Name: percutaneous contrast echocardiography-guided intramyocardial injection and cell delivery in a large preclinical model
Uploaded: 2018-01-21T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Percutaneous Contrast Echocardiography-guided Intramyocardial Injection and Cell Delivery in a Large Preclinical Model at JoVE.com

Forfatterne takker Sheila Monfort, Brenda Martínez, Carlos Micó, Alberto Muñoz og Manuel Molina for utmerket støtte gitt under innsamling av data og Carlos Bueno for å gi EGFP(+) HEK-293 cellene. Dette arbeidet var støttes delvis av: Fundación Séneca, Agencia de Ciencia y Tecnología, Región de Murcia, Spania (JT) (gi nummer: 11935/PI/09); Red de Terapia Celular, ISCIII-Sub. Gral. Redes, VI PN de jeg + D + jeg 2008-2011 (gi nei. RD12/0019/0001) (JMM), co-finansiert med strukturelle finansiering av den europeiske Union (FEDER) (JMM); og, University of Reading, Storbritannia (AG, GB) (sentrale finansiering). Fond ikke hadde noen rolle i studien design, innsamling og analyse, beslutningen om å publisere eller utarbeidelse av manuskriptet.

Eksperimenter beskrevet her ble godkjent av etiske forskning for universitetet i Murcia, Spania, og ble utført i samsvar med direktiv 2010/63/EU til Europakommisjonen. Trinnene beskrevet ble utført under drift standardprotokoller som var en del av planen for arbeid og ikke utført utelukkende for å filme på videoen til dette dokumentet.
1. forberedelse av celler og pattedyr uttrykk vektor
Merk: Her, vi kort beskrive en protokoll for utarbeidelse og hva en celle li...

Det primære målet var å utvikle en minimal-invasiv metode som kan brukes for levering av stamceller i myokard kanin (en stor størrelse prekliniske dyremodell)17,18, samtidig utnytter bruk av en relativt rimelig tenkelig system tilgjengelig i mange kliniske og forskning centers. Her viser vi at ved å bruke en klinisk echocardiography, og hjulpet av InI, en utbredt agent, med både i situ sporing evner og echogenic egenskaper, vellykket PCI kontrast e...

Celle-og genet er spennende og stadig utvikle strategier for å regenerere/reparere skadet myokard i HFrEF. Noen studier har sammenlignet effekten (f.eks, celle oppbevaring rate) av de ulike rutene celle leveringsdatoen, som har konsekvent vist IMI overlegenhet over intracoronary eller intravenøs ruter1,2 , 3 , 4 , 5. dermed, er det ikke overraskende at en stor andel av studier av translasjonsforskning modeller av stilk cellen terapi for skadde myokard, leverer injectate via IMI utført under direkte visning i en åpen kiste prosedyren6,7 . Denne tilnærmingen har imidlertid flere begrensninger, inkludert invasiv art på prosedyren, som bærer risikoen for peri-prosedyremessige dødelighet (ofte underrapportert)8. I tillegg en IMI under direkte utsikt ikke eliminere muligheten for utilsiktet injeksjon i ventrikkel hulrom. I praksis kan en IMI under åpne bryst kirurgi være en hensiktsmessig metode for terapeutisk celle levering, f.eks, under Koronar bypass graft operasjon (CABG); men kanskje denne tilnærmingen ikke passer for cellen levering i globale kardiomyopati ikke-iskemiske opprinnelse (f.eksHFrEF sekundært til anthracycline-indusert kardiomyopati (AICM)).
Det er ingen tvil om at iskemisk hjertesykdom (IHD) er den vanligste årsaken til HFrEF (~ 66%)9,10; ikke-iskemiske kardiomyopati, inkludert AICM, påvirker imidlertid fortsatt et betydelig antall pasienter med HFrEF (33%)9 . Faktisk har nylige fremskritt i clinical oncology resultert i mer enn 10 millioner overlevende av kreft i USA alene11, med anslag over like mange i Europa, samsvar med en generell trend mot bedre overlevelse av pasienter12 ,13. Dermed gitt exploring fordelene av romanen terapi som stilk cellen transplantasjon for ikke-iskemiske kardiomyopati, samt trialing en effektiv og minimal invasiv rute stamcelleforskningen leveringsdatoen er av største betydning, økende antall pasienter påvirket av Kardiotoksisitet sekundær anticancer narkotika.
Av notatet innebærer hypotesetesting studier med stilk cellen terapi å reparer/regenerere skadet myokard ofte bruk av gnagere liten (f.eks, mus og rotter). Disse modellene krever ofte dyre høyfrekvent ultralyd systemer for evaluering av hjerteinfarkt funksjon, som regel utstyrt med lineær array transdusere som har noen iboende tilhørende begrensninger (f.eks, gjenklang)14. Men har andre modeller som kaniner, som representerer en stor prekliniske modell, noen fordeler for hypotesetesting av stilk cellen terapi i HFrEF. Således, i motsetning til rotter og mus, kanin opprettholde en Ca2 transportsystemet og mobilnettet elektrofysiologi som ligner mennesker og andre store dyr (f.eks, hunder og griser)15,16,17 ,18,19. En annen fordel, er deres amenability for cardiac ultralyd imaging bruker relativt billig og tilgjengelig klinisk echocardiography-systemer som er utstyrt med relativt høy frekvens fase matrise transduktorer, f.eks, 12 MHz, som de brukte i neonatal og pediatric kardiologi. Disse systemene tillater utmerket echocardiographic bildebehandling med toppmoderne teknologi, og de tar nytte av overlegenhet harmoniske imaging20. Videre omfattende hypotesetesting av potensialet i cardiac regenerativ Therapy (f.eks, stilk cellen terapi), deres sikkerhet, effekt, cardiomyogenic potensial, samt evaluering av skjebnen til injectate en gang levert til de myokard, er obligatorisk før de kan bli vurdert for menneskelig bruk, og de krever bruk av store prekliniske dyr modeller, for eksempel kanin17,19. Her beskriver vi en minimal invasiv teknikk for cellen levering via PCI kontrast-echocardiography guidet IMI bruker en klinisk echocardiography system, som er rettet mot stilk cellen transplantasjon-basert terapi for ikke-iskemiske kardiomyopati20 . Vi har også beskriver fordelene med blekk (InI, også kjent som Kina blekk) som en ultralyd kontrast agent og i situ tracer av injectate i kanin hjertet.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="890">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">HD11 XE Ultrasound System</td>
			<td style="width:131px;">Philips</td>
			<td style="width:183px;">10670267</td>
			<td style="width:259px;">Echocardiography system.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">S12-4</td>
			<td style="width:131px;">Philips</td>
			<td style="width:183px;">B01YgG</td>
			<td>4-12 MHz phase array transducer</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;">Ultrasound Transmision Gel (Aquasone)</td>
			<td style="width:131px;">Parket laboratories Inc</td>
			<td style="width:183px;">N 01-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Vasovet 24G</td>
			<td style="width:131px;">Braun</td>
			<td style="width:183px;">REF 381212</td>
			<td>&#160;over-the-needle catheter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Omnifix-F 1 ml syringe</td>
			<td style="width:131px;">Braun</td>
			<td style="width:183px;">9161406V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Imalgene (Ketamine)</td>
			<td style="width:131px;">Merial</td>
			<td style="width:183px;">RN 9767</td>
			<td>Veterinary prescription is necessary</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Domtor (Medetomidine)</td>
			<td style="width:131px;">Esteve</td>
			<td style="width:183px;">CN 570686.3</td>
			<td>Veterinary prescription is necessary</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Heating Pad</td>
			<td style="width:131px;"></td>
			<td style="width:183px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Faber-Castel TG1</td>
			<td style="width:131px;">Faber-Castel</td>
			<td style="width:183px;">16 33 99</td>
			<td style="width:259px;">India (China) Ink</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Holter Syneflash</td>
			<td style="width:131px;">Ela medical</td>
			<td style="width:183px;">SF0003044S</td>
			<td style="width:259px;">24 h Holter ECG system.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Electrodes Blue Sensor&#174;</td>
			<td style="width:131px;">Ambu (NUMED)</td>
			<td style="width:183px;">VLC-00-S</td>
			<td style="width:259px;">Holter ECG electrodes.</td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;width:319px;">Microtome</td>
			<td style="width:131px;">Leica Biosystems</td>
			<td style="width:183px;">RM2155</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Microscope</td>
			<td style="width:131px;">Olimpus</td>
			<td style="width:183px;">CO11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:319px;">ABC Vector Elite</td>
			<td style="width:131px;">Vector Laboratories</td>
			<td style="width:183px;">PK-6200</td>
			<td>Avidin Biotin Complex Kit.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Chicken anti-GFP antibody</td>
			<td style="width:131px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:183px;">A10262</td>
			<td>Primary antibody.</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:319px;">Biotinylated goat-anti-chicken IgG Antibody</td>
			<td style="width:131px;">Vector Laboratories</td>
			<td style="width:183px;">BA-9010</td>
			<td>Secondary Antibody.</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:319px;">3,30-diaminobenzidine tetrahydrochloride (DAB)</td>
			<td style="width:131px;">DAKO (Agilent)</td>
			<td style="width:183px;">S3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:319px;">Fluorescence Microscope</td>
			<td style="width:131px;">Carl Zeiss 
			MicroImaging</td>
			<td style="width:183px;">Zeiss AX10 Axioskop</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Holter ECG</td>
			<td>Elamedical</td>
			<td>Syneflash SF0003044S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:319px;">Dulbecco&#8217;s modified Eagle medium (DMEM)&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:183px;">11965084</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">10% fetal calf serum (FCS)</td>
			<td style="width:131px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:183px;">11573397</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:319px;">0.05% Trypsin-Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)</td>
			<td style="width:131px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:183px;">25300054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:319px;">Lipofectamine 2000 (Lipid transfection reagent)</td>
			<td style="width:131px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:183px;">11668019</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Reduced serum medium (Opti-MEM)</td>
			<td style="width:131px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:183px;">31985070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:319px;">Hygromycin B</td>
			<td style="width:131px;">Calbiochem (MERCK)</td>
			<td style="width:183px;">400051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Xylene (histological)</td>
			<td style="width:131px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:183px;">X3S-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Hydrogen Peroxide Solution (H2O2)</td>
			<td style="width:131px;">Sigma</td>
			<td style="width:183px;">H1009</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Pronase</td>
			<td style="width:131px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:183px;">53-702-250KU</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

percutaneous contrast echocardiography-guided intramyocardial injection and cell delivery in a large preclinical model

Celle- og gene terapi er spennende og lovende strategier for cardiac regenerering i innstillingen av hjertesvikt med redusert utstøting brøkdel (HFrEF). Før de kan bli vurdert for bruk og implementert i mennesker, trengs omfattende prekliniske studier i store dyr modeller for å vurdere sikkerhet, effekt, og skjebnen til injectate (f.eks, stamceller) en gang levert i myokard. Liten gnager modeller har fordeler (f.eks, kostnadseffektivitet, amenability for genetisk manipulasjon); imidlertid oversette gitt iboende begrensninger av disse modellene, funnene i dette sjelden til klinikken. Omvendt, stor dyr modeller som kaniner, har fordeler (f.eks, lignende cardiac elektrofysiologi sammenlignet med mennesker og andre store dyr) samtidig som det beholder en god kostnadseffektivt balanse. Her viser vi hvordan du utfører en PCI kontrast echocardiography-guidede intramyocardial injeksjon (IMI) teknikk, som er minimal invasiv, sikker, godt tolerert og svært effektiv målrettet levering av injectates, inkludert celler, i flere steder i myokard en kanin modell. For gjennomføringen av denne teknikken, har vi også tatt nytte av en utbredt klinisk echocardiography system. Etter å sette i praksis protokollen beskrevet her, en forsker med grunnleggende ultralyd kunnskap vil bli kompetent i utførelsen av denne allsidige og minimal invasiv teknikken for rutinemessig bruk i eksperimenter, rettet mot hypotesetesting av den funksjoner av cardiac regenerativ therapeutics i kanin modellen. Når kompetanse er oppnådd, kan hele prosedyren utføres innen 25 min etter anaesthetizing kaninen.

PCI kontrast Echocardiography-guidede IMI med InI:
Ved hjelp av protokollen beskrevet ovenfor, og etter optimal plassering av spissen av nålen ble bekreftet av echocardiography og injeksjon startet, transmuralt hyperechogenicity ble observert under levering av InI (10% v/v i PBS) (figur 2E) , så vel som kort tid etter IMI målregion (figur 2F). Når I...

Watch this Scientific Journal Video about Percutaneous Contrast Echocardiography-guided Intramyocardial Injection and Cell Delivery in a Large Preclinical Model at JoVE.com

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

Romanen strategier i cardiac regenerativ medisin krever omfattende og detaljerte studier i store prekliniske dyremodeller før de kan bli vurdert for bruk i mennesker. Her viser vi en PCI kontrast echocardiography-guidede intramyocardial injeksjon teknikk i kaniner, som er nyttig for hypotesetesting effekten av slike romanen terapi.

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

Research

JoVE Journal

Medicine

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 ...

Gene Transfer for Ischemic Heart Failure in a Preclinical Model

Various emerging technologies are being developed for patients with heart failure. Well-established preclinical evaluations are necessary to determine ...

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 ...

Ultrasound-guided Transthoracic Intramyocardial Injection in Mice

Ultralydveiledet Transtorakal Intramyocardial Injeksjon i Mus

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

A Preclinical Murine Model of Hepatic Metastases

En Preklinisk Murine Modell av levermetastaser

Numerous murine models have been developed to study human cancers and advance the understanding of cancer treatment and development. Here, a preclinical, ...

A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair

Et kirurgisk inngrep for Resecting Mouse Rib: En modell for Large-Scale Long Bone Repair

This protocol introduces researchers to a new model for large-scale bone repair utilizing the mouse rib. The procedure details the following: preparation ...

Contractions of Human-iPSC-derived Cardiomyocyte Syncytia Measured with a Ca-sensitive Fluorescent Dye in Temperature-controlled 384-well Plates

Sammentrekninger av Human-iPSC-avledet Cardiomyocyte Syncytia målt med et Ca-sensitive fluorescerende fargestoff i temperaturkontrollerte 384-vel plater

Spontaneously contracting syncytia of cardiomyocytes derived from human-induced pluripotent stem cells (hiPSC-CM) are a useful model of human cardiac ...

Preclinical Model of Hind Limb Ischemia in Diabetic Rabbits

Prekliniske modell av hind lem iskemi i diabetiker kaniner

Peripheral vascular disease is a widespread clinical problem that affects millions of patients worldwide. A major consequence of peripheral vascular ...

In Vitro Model of Coronary Angiogenesis

In Vitro Modell av Koronar Angiogenese

Here, we describe an in vitro culture assay to study coronary angiogenesis. Coronary vessels feed the heart muscle and are of clinical importance. Defects ...

Delayed Intramyocardial Delivery of Stem Cells after Ischemia Reperfusion Injury in a Murine Model

Forsinket intramyokarell levering av stamceller etter iskemi reperfusjonsskade i en Murine-modell

There is significant interest in the use of stem cells (SCs) for the recovery of cardiac function in individuals with myocardial injuries. Most commonly, ...