Name: in vitro assessment of cardiac function using skinned cardiomyocytes
Uploaded: 2020-06-22T13:00:00
Duration: 8 min 19 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Vitro Assessment of Cardiac Function Using Skinned Cardiomyocytes Video at JoVE.com

המחברים מודים לקרן הפורטוגזית למדע וטכנולוגיה (FCT), האיחוד האירופי, Quadro de Referência Estratégico Nacional (QREN), פאנדו אירופה דה דסנוולוומנטו האזורי (FEDER) ומפעלי האופרה של Programa de Competitividade (להתחרות) על מימון יחידת המחקר של יוניק (UID/IC/00051/2013). פרויקט זה נתמך על ידי FEDER באמצעות COMPETE 2020 - Programa Operacional Competitividade E Internacionalição (POCI), הפרויקט DOCNET (NORTE-01-0145-FEDER-000003), הנתמך על ידי התוכנית התפעולית האזורית של נורטה פורטוגל (NORTE 2020), במסגרת הסכם השותפות של פורטוגל 2020, באמצעות הקרן האירופית לפיתוח אזורי (ERDF), הפרויקט NETDIAMOND (POCI-01-0145-FEDER-016385), הנתמך על ידי קרנות מבניות והשקעות אירופיות, התוכנית התפעולית האזורית של ליסבון 2020. פטריסיה רודריגז מומנה על ידי FCT (SFRH/BD/96026/2013) וז'ואאו אלמיידה-קואלו מומן על ידי אוניברסיטת פורטו/FMUP ו-FSE-Fundo Social Europeu, NORTE 2020-Programa אופראי אזורי לעשות נורטה, (NORTE-08-5369-FSE-000024-Programas Doutorais).

<ol>
	<li>Leite-Moreira, A. 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=Stretch-induced+compliance:+a+novel+adaptive+biological+mechanism+following+acute+cardiac+load.">Stretch-induced compliance: a novel adaptive biological mechanism following acute cardiac load.</a> Cardiovascular Research. 114 (5), 656-667 (2018).</li><li>Falcao-Pires, I., Fontes-Sousa, A. P., Lopes-Conceicao, L., Bras-Silva, C., Leite-Moreira, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+myocardial+stiffness+by+&#946;-adrenergic+stimulation+-+its+role+in+normal+and+failing+heart.">Modulation of myocardial stiffness by &#946;-adrenergic stimulation - its role in normal and failing heart.</a> Physiological Research. 60 (4), 599-609 (2011).</li><li>Cokkinos, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Introduction to Translational Cardiovascular Research. , 371-387 (2015).</li><li>van der Velden, J., Stienen, G. J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+Disorders+and+Pathophysiology+of+Sarcomeric+Proteins.">Cardiac Disorders and Pathophysiology of Sarcomeric Proteins.</a> Physiological Reviews. 99 (1), 381-426 (2019).</li><li>Garnier, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attachment+procedures+for+mechanical+manipulation+of+isolated+cardiac+myocytes:+a+challenge.">Attachment procedures for mechanical manipulation of isolated cardiac myocytes: a challenge.</a> Cardiovascular Research. 28 (12), 1758-1764 (1994).</li><li>Brady, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+properties+of+isolated+cardiac+myocytes.">Mechanical properties of isolated cardiac myocytes.</a> Physiological Reviews. 71 (2), 413-428 (1991).</li><li>Falcao-Pires, I., Leite-Moreira, A. F., Cokkinos, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+20.">Chapter 20.</a> Introduction to Translational Cardiovascular Research. 20, 371-387 (2015).</li><li>Liang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Teaching+calcium-induced+calcium+release+in+cardiomyocytes+using+a+classic+paper+by+Fabiato.">Teaching calcium-induced calcium release in cardiomyocytes using a classic paper by Fabiato.</a> Advances Physiology Education. 32 (1), 1-10 (2008).</li><li>Roche, S. M., Gumucio, J. P., Brooks, S. V., Mendias, C. L., Claflin, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+Maximum+Isometric+Force+Generated+by+Permeabilized+Skeletal+Muscle+Fibers.">Measurement of Maximum Isometric Force Generated by Permeabilized Skeletal Muscle Fibers.</a> Journal of Visualized Experiments. (100), e52695 (2015).</li><li>Huxley, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscle+structure+and+theories+of+contraction.">Muscle structure and theories of contraction.</a> Progress Biophysics and Biophysical Chemistry. 7, 255-318 (1957).</li><li>Sequeira, V., 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=Synergistic+role+of+ADP+and+Ca(2+)+in+diastolic+myocardial+stiffness.">Synergistic role of ADP and Ca(2+) in diastolic myocardial stiffness.</a> Journal Physiology. 593 (17), 3899-3916 (2015).</li><li>Edes, I. 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=Rate+of+tension+redevelopment+is+not+modulated+by+sarcomere+length+in+permeabilized+human,+murine,+and+porcine+cardiomyocytes.">Rate of tension redevelopment is not modulated by sarcomere length in permeabilized human, murine, and porcine cardiomyocytes.</a> American Journal Physiology Regulatory Integrative Comparative Physiology. 293 (1), R20-R29 (2007).</li><li>King, N. 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=Mouse+intact+cardiac+myocyte+mechanics:+cross-bridge+and+titin-based+stress+in+unactivated+cells.">Mouse intact cardiac myocyte mechanics: cross-bridge and titin-based stress in unactivated cells.</a> Journal General Physiology. 137 (1), 81-91 (2011).</li><li>Hamdani, 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=Myocardial+titin+hypophosphorylation+importantly+contributes+to+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction+in+a+rat+metabolic+risk+model.">Myocardial titin hypophosphorylation importantly contributes to heart failure with preserved ejection fraction in a rat metabolic risk model.</a> Circulation Heart Failure. 6 (6), 1239-1249 (2013).</li><li>Miranda-Silva, 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=Characterization+of+biventricular+alterations+in+myocardial+(reverse)+remodelling+in+aortic+banding-induced+chronic+pressure+overload.">Characterization of biventricular alterations in myocardial (reverse) remodelling in aortic banding-induced chronic pressure overload.</a> Scientific Reports. 9 (1), 2956 (2019).</li><li>Rodrigues, P. 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=Early+myocardial+changes+induced+by+doxorubicin+in+the+nonfailing+dilated+ventricle.">Early myocardial changes induced by doxorubicin in the nonfailing dilated ventricle.</a> American Journal Physiology Heart Circulatory Physiology. 316 (3), H459-H475 (2019).</li><li>van der Velden, J., 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=Alterations+in+myofilament+function+contribute+to+left+ventricular+dysfunction+in+pigs+early+after+myocardial+infarction.">Alterations in myofilament function contribute to left ventricular dysfunction in pigs early after myocardial infarction.</a> Circulation Research. 95 (11), e85-e95 (2004).</li><li>Wakili, 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=Multiple+potential+molecular+contributors+to+atrial+hypocontractility+caused+by+atrial+tachycardia+remodeling+in+dogs.">Multiple potential molecular contributors to atrial hypocontractility caused by atrial tachycardia remodeling in dogs.</a> Circulation: Arrhythmia Electrophysiology. 3 (5), 530-541 (2010).</li><li>Ait Mou, Y., le Guennec, J. Y., Mosca, E., de Tombe, P. P., Cazorla, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+contribution+of+cardiac+sarcomeric+proteins+in+the+myofibrillar+force+response+to+stretch.">Differential contribution of cardiac sarcomeric proteins in the myofibrillar force response to stretch.</a> Pflugers Archiv. 457 (1), 25-36 (2008).</li><li>Falcao-Pires, I., 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=Diabetes+mellitus+worsens+diastolic+left+ventricular+dysfunction+in+aortic+stenosis+through+altered+myocardial+structure+and+cardiomyocyte+stiffness.">Diabetes mellitus worsens diastolic left ventricular dysfunction in aortic stenosis through altered myocardial structure and cardiomyocyte stiffness.</a> Circulation. 124 (10), 1151-1159 (2011).</li><li>Lim, C. C., 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=Anthracyclines+induce+calpain-dependent+titin+proteolysis+and+necrosis+in+cardiomyocytes.">Anthracyclines induce calpain-dependent titin proteolysis and necrosis in cardiomyocytes.</a> Journal Biology Chemistry. 279 (9), 8290-8299 (2004).</li><li>Woulfe, K. C., 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+Novel+Method+of+Isolating+Myofibrils+From+Primary+Cardiomyocyte+Culture+Suitable+for+Myofibril+Mechanical+Study.">A Novel Method of Isolating Myofibrils From Primary Cardiomyocyte Culture Suitable for Myofibril Mechanical Study.</a> Frontiers Cardiovascular Medicine. 6, 12 (2019).</li><li>Ait Mou, Y., Bollensdorff, C., Cazorla, O., Magdi, Y., de Tombe, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploring+cardiac+biophysical+properties.">Exploring cardiac biophysical properties.</a> Global Cardiology Science Practice. 2015, 10 (2015).</li></ol>

למחברים אין ניגוד אינטרסים.

להערכת חוץ של תפקוד הלב באמצעות קרדיומיוציטים עור מייצג טכניקה חשובה כדי להבהיר את השינויים המתרחשים ברמת cardiomyocyte בפיזיולוגית (למשל, למתוח) והקשר פתולוגי (למשל, חוץמיה). מתודולוגיה זו יש מספר יתרונות כגון דרישת כמות מינימלית של שריר הלב כדי להעריך את הפונקציה cardiomyocytes המתקבל דגימות הפשרה; באמצעות קרדיומיוציטים ממגוון רחב של מינים(עכברים 13,חולדה 1,14,15,ארנב 16,חזיר 17,כלב 18,שרקן 19 ואדם 20) ומקומות לב שונים, כולל אטריה, חדרים שמאלה ויימין או אזור מסוים של הלב אוטם. יתר על כן, טכניקה זו מאפשרת לספקריכוזים ספציפיים של Ca 2 + ואנרגיה (ATP) תוך מדידת הפונקציה של מבנים רגולטוריים והתכווצות בתצורה המקורית שלהם.
למרות הפשטות של טכניקה זו, ישנם כמה צעדים קריטיים. זה חיוני כדי להבטיח את האיכות של כל צעד מההתחלה, כולל איסוף מדגם. חלבונים myofilament רגישים פרוטאזות21. לכן חובה לאחסן דגימות בחנקן נוזלי מיד לאחר האוסף שלה. דגימות טריות, שלא הוקפאו קודם לכן, יפתחו כוחות גבוהים משמעותית, ולכן לא מומלץ לערבב מדידה שנעשתה בדגימות טריות וקפואות באותו פרוטוקול. הצעד השני הקריטי ביותר הוא החילוץ של הקרדיומיוציטים. במהלך הליך זה, זה חיוני כדי לשמור על המדגם על הקרח רוב הזמן. קוקטייל מעכב פרוטאז יכול לשמש כדי להפחית את הסיכון של השפלת חלבון במהלך החילוץ / permeabilization22. שלישית, יש לחתוך דגימות לחתיכות קטנות יותר באמצעות תנועות אזמל מדויקות שכן ציינו קרדיומיוציטים באיכות מופחתת כאשר צעד זה התעלם. צעד קריטי נוסף הוא שטיפת cardiomyocytes שכן קשה לקבל את האיזון הנכון בין שטיפת טריטון (מחלחל את התא אבל מקדם ungluing שלה) ושמירה על תאים רבים ככל האפשר על טבעי. חשוב לנסות תחילה את החילוץ ואת מספר סחף עבור כל מדגם, מין או פרוטוקול. למשל, בידיים שלנו, ציינו כי ZSF1 עקירות רקמת חולדה שמנים יש היבט "שומני", מה שהפך תאים אלה חלקלקים יותר במהלך ההדבקה אבל לא קשה יותר למדוד. הדרך בה אנו עוקפים את הבעיה הזו הייתה על ידי ביצוע ניסויים נוספים כדי שיהיה לנו מספר סביר של תאים לכל בעל חיים. יתר על כן, חשוב לבחור תא טוב להדביק, כלומר עם סטריציה טובה ואורך סביר. אם cardiomyocyte אין תכונות אלה, זה יהיה בעיקר להתנתק טיפים מחט או לפתח כוח לא / נמוך. חשוב גם להשתמש בדבק הנכון עבור התקשרות cardiomyocyte, בהתחשב בזמן הדבקה ויעילותו להדביק את התא למחט. בידינו, דבק הסיליקון(שולחן החומרים)מרפא מהר (10-15 דקות) וחזק מספיק. לבסוף, הצעד הקריטי האחרון קשור עם הרמת בזהירות את cardiomyocyte 5 דקות לאחר הדבקת התא (כדי למנוע הדבקה של התא לכיסוי) ולפני העברתו אל הבארים (כדי למנוע את התא להיגרר על ידי שלב המיקרוסקופ). טבלה 7 מסכמת את פתרון הבעיות המשויך לטכניקה זו, את הסיבות הבסיסיות שלה ואת הפתרונות האפשריים להתגבר על בעיות תכופות.
המגבלה העיקרית של שיטה זו היא שהיא אינה יכולה לענות על כל השאלות הקשורות להתכווצות myofilament, כגון כמה מהר myofilaments להפעיל / להשבית. בהגדרת in vivo, depolarization ממברנה, תאיים Ca2 + להגדיל ואת הפיזור שלה myofilaments צריך להתרחש עבור myocytes להתכווץ, ואילו ב cardiomyocytes עור Ca2 + דיפוזיה myofilaments מתרחשת מיד כאשר התא שקוע בתספוס Ca2+ . קצב מהיר יותר זה של פיזור Ca2+ יהיה הטיה myofilaments הפעלה / ביטול ניתוח23.
ניסויים אלה מושפעים מגורמים שונים, כולל הטמפרטורה, ה- pH של הפתרון, הפרעה מכנית (מתיחה מחדש רפויה לעומת מרווח) והליכי התקשרות לתא (עניבת סיכה לעומת דבק), כל המשתנים הללו מהווים אי-התאמות בספרות במונחים של ktr והגברת תלוית האורך בסרקומרבכוח 4,12.
התקדמות עתידית של הטכניקה כוללת ביצוע מחקרים פונקציונליים ללא פגע ולא קרדיומיוציטים מחלחלים. טכניקה זו יש את החיסרון של הסתמכות על cardiomyocytes מבודד טרי (לא קפוא בעבר). נושא חשוב נוסף אינו קשור ישירות למתודולוגיה זו, אך זה עשוי להשפיע באופן משמעותי זה קשור לתקופה המקסימלית של אחסון קפוא מדגם. באופן ספציפי, חובה לקבוע את מידת השפלה myofilament לאורך זמן האחסון (כלומר, במשך כמה זמן דגימות קפואות ניתן לאחסן על מנת להבטיח נתונים פונקציונליים באיכות טובה נגזר cardiomyocytes שחולצו).

באופן מסורתי, הערכה של תכונות מכניות שריר הלב נוסתה בעיקר בהכנות רב תאיות, כגון שרירי papillary ו trabeculae1,2. רצועות שרירי לב רב תאיים כוללות אוכלוסייה הטרוגנית של תאים, כולל קרדיומיוציטים מתכווצים עם דפוס לא ידוע של אוריינטציה ודור כוח, פעילות חשמלית והפצת מתח / זן, כמו גם מטריצת רקמת חיבורמקיפה 3,4. הכנה ללא קולגן ומכילה קרדיומיוציט יחיד תאפשר מדידה של אורך סרקומר ומאפיינים מתכווץ חוצה גשר בצורה מדויקת ומבוקרתמאוד 5,6. לכן, במהלך ארבעת העשורים האחרונים, פותחו מספר מתודולוגיות המאפשרות לחקור את המאפיינים המכניים, מתכווצים והרפיה של קרדיומיוציטיחיד 6,7. הפונקציה מתכווצה של תאים אלה תלויה מאוד באורך סרקומר וקינטיקה רכיבה על אופניים חוצהגשרים 3. לכן, רצוי לחקור את תפקוד השריר ישירות בתאי לב בודדים בודדים, בהתחשב בכך שהוא מאפשר הערכת אורך וביצועים sarcomere, כמו גם תפקוד חוצה גשר ומאפיינים מתכווץ. עם זאת, בידוד והצמדת cardiomyocytes פונקציונלי עם רזולוציה sarcomere אופטי סביר תוך הקלטת מדידת כוח ברמת μN הוא עדיין מאתגרומתפתח 3,6. אתגרים נוספים הם הלוגיסטיקה שיש להתקין כדי לבודד קרדיומיוציטים מהביופסיות שנאספו לאחרונה. הבלתי צפוי של איסוף ביופסיות אנושיות, למשל, עלול לסכן את ההיתכנות של הניסויים.
יתר על כן, חששות אתיים לגבי החלפה, הפחתה ועידון של ניסויים בבעלי חיים עבור הליכים מדעיים (עקרונות של 3Rs) קידמו שינויים במחקר ברמה התאית והרקמות, רצוי בביופסיות אנושיות, או בדגימות קטנות יותר של בעלי חיים. אכן עידון פרוגרסיבי של מתודולוגיות להערכת תפקוד הלב במבחנה ברמה קטנה יותר של מורכבות מאפשר אינטגרציה נכונה של התוצאות לגוף כולו ולתרגם אותן לתרחיש הקליני7. בסך הכל, באמצעות דגימות המאוחסנות ב -80 °C (69 °F) כדי לחלץ קרדיומיוציטים עשוי להיות חלופה מושכת.
רקמת שריר הלב נחתכת לחתיכות קטנות והומוגנית עם מרגמה ועלי. התוצאה של הומוגניזציה זו היא השעיה של תאים ארוזים ומבודדים עור בדרגות שונות של נזק סרקולם, שבו קוצר ראייה חשוף למדיום הרחצה וכל הרכיבים התאיים נשטפים החוצה. מבנים כגון myofibrils כי הם רחוקים יותר מן הסרקולמה נשמרים. לכן, סרקומר קיצור ומאפיינים פונקציונליים הקשורים מנגנון myofibrillar נשמרים שלמים ניתןתועד 8,9.
מערכת מדידת הכוח הקרדיומיוציטים מורכבת ממונע אלקטרומגנטי, המשמש להתאמת אורך קרדיומיוציטים, ומתמר כוח, המודד התכווצות אירוביומיוציטים איזומטרית. קרדיומיוציט מחלחל, או עור, ממוקם בתא ניסיוני המכיל פתרון מרגיע ([Ca2+] < 10 nM) וסיליקון מודבק ל 2 מחטים דקות: אחד מחובר למנוע והשני מתמר הכוח. מערכת אופטית משמשת לקביעת מורפולוגיה קרדיומיוציט ואורך סרקומר. הפרוטוקול הניסיוני מורכב לעתים קרובות מסדרה של הקלטות כוח על פתרונותחיץ המכילים ריכוזים שונים של Ca 2+ , קביעת קינטיקה חוצת גשרים של Actin-myosin ומדידת המתח הפסיבי של הקרדיומיוציטים המותקנים באורכים מוגדרים מראש של סרקומר (איור 1). בידוד של קרדיומיוציטים מחלחלים מדגימות שריר הלב המוקפאות בחנקן נוזלי (ולאחר מכן מאוחסנות ב-80 מעלות צלזיוס) היא טכניקה המנצלת מכניקה תאית וביוכימיה שלחלבונים למדידת כוח קה 2+-מופעל (פעיל) לכל אזור חתך (Tפעיל, kN∙m-2 ), Ca2+-עצמאי (פסיבי) מתח (Tפסיבי,kN∙m-2),myofilaments Ca2 +רגישות (pCa50),שיתוף פעולה myofilaments (nHill), שיעור פיתוח כוח מחדש (ktr) כמו גם תלות באורך sarcomere של Tפעיל,Tפסיבי , pCa50, nHill ו ktr.
מטרת פרוטוקול זה היא להמחיש ולסכם את הפוטנציאל של מערכת מדידת כוח cardiomyocyte כהליך אמין כדי להעריך את המאפיינים המכניים הפונקציונליים של קרדיומיוציטים עור יחיד מבודד מדגימות קפואות ממינים שונים.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>34580</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adenosine 5&#8217;-triphosphate disodium salt hydrate (Na2ATP)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A2383</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium carbonate (CaCO3)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.02067.0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imidazole</td>
			<td>VWR</td>
			<td>24720.157</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium chloride hexahydrate (MgCl2.6H2O)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.05833.0250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium chloride solution (MgCl2 1M)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M1028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N-Bis(2-hydroxyethyl)taurine (BES)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>B9879</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphocreatine dissodium salt hydrate (Na2PCr)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P7936</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride (KCl)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.04936.1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium hydroxide (KOH)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>8.14353.1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propionic acid (C3H6O2)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>8.00605.0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone Squeeze Tube</td>
			<td>Marineland</td>
			<td>31003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tritiplex (EGTA)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.08435.0025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton&#174; X-100 10%</td>
			<td>Merck</td>
			<td>648463</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue homogeneizer (GKH GT Motor Control)</td>
			<td>Terre Haute Glas-col</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Length Controller ( Model 315C-I)</td>
			<td>Aurora Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Force Transducer (Model 403 A)</td>
			<td>Aurora Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software ASI 600A</td>
			<td>Aurora Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sotware VSL (Model 900B)</td>
			<td>Aurora Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted Microscope (IX51)</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vitro assessment of cardiac function using skinned cardiomyocytes

במאמר זה, אנו מתארים את הצעדים הנדרשים כדי לבודד קרדיומיוציט מחלחל יחיד ("עור") ולצרף אותו למנגן מדידת כוח ומנוע לבצע מחקרים פונקציונליים. מחקרים אלה יאפשרו מדידה של נוקשות קרדיומיוציט (כוח פסיבי) והפעלתו עם פתרונות שונים המכילים סידן (Ca2+) המכילים פתרונות כדי לקבוע, בין היתר: פיתוח כוח מקסימלי, myofilament Ca2 +רגישות (pCa50),שיתוף פעולה (nHill) ואת קצב פיתוח כוח (ktr). שיטה זו מאפשרת גם קביעת ההשפעות של תרופות הפועלות ישירות על myofilaments ועל הביטוי של חלבונים רקומביננטי אקסוגניים על תכונות אקטיביות ופסיביות של קרדיומיוציטים. קלינית, מחקרים קרדיומיוציטיים עור להדגיש את הפתופיזיולוגיה של מחלות שריר הלב רבות ולאפשר הערכה במבחנה של ההשפעה של התערבויות טיפוליות מיקוד myofilaments. בסך הכל, טכניקה זו מאפשרת בירור של פתופיזיולוגיה לבבית על ידי חקירת מתאמים בין פרמטרים במבחנה ו- in vivo במודלים של בעלי חיים ורקמות אנושיות המתקבלות במהלך ניתוח לב פתוח או השתלה.

Watch this Scientific Journal Video about In Vitro Assessment of Cardiac Function Using Skinned Cardiomyocytes Video at JoVE.com

In Vitro Assessment of Cardiac Function Using Skinned Cardiomyocytes Video (Video) | JoVE

פרוטוקול זה נועד לתאר צעד אחר צעד את הטכניקה של מיצוי והערכה של תפקוד הלב באמצעות cardiomyocytes עור. מתודולוגיה זו מאפשרת מדידה ואימודולציה חריפה של תפקוד myofilament באמצעות ביופסיות קפואות קטנות שניתן לאסוף ממקומות לב שונים, מעכברים לגברים.

להערכת ויטרו של תפקוד הלב באמצעות קרדיומיוציטים עור

In this article, we describe the steps required to isolate a single permeabilized (&#34;skinned&#34;) cardiomyocyte and attach it to a force-measuring ...

Research

JoVE Journal

Medicine

In Vitro Assessment of Cardiac Function Using Skinned Cardiomyocytes

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 Video (Video) | JoVE

הערכה של תפקוד הלב Energetics בלבבות עכבר בודדות שימוש 31 P NMR ספקטרוסקופיה

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

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery (SALLI) MRI in Rats

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery SALLI MRI in Rats Video (Video) | JoVE

הערכה של תפקוד לב ומורפולוגיה שריר הלב באמצעות שחזור קטן בעלי חיים תראו-הלבשה היפוך (SALLI) בדיקת MRI בחולדות

Small animal magnetic resonance  imaging is an important tool to study cardiac function and changes in myocardial  tissue. The high heart rates of small ...

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography Video (Video) | JoVE

הערכה של מבנה הנכון חדרית ותפקוד בעכבר הדגם של תעוקת עורק ריאה על ידי Transthoracic אקו

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, ...

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice Video (Video) | JoVE

הערכת אולטראסאונד מבוססת של עורקים הכליליים זרימה והזרימה כלילית ריזרב שימוש בדגם עומס יתר הלחץ בעכברים

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow ...

Transcutaneous Assessment of Renal Function in Conscious Rodents

Transcutaneous Assessment of Renal Function in Conscious Rodents Video (Video) | JoVE

הערכת Transcutaneous של תפקוד כלייתי במכרסמי Conscious

Glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard to assess overall kidney function. However, traditional methods to evaluate GFR are cumbersome and ...

Assessment of Human Adipose Tissue Microvascular Function Using Videomicroscopy

Assessment of Human Adipose Tissue Microvascular Function Using Videomicroscopy Video (Video) | JoVE

הערכה של רקמת שומן אנושי הפונקציה Microvascular באמצעות Videomicroscopy

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. ...

Normothermic Ex Situ Heart Perfusion in Working Mode: Assessment of Cardiac Function and Metabolism

Normothermic Ex Situ Heart Perfusion in Working Mode: Assessment of Cardiac Function and Metabolism Video (Video) | JoVE

Normothermic לשעבר זלוף באתרו הלב בעבודה מצב: הערכה של תפקוד הלב ואת חילוף החומרים

The current standard method for organ preservation (cold storage, CS), exposes the heart to a period of cold ischemia that limits the safe preservation ...

A Computerized Functional Skills Assessment and Training Program Targeting Technology Based Everyday Functional Skills

A Computerized Functional Skills Assessment and Training Program Targeting Technology Based Everyday Functional Skills Video (Video) | JoVE

מיומנות פונקציונלית הערכה והדרכה תוכנית מיקוד הטכנולוגיה מבוסס מיומנויות פונקציונלי יומיומי

Today, many functional skills are technology-based, so development of a technology-based training program has broad importance. Here we present a ...

Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats

Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats Video (Video) | JoVE

הערכת אקו-קרדיולוגית של אנטומיה ותפקוד בחולדות למבוגרים

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional ...

Using a Chemical Biopsy for Graft Quality Assessment

Using a Chemical Biopsy for Graft Quality Assessment Video (Video) | JoVE

שימוש בביופסיה כימית להערכת איכות השתל

Kidney transplantation is a life-saving treatment for a large number of people with end-stage renal dysfunction worldwide. The procedure is associated ...