-третьих с точки зрения оценки базового механизма аритмий, запрограммированных стимуляции протокол побудить предсердий тахиаритмиями — решающее значение18,19. Мы выполняем запрограммированных стимуляции идентична в клинических электрофизиологических исследований, включая взрыв ходить и до тройной extrastimuli электрокардиостимуляция, с модификацией ходить интервала для мыши сердца. Таким образом помимо базовых измерений параметров, протокол может оценить inducibility AT. При необходимости, inducibility AT оценивается с администрацией isoproterenol или других наркотиков. По нашему опыту мышах одичал тип вряд ли показать любую САР даже после полной стимуляции протокол. Таким образом inducibility AT должны быть важную информацию для оценки вклада ряда патологических условий, таких как генетические мутации, хирургические вмешательства и отправления наркотиков11. Эти изменения могут оптимизировать точные электрофизиологический оценки в нетронутыми мышиных атриум.
Этот метод также имеет некоторые ограничения. Во-первых, используя максимальное пространственное разрешение с 5 X объектив, поле зрения (FOV) ограничивается частью Атриум (т.е. только левого предсердий придаток, как показано на рисунке 2А). Для получения более крупных ПЗ Атриум, 1.6 X объектив иногда является предпочтительным (рис. 2b). Во-вторых без фиксации атриум с булавками, иногда это трудно измерить предсердий проводимости свойства правильно, потому что предсердная поверхность искривляется. Таким образом мы разместили стекла покрытия на его поверхности, чтобы сгладить это вместо фиксации булавками. Этот метод также полезен для предотвращения артефактов движения от вибрации решения. В-третьих, с нашим методом, это довольно трудно получить весь ПЗ, так, чтобы правильно использовать передний и задний вид более важна в наш подход, чем в другой подход, как показано на рисунке 2. Преимущество спереди бы четкое наблюдение спускаемого в случае патологических состояний, особенно в довесок (рис. 4). С другой стороны представление задняя имеет преимущество получения хорошее представление о мерцательной задней стенки и может быть подробную запись запуска активности миокарда рукав. Когда это трудно получить соответствующее представление и придавить его криволинейной поверхности с нашим методом, Атриум может быть исправлено с минимальным напряжение булавками.
С нашего метода есть 3 возможные проблемы, неудачи окрашивание, ходить, и аритмии индукции. За провал окрашивание, если нет или наблюдается небольшое флуоресценции, вы должны проверить ли оптических сопоставления аппарат правильно смонтирован, и ли реагент надлежащим образом хранится и используется. Состояние перфузии решения также важно, который также может повлиять на электрофизиологических свойств самого сердца, так что, состояние решения, включая рН, температуры, и существует ли достаточно аэрации должна строго контролироваться. Важно также избежать каких-либо воздушных эмболии в самом сердце. Для электрокардиостимуляции провал, если ходить стимулы не возбуждают Атриум, исследователи должны проверить ли проводки правильно с помощью тестера цепи. Когда ходить раздражители правильно выводятся, проблема контакта электродов с ткани. Изменение расположения электродов может решить эту проблему, и наш подход с использованием ходить катетер делает его легко. Трудности в индукции аритмии RV ходить может использоваться для индукции AT в некоторых ограниченных случаях. С помощью quadripolar электрод катетер из которых дистальной двух электродов и проксимальной электроды могут быть расположены в RV и РА, соответственно, это легко изменить ходить сайта от РА для RV. Этот катетер полезен также для смены возбуждения желудочков при одновременной желудочков активации сигнала маски сигнала возбуждения предсердий.
Этот метод будет способствовать оценке генотип фенотип взаимодействий в AF связанных генов, вновь обретенной Роман исследований, таких как GWAS, особенно для генов, с которыми в ходе расследования не показать их на другие подходы. С прогрессом в области приборов и методов электрофизиологические свойства легочной вены рукав, который является важным источником AF20, могут оцениваться в самом нетронутыми с этим подходом.

Сердце состоит из 4 камер, в млекопитающих. Верхних двух палат предсердия, и нижние желудочков. Желудочки работает как насос для извлечения системных или легочной циркуляции крови. Предсердия получают кровь, возвращающихся из системного или легочных вен и содействие в перевозке крови в желудочки для получения эффективного сердечного насоса функция. С электрофизиологических аспект важной функцией предсердий является для регулирования сердечного ритма. Электрические сигналы происходят из синусового узла, расположенного на стыке между верхней полой вены (SVC) и правого предсердия (РА), а затем распространить РА и левого предсердия (LA) и проводить желудочка через атриовентрикулярный узел и его Пуркинье проводящей системы.
Аритмии, которые являются нарушения сердечного ритма, подразделяются на предсердий и желудочков в зависимости от их происхождения. Фибрилляция предсердий (AF) является наиболее распространенной формой постоянной аритмии, характеризуется случайным и быстрого возбуждения предсердий. Недавние генетические анализы и исследования генома всей ассоциации (GWAS) показали связь между AF и генетические мутации или monopolymorphisms1,2,3,4. Эти заключения показывают что AF по крайней мере частично связан с генетические причины. Таким образом крайне важно для оценки генотип фенотип взаимодействий в предсердия, с использованием генетически животной модели. Широко признается, что мышь является наиболее авторитетных млекопитающих для генетической модификации.
Методику оптических сопоставления была разработана для оценки возбуждения ткани сердца. Однако наблюдение мышиных Атриум оптических сопоставлением затрудняется его относительно небольшой размер. Мы пытаемся достичь подробную оценку мышиных атриум с высоким временным и пространственным разрешением.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>(-)-Blebbistatin</td>
			<td>SIGMA</td>
			<td>B0560-1MG</td>
			<td>E-C decoupler to eliminate motion artifact during optical mapping</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RH237</td>
			<td>Biotium</td>
			<td>61018</td>
			<td>Voltage-sensitive dye</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rhod2AM</td>
			<td>Biotium</td>
			<td>50024</td>
			<td>Ca indicator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pluronic F-127 20% solution in DMSO</td>
			<td>Biotium</td>
			<td>#59000</td>
			<td>To enhance the staining with Rhod2AM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Di-4-ANEPPS</td>
			<td>Wako</td>
			<td>041-29111</td>
			<td>Voltage-sensitive dye</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl sulfoxide</td>
			<td>Wako</td>
			<td>046-21981</td>
			<td>Solvent for reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bottle top filter</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430513</td>
			<td>For filtering Tyrode&#39;s solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Haparin Sodium</td>
			<td>Mochida Pharmaceutical Co., Ltd</td>
			<td>N/A</td>
			<td>To avoid blood clots in the coronary artery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Air stone (&#966;8 mm x 10 mm)</td>
			<td>Tokyo Koshin Rikagaku Seisakusho</td>
			<td>N/A</td>
			<td>for aeration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentobarbital</td>
			<td>Kyoritsu Seiyaku Corporation</td>
			<td>N/A</td>
			<td>For an anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Programmable stimulator</td>
			<td>Fukuda Denshi</td>
			<td>BC-05</td>
			<td>Fukuda Denshi kindly rented us.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power Lab</td>
			<td>AD Instruments</td>
			<td>Powerlab 26/8SP</td>
			<td>To record blood pressure and electrocardiogram</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bio Amp</td>
			<td>AD Instruments</td>
			<td>ML132</td>
			<td>Amprifier for electrocardiogram</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BP Amp</td>
			<td>AD Instruments</td>
			<td>FE117</td>
			<td>Amprifier for blood pressure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LabChart</td>
			<td>AD Instruments</td>
			<td>Version 7</td>
			<td>Software to record and analyze blood pressure and electrocardiogram</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable BP transducer</td>
			<td>AD Instruments</td>
			<td>MLT0670</td>
			<td>pressure transducer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-Fr custom made electrode catheter</td>
			<td>Unique Medical</td>
			<td>N/A</td>
			<td>To pace right atrium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylene tube (OD: 0.8 mm, ID: 0.5 mm)</td>
			<td>Natume Seisakujo</td>
			<td>SP31</td>
			<td>Put into superior vena cava to introduce electrode catheter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Millex-SV 5.00 &#956;m</td>
			<td>Merk Millipore</td>
			<td>SLSV025LS</td>
			<td>To filter the circulating Tyrode</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>24-gauge indwelling needle</td>
			<td>TERUMO</td>
			<td>SR-FS2419</td>
			<td>Introduced into left ventricle to reduce the pressure in chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>21-gauge needle</td>
			<td>TERUMO</td>
			<td>SN-2170</td>
			<td>We cut the tip of needle and blunted it by filing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25-guage needle</td>
			<td>TERUMO</td>
			<td>NN-2525R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-ml syringe</td>
			<td>TERUMO</td>
			<td>SS-01T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVC tube</td>
			<td>TERUMO</td>
			<td>SF-ET0525</td>
			<td>for Langendorff&#39;s perfusion circuit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Three-way stopcock</td>
			<td>TERUMO</td>
			<td>TS-TL2K</td>
			<td>for Langendorff&#39;s perfusion circuit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish</td>
			<td>As one</td>
			<td>3-1491-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Custum made heating glass coil</td>
			<td>Motohashi Rika</td>
			<td>N/A</td>
			<td>to keep temperature of perfusion solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Custum made warming glass chamber</td>
			<td>Motohashi Rika</td>
			<td>N/A</td>
			<td>to keep temperature of perfusion solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Constant temperature circulating device</td>
			<td>Lauda</td>
			<td>E100</td>
			<td>connected to heating coil and warming chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cover glass (25 mm &#215; 60 mm)</td>
			<td>Matsunami</td>
			<td>C025601</td>
			<td>Put on the atria to flatten the recording area</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Perista pump</td>
			<td>ATTO</td>
			<td>SJ-1211</td>
			<td>peristaltic pump</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stemi DV4</td>
			<td>Carl Zeiss</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Stereomicroscope</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MiCAM ULTIMA-L2</td>
			<td>Brainvision Inc.</td>
			<td>UL-L2</td>
			<td>Optical mapping System</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BV_Ana Software</td>
			<td>Brainvision Inc.</td>
			<td>BV_Ana</td>
			<td>Data Analysis Software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>THT Macroscope</td>
			<td>Brainvision Inc.</td>
			<td>THT-ZS</td>
			<td>Epi-Illumination Unit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED Light Source</td>
			<td>Brainvision Inc.</td>
			<td>LEX2-G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichroic Mirror 560nm</td>
			<td>Brainvision Inc.</td>
			<td>DM560</td>
			<td>Epi-Illuminatinon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Excitation Filter 520/35nm</td>
			<td>Semrock, Inc.</td>
			<td>FF01-520/35-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Projection lens Plan S 1.0X</td>
			<td>Carl Zeiss</td>
			<td>435200-0000-000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Focus Drive</td>
			<td>Carl Zeiss</td>
			<td>435400-0000-000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Objective lens Revolver</td>
			<td>Carl Zeiss</td>
			<td>435302-0000-000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Manual Focus Column</td>
			<td>Carl Zeiss</td>
			<td>435400-0000-000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Macroscope Base</td>
			<td>Carl Zeiss</td>
			<td>435430-9901-000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight Light Guide</td>
			<td>MORITEX Corporation</td>
			<td>MSG10-2200S</td>
			<td>Epi-Illuminatinon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Condenser Lens</td>
			<td>MORITEX Corporation</td>
			<td>ML-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PLANAPO 5.0X</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>10447243</td>
			<td>Objective Lens</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PLANAPO 1.0X</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>10447157</td>
			<td>Objective Lens</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PLANAPO 1.6X</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>10447050</td>
			<td>Objective Lens</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Beam-Splitter</td>
			<td>Brainvision Inc.</td>
			<td>FLSP-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichroic Mirror 665nm</td>
			<td>Brainvision Inc.</td>
			<td>DM665</td>
			<td>Beam-Splitter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Emission Filter 572/28nm</td>
			<td>Edmund Optics</td>
			<td>#84-100</td>
			<td>Rhod2-AM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Emission Filter 697/75nm</td>
			<td>Semrock, Inc.</td>
			<td>FF01-697/75-25</td>
			<td>RH237 and Di-4-ANEPPS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.2 mL PCR tube</td>
			<td>Greiner Bio-One</td>
			<td>671201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>aluminum foil</td>
			<td>Toyo alumi</td>
			<td>0020</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

electrophysiological assessment of murine atria with high-resolution optical mapping

Недавние исследования генома всей ассоциации, таргетинг предсердий (AF) указали прочная связь между генотипом и электрофизиологические фенотип в предсердия. Это побуждает нас использовать генетически мышиной модели для выяснения механизма AF. Однако трудно оценить электрофизиологических свойств в мышиных предсердия вследствие их малого размера. Этот протокол описывает электрофизиологических оценки предсердия, с использованием системы оптического картирования с высоким временнóго и пространственного разрешения в Langendorff увлажненную мышиных сердцах. Системы оптических картирования собран с двойной высокоскоростной комплементарный металло-оксидный полупроводник камер и высокое увеличение объективов, чтобы обнаружить флуоресценции напряжения чувствительных красителя и Ca2 + индикатор. Сосредоточить внимание на оценке мышиных предсердия, оптические сопоставление выполняется с площадью 2 мм × 2 мм или 10 мм х 10 мм, с 100 × 100 пикселей (20 мкм/пиксель или 100 мкм/пиксель) и дискретизации до 10 кГц (0,1 мс) на максимум. 1-французский размер quadripolar электрод стимуляции катетер помещается в правое предсердие через верхней полой вены во избежание каких-либо механических повреждений в зимнем саду, и ходить стимуляции доставляется через катетер. Электрофизиологическое исследование выполняется с запрограммированной стимуляции, включая постоянной электрокардиостимуляции, ходить, и до тройной extrastimuli ходить. Спонтанное или ходить ритм оптических сопоставления записал потенциал действия продолжительность, активации карты, скорости проведения и Ca2 + переходных индивидуально в правого и левого предсердия. Кроме того запрограммированных стимуляции также определяет inducibility предсердий тахиаритмиями. Точной активации сопоставление выполняется для определения распространения возбуждения в зимнем саду во время индуцированные мерцательная тахиаритмия. Оптическая сопоставления с параметром специализированных позволяет тщательной оценки электрофизиологических атриум в мышиных моделях патологические.

Оптических карт являются эксперименты с использованием устройств, как показано на рисунке 1a. Схема оптической системы проиллюстрирована на рисунке 1b. Система обеспечивает высоким разрешением анализ мембранного потенциала и Ca2 + переходных в зимнем саду.
Как показано на рисунке 1 c и d, изолированные сердца позиционируется в контролируемой температурой камеры. Катетер 1-французский размер электрода помещается в РА через PE трубки вставляется в SVC, и еще пребывает PE трубки вставляется в полость LV от LV Апекс избежать чрезмерного давления на камеры сердца. Для одновременной записи ЭКГ, катода (свинец [-] ЭКГ) подключен к катетеризации иглы, и анода (свинец [+] ЭКГ) подключен к ПИН электрод вставляется в желудочковой Апекс. Особенность этой Ассамблеи, чтобы избежать каких-либо механических повреждений предсердий.
Для оценки напряжения мембраны флуоресценции с помощью ди-4-ANEPPS записывается с до 10 000 кадров в секунду дискретизации (рис. 2). Карта активации получается во время постоянной электрокардиостимуляции доставлены из РА. Тонкой сопоставления позволяет анализ шаблона подробной проводимости в небольших мышиных предсердия.
Рисунок 3 показывает представитель следы мембраны напряжений и Ca2 + переходных в Ла, используя RH237 и Rhod2AM во время постоянной электрокардиостимуляции от РА. Мы уменьшить дискретизации сопоставления для 1000 кадров/сек для получения достаточной соотношение сигнал/шум сигнала Rhod2AM с нынешней обстановке. Однако система обеспечивает достаточное качество для анализа взаимосвязи между потенциал действия и Ca2 + переходных.
Затем выполняем индукции мерцательная тахиаритмия с запрограммированной стимуляции с помощью мыши под патологического состояния. Рисунок 4 экспонатов оптической записи индуцированных в мышиных Атриум витражи с ди-4-ANEPPS. Мышь проходит процедура поперечной сужение аорты применить давление перегрузки в зимнем саду за 10 дней до эксперимента6. Мы вызвать AT, тройной extrastimuli ходить (120/100/100/80) и наблюдать за распространение реентерабельной цепи.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56478/56478fig1.jpg"> Рисунок 1. Система оптических картографирования. a. Генеральная Ассамблея электрофизиологии/оптической системы картирования. b. Схема состава системы оптических картирования: голубая стрелка указывает возбуждения света порожденных источника света. Объектива может быть обменен с башни. Излучаемый свет от окрашенных сердца делится между камерой 1 и камера 2. Камера 1 обнаруживает длинные волны сигналов для напряжения мембраны, камеры 2 записи и длин волн с полосовой фильтр 580 Нм ± 20 для Ca2 + преходящем. Во время процедуры ЭКГ и перфузионного давления непрерывно записываются, и сигнала ЭКГ также одновременно импортировать в оптических карта записи программного обеспечения. c. подготовка изолированных сердец: сердца канюлированной с затупленными иглой через восходящей части аорты для перфузии. Для одновременной записи ЭКГ катод подключен к катетеризации иглы, и анода с ПИН электрод вставляется в желудочковой Апекс. d. катетеризации трубки и электродов: сердце является канюлированной притупляются иглой 21-Калибруйте для перфузии (катетеризации иглы). 1-французский размер стимулирования электродов (электродов) помещается в правое предсердие через полиэтиленовые трубки вставляется в верхней полой вены. Палата стекло нагревается в 37 градусов подогреваемой водой, циркулирующей в полости камеры. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56478/56478fig1large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56478/56478fig2.jpg"> Рисунок 2. Активация карты в атриуме. а. представитель активации карты в представлении передней с 5 X объектив и б. в представлении задняя с 1,6 X объектив. (Левая панель) Схема изолированные сердца и атриум. (Правая панель) Активация карты левого предсердия, полученные с ди-4-ANEPPS окрашивания на 10 000 кадров в секунду. Запись выполняется под постоянной электрокардиостимуляции с стимулирующих электродов, помещены в правое предсердие. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56478/56478fig2large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56478/56478fig3.jpg"> На рисунке 3. Двойная запись потенциал действия и Ca2 + преходящее в левое предсердие. a. схема изолированные сердца. b. представитель изображение интенсивности флуоресценции в левое предсердие, используя RH237 для мембраны напряжения (Vm) и Rhod2AM для Ca2 + преходящем. Запись проводится с 5 X объектив на 1000 кадров/s. c. Одновременная запись ЭКГ (вверху), RH237 сигнала (в середине) и Rhod2AM сигнал (внизу), во время постоянной электрокардиостимуляции с электрод стимуляции в правое предсердие. Черные стрелки указывают стимуляции шипы и Желтые стрелки возбуждения желудочков. Рассеяние света эффект из желудочка также можно наблюдать (Желтые стрелки) как в RH237 и Rhod2AM сигнал. d. Объединенный RH237 и Rhod2AM следа. Потенциал действия и переходных Ca2 + изменения записываются одновременно. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56478/56478fig3large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56478/56478fig4.jpg"> Рисунок 4. Активация сопоставления во время предсердная тахикардия. (Левая панель) Схема изолированные сердца. (Средний панель) Карта активации во время предсердная тахикардия (AT). AT было вызвано тройной extrastimuli ходить из правого предсердия. (Правая панель) Карта активации во время синусовый ритм в самом же мыши. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56478/56478fig4large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
Дополнительные фильм 1. Представитель фильм мембранного потенциала в атриуме с помощью окрашивания с ди-4-ANEPPS. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56478/Supplementary_movie_1.zip">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.</a>
Дополнительные фильм 2. Представитель фильмы активации сопоставления во время предсердная тахикардия и синуса ритм. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56478/Supplementary_movie_2.zip">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Electrophysiological Assessment of Murine Atria with High-Resolution Optical Mapping at JoVE.com

Electrophysiological Assessment of Murine Atria with High-Resolution Optical Mapping

Электрофизиологические оценки мышиных предсердий с высоким разрешением оптических карт

Этот протокол описывает электрофизиологических оценки мышиных предсердия, используя систему оптического сопоставления с высоким временнóго и пространственного разрешения, включая двойной записи напряжения мембраны и Ca2 + переходных под запрограммирован стимуляция через катетер специализированных электрода.

Recent genome-wide association studies targeting atrial fibrillation (AF) have indicated a strong association between the genotype and ...

Research

JoVE Journal

Medicine

High-frequency High-resolution Echocardiography: First Evidence on Non-invasive Repeated Measure of Myocardial Strain, Contractility, and Mitral Regurgitation in the Ischemia-reperfused Murine Heart

Высокочастотные высокого разрешения Эхокардиография: первое свидетельство о Неинвазивная Повторные Мера Инфаркт Процедить, сократимости и митральной регургитации в ишемией сердца мышей reperfused

Ischemia-reperfusion (IR) was surgically performed in murine hearts which were then subjected to repeated imaging to monitor temporal changes in ...

High-Resolution Endocardial and Epicardial Optical Mapping in a Sheep Model of Stretch-Induced Atrial Fibrillation

Высокого разрешения эндокарда и эпикарда Оптический отображения в Овцы модели из стрейч-индуцированной фибрилляции предсердий

 Atrial fibrillation (AF) is a complex cardiac arrhythmia with high morbidity and mortality.1,2 It is the most common sustained cardiac rhythm disturbance ...

Assessing Cortical Cerebral Microinfarcts on High Resolution MR Images

Оценка Кортикальные головного мозга микроинфарктов на высокое разрешение МРТ

Cerebral microinfarcts are frequent findings in the post-mortem human brain, and are related to cognitive decline and dementia. Due to their small sizes ...

Murine Short Axis Ventricular Heart Slices for Electrophysiological Studies

Мышцы с короткими осями для желудочковых сердец для электрофизиологических исследований

Murine cardiomyocytes have been extensively used for in vitro studies of cardiac physiology and new therapeutic strategies. However, multicellular ...

Murine Salivary Functional Assessment via Pilocarpine Stimulation Following Fractionated Radiation

Мышиных слюнных функциональной оценки через после стимуляции пилокарпин фракционированный излучения

Hyposalivation is commonly observed in the autoimmune reaction of Sj&#246;gren's syndrome or following radiation injury to the major salivary glands. In ...

High-Throughput Analysis of Optical Mapping Data Using ElectroMap

Высокопроходимый анализ оптических картографических данных с помощью ElectroMap

Optical mapping is an established technique for high spatio-temporal resolution study of cardiac electrophysiology in multi-cellular preparations. Here we ...

Real-Time Monitoring of Neurocritical Patients with Diffuse Optical Spectroscopies

Мониторинг нейрокритических пациентов в режиме реального времени с помощью диффузной оптической спектроскопии

Neurophysiological monitoring is an important goal in the treatment of neurocritical patients, as it may prevent secondary damage and directly impact ...

High-Resolution Three-Dimensional Imaging of the Footpad Vasculature in a Murine Hindlimb Gangrene Model

Трехмерная визуализация высокого разрешения сосудистой оболочки подножки в модели гангрены заднего скольжения

Peripheral arterial disease (PAD) is a significant cause of morbidity resulting from chronic exposure to atherosclerotic risk factors. Patients suffering ...

Muscle Function Obtained with Motion Mode Ultrasound and Surface Electromyography during Core Endurance Exercise

Мышечная функция, полученная с помощью ультразвука в режиме движения и поверхностной электромиографии во время упражнения на выносливость ядра

Motion mode (M-mode) ultrasound allows researchers and clinicians to measure the change of muscle thickness across time. Muscle thickness can be measured ...

High-Resolution Cardiac Positron Emission Tomography/Computed Tomography for Small Animals

Позитронно-эмиссионная томография сердца высокого разрешения / компьютерная томография для мелких животных

Positron emission tomography (PET) and computed tomography (CT) are among the most employed diagnostic imaging techniques, and both serve in understanding ...