Name: isolated lung perfusion system in the rabbit model
Uploaded: 2021-07-15T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Isolated Lung Perfusion System in the Rabbit Model at JoVE.com

De auteurs willen Ph.D. Bettina Sommer Cervantes bedanken voor haar steun bij het schrijven van dit manuscript, en Kitzia Elena Lara Safont voor haar steun bij de illustraties.

Het geïsoleerde perfusiesysteem in het konijnenmodel is veel gebruikt in het Bronchiale Hyperresponsiviteitslaboratorium van het Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias. Het protocol omvat Nieuw-Zeelandse konijnen met een geschat gewicht van 2,5-3 kg. Alle dieren werden gehouden in standaard vivariumomstandigheden en ad libitum voeding in overeenstemming met de officiële Mexicaanse richtlijnen voor proefdieren (NOM 062-ZOO-1999) en onder de Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (8e</su...

<ol>
	<li>Dixon, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contributions+to+the+physiology+of+the+lungs:+Part+I.+The+bronchial+muscles,+their+innervation,+and+the+action+of+drugs+upon+them.">Contributions to the physiology of the lungs: Part I. The bronchial muscles, their innervation, and the action of drugs upon them.</a> The Journal of Physiology. 29 (2), 97-173 (1903).</li><li>Nelson, 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=Animal+models+of+ex+vivo+lung+perfusion+as+a+platform+for+transplantation+research.">Animal models of ex vivo lung perfusion as a platform for transplantation research.</a> World Journal of Experimental Medicine. 4 (2), 7-15 (2014).</li><li>Roman, M. A., Nair, S., Tsui, S., Dunning, J., Parmar, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ex+vivo+lung+perfusion:+a+comprehensive+review+of+the+development+and+exploration+of+future+trends.">Ex vivo lung perfusion: a comprehensive review of the development and exploration of future trends.</a> Transplantation. 96 (6), 509-518 (2013).</li><li>Delaunois, A., Gustin, P., Ansay, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+muscarinic+receptor+subtypes+mediating+pulmonary+oedema+in+the+rabbit.">Multiple muscarinic receptor subtypes mediating pulmonary oedema in the rabbit.</a> Pulmonary Pharmacology. 7 (3), 185-193 (1994).</li><li>Delaunois, A., Gustin, P., Vargas, M., Ansay, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protective+effect+of+various+antagonists+of+inflammatory+mediators+against+paraoxon-induced+pulmonary+edema+in+the+rabbit.">Protective effect of various antagonists of inflammatory mediators against paraoxon-induced pulmonary edema in the rabbit.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 132 (2), 343-345 (1995).</li><li>Barr, H. A., Nicholas, T. E., Power, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+alveolar+surfactant+in+rats+at+rest+and+during+prolonged+hyperpnoea:+pharmacological+evidence+for+two+tissue+pools+of+surfactant.">Control of alveolar surfactant in rats at rest and during prolonged hyperpnoea: pharmacological evidence for two tissue pools of surfactant.</a> British Journal of Pharmacology. 93 (3), 473-482 (1988).</li><li>Machuca, T. N., Cypel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ex+vivo+lung+perfusion.">Ex vivo lung perfusion.</a> Journal of Thoracic Disease. 6 (8), 1054-1062 (2014).</li><li>Steen, 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=First+human+transplantation+of+a+nonacceptable+donor+lung+after+reconditioning+ex+vivo.">First human transplantation of a nonacceptable donor lung after reconditioning ex vivo.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 83 (6), 2191-2194 (2007).</li><li>Cypel, 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=Technique+for+prolonged+normothermic+ex+vivo+lung+perfusion.">Technique for prolonged normothermic ex vivo lung perfusion.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation: The Official Publication of the International Society for Heart and Lung Transplantation. 27 (12), 1319-1325 (2008).</li><li>Cypel, 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=Normothermic+ex+vivo+lung+perfusion+in+clinical+lung+transplantation.">Normothermic ex vivo lung perfusion in clinical lung transplantation.</a> New England Journal of Medicine. 364 (15), 1431-1440 (2011).</li><li>Kao, C. C., Parulekar, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+perfusate+exchange+during.">Is perfusate exchange during.</a> Annals of Translational Medicine. 8 (3), 43 (2020).</li><li>Alquicira-Mireles, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Participaci&#243;n de la serotonina en los cambios de permeabilidad vascular en la preservaci&#243;n pulmonar en conejo. , (2013).</li><li>Arreola-Ram&#237;rez, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Papel de la liberaci&#243;n de acetilcolina y sustancia P en el deterioro de la funci&#243;n pulmonar en un modelo experimental de preservaci&#243;n pulmonar en conejo. , (2009).</li><li>Isolated lung perfusion systems for small to large animal models. Harvard Apparatus. Hugo Sachs Elektronik (HSE) Available from: <a target="_blank" href="https://www.harvardapparatus.com/media/harvard/pdf/Isolated%20Lung%20Perfusion%20Systems%20Brochure.pdf">https://www.harvardapparatus.com/media/harvard/pdf/Isolated%20Lung%20Perfusion%20Systems%20Brochure.pdf</a> (2021)</li><li>Jiao, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolving+trend+of+EVLP:+Advancements+and+emerging+pathways.">Evolving trend of EVLP: Advancements and emerging pathways.</a> SN Comprehensive Clinical Medicine. 1 (4), 287-303 (2019).</li><li>Mordant, P., 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=Mesenchymal+stem+cell+treatment+is+associated+with+decreased+perfusate+concentration+of+interleukin-8+during+ex+vivo+perfusion+of+donor+lungs+after+18-hour+preservation.">Mesenchymal stem cell treatment is associated with decreased perfusate concentration of interleukin-8 during ex vivo perfusion of donor lungs after 18-hour preservation.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation: The Official Publication of the International Society for Heart and Lung Transplantation. 35 (10), 1245-1254 (2016).</li><li>Cowan, P. J., Hawthorne, W. J., Nottle, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xenogeneic+transplantation+and+tolerance+in+the+era+of+CRISPR-Cas9.">Xenogeneic transplantation and tolerance in the era of CRISPR-Cas9.</a> Current Opinion in Organ Transplantation. 24 (1), 5-11 (2019).</li><li>Collaborators, G. C. R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+and+attributable+health+burden+of+chronic+respiratory+diseases,+1990-2017:+a+systematic+analysis+for+the+Global+Burden+of+Disease+Study+2017.">Prevalence and attributable health burden of chronic respiratory diseases, 1990-2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017.</a> The Lancet Respiratory Medicine. 8 (6), 585-596 (2020).</li><li>Bravo-Reyna, C. C., Torres-Villalobos, G., Aguilar-Blas, N., Fr&#237;as-Guill&#233;n, J., Guerra-Mora, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+study+of+capillary+filtration+coefficient+(Kfc)+determination+by+a+manual+and+automatic+perfusion+system.+Step+by+step+technique+review.">Comparative study of capillary filtration coefficient (Kfc) determination by a manual and automatic perfusion system. Step by step technique review.</a> Physiological Research. 68 (6), 901-908 (2019).</li><li>Pereira, M. 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=COVID-19+in+solid+organ+transplant+recipients:+Initial+report+from+the+US+epicenter.">COVID-19 in solid organ transplant recipients: Initial report from the US epicenter.</a> American Journal of Transplantation. 20 (7), 1800-1808 (2020).</li></ol>

Dit werk geeft een algemeen beeld van het geïsoleerde longperfusiesysteem, een essentiële techniek in longfysiologisch onderzoek. Het geïsoleerde longperfusiesysteem biedt een grote mate van veelzijdigheid in zijn toepassingen en maakt de evaluatie mogelijk van verschillende parameters die relevant zijn voor het testen van een breed scala aan hypothesen15. Een geïsoleerd longsysteem is een hulpmiddel met wereldwijde aanwezigheid dat in het afgelopen decennium zijn relevantie voor orgaanspecifi...

Brodie en Dixon beschreven het ex-vivo longperfusiesysteem voor het eerst in 1903 1. Sindsdien is het een gouden standaardinstrument geworden voor het bestuderen van de fysiologie, farmacologie, toxicologie en biochemie van de longen2,3. De techniek biedt een consistente en reproduceerbare manier om de levensvatbaarheid van longtransplantaties te evalueren en om het effect van ontstekingsmediatoren zoals histamine, arachidonzuurmetabolieten en stof P te bepalen, evenals hun interacties tijdens longverschijnselen zoals bronchoconstrictie, atelectase en longoedeem. Het geïsoleerde longsysteem is een belangrijke techniek geweest bij het onthullen van de belangrijke rol van de longen bij de eliminatie van biogene amines uit de algemene circulatie4,5. Daarnaast is het systeem gebruikt om de biochemie van pulmonale surfactant6 te evalueren. In de afgelopen decennia is het ex-vivo longperfusiesysteem uitgegroeid tot een ideaal platform voor longtransplantatieonderzoek7. In 2001 beschreef een team onder leiding van Stig Steen de eerste klinische toepassing van het ex-vivo longperfusiesysteem door het te gebruiken om de longen van een 19-jarige donor te reconditioneren, die aanvankelijk werd afgewezen door transplantatiecentra vanwege zijn verwondingen. De linkerlong werd geoogst en gedurende 65 minuten doordrenkt; daarna werd het met succes getransplanteerd in een 70-jarige man met COPD8. Verder onderzoek naar longreconditionering met behulp van de ex-vivo perfusie leidde tot de ontwikkeling van de Toronto-techniek voor verlengde longperfusie om gewonde donorlongen te beoordelen en te behandelen9,10. Klinisch gezien is gebleken dat het ex-vivo longperfusiesysteem een veilige strategie is om donorpools te vergroten door substandaard donorlongen te behandelen en te reconditioneren, zonder significant verschil in risico's of uitkomsten ten opzichte van standaardcriteriadonoren10.
Het belangrijkste voordeel van het geïsoleerde longperfusiesysteem is dat de experimentele parameters kunnen worden geëvalueerd in een volledig functioneel orgaan dat zijn fysiologische functie behoudt onder een kunstmatige laboratoriumopstelling. Bovendien maakt het de meting en manipulatie van pulmonale mechanische ventilatie mogelijk om de componenten van de longfysiologie te analyseren, zoals luchtwegweerstand, totale vasculaire weerstand, gasuitwisseling en oedeemvorming, die tot op heden niet precies in vivo op proefdieren kunnen worden gemeten2. Met name de samenstelling van de oplossing waarmee de long wordt geperfuseerd, kan volledig worden gecontroleerd, waardoor de toevoeging van stoffen in realtime hun effecten kan evalueren en monsterverzameling uit perfusie voor verder onderzoek11. Onderzoekers die met het geïsoleerde longsysteem werken, moeten in gedachten houden dat mechanische ventilatie verval van het longweefsel veroorzaakt, waardoor de nuttige tijd wordt verkort. Deze progressieve daling van de mechanische parameters kan aanzienlijk worden vertraagd door de longen af en toe te hyperinflateren tijdens de tijd van het experiment4. Toch kan de voorbereiding meestal niet langer dan acht uur duren. Een andere overweging voor het ex-vivo longperfusiesysteem is de afwezigheid van regulatie van het centrale zenuwstelsel en lymfedrainage. De effecten van hun afwezigheid zijn nog niet volledig begrepen en kunnen mogelijk een bron van vooringenomenheid zijn in bepaalde experimenten. 
De geïsoleerde longperfusiesysteemtechniek kan in het konijnenmodel worden uitgevoerd met een hoge mate van consistentie en reproduceerbaarheid. Dit werk beschrijft de technische en chirurgische procedures voor de implementatie van de ex-vivo geïsoleerde longperfusietechniek zoals ontwikkeld voor het konijnenmodel aan het Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias in Mexico-Stad, met de bedoeling de inzichten te delen en een duidelijke gids te bieden voor de belangrijkste stappen in de toepassing van dit experimentele model.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>2-Stop Tygon E-Lab Tubing, 3.17 mm ID, 12/pack, Black/White</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-1864</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adapter for Positive Pressure Ventilation on IPL-4</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-4312</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adapter for Positive Pressure Ventilation on IPL-4</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-4312</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alternative Pressure-Free Gas Supply for IPL-4: To supply the trachea with gas mixture different from room air during negative ventilation</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-4309</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Base Unit for the Rabbit to Fetal Pig Isolated Perfused Lung</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-4138</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum A2:D41albumin lyophilized powder</td>
			<td>sigma</td>
			<td>3912</td>
			<td>500 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium chloride, CaCl2&#183;2H2O.</td>
			<td>JT Baker</td>
			<td>10035-04-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryogenic vials</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430659</td>
			<td>2 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-glucosa, C6H12O6.</td>
			<td>sigma</td>
			<td>G5767</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Differential Low Pressure Transducer DLP2.5, Range +- 2.5 cmH2O, HSE Connector</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-3882</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Differential Pressure Transducer MPX, Range +- 100 cmH2O, HSE Connector</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-0064</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf tubes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol absolute HPLC grade</td>
			<td>Caledon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Falcon tubes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>14 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Harvard Peristaltic Pump P-230 (Complete with Control Box and P-230 Motor Drive)</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>70-7001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heated Linear Pneumotachometer 0 to 10 L/min flow range</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>59-9349</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heater Controller for Single Pneumotachometer 230 VAC, 50 Hz</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>59-9703</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>PISA</td>
			<td></td>
			<td>5000 UI</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HPLC Column (C18 100A 5U)</td>
			<td>Alltech</td>
			<td>98121213</td>
			<td>150 mm x 4.6 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrophilic Syringe Filter</td>
			<td>Millex</td>
			<td>SLLGR04NL</td>
			<td>4 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IPL-4 Core System for Isolated Rabbit to Fetal Pig Lung, 230</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-4296</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IPL-4 Core System for Isolated Rabbit to Fetal Pig Lung, 230 V</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-4296</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jacketed Glass Reservoir for Buffer Solution, with Frit and Tubing, 6.0 L</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-0322</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lauda Thermostatic Circulator, Type E-103, 230 V/50 Hz, 3 L Bath Volume, Temperature Range 20 to 150&#176;C</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-0125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Left Atrium Cannula for Rabbit with Basket, OD 5.9 mm</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-4162</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Low Range Blood Pressure Transducer P75 for PLUGSYS Module</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-0020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium sulfate heptahydrate, MgSO4&#183;7H2O</td>
			<td>JT Baker</td>
			<td>10034-99-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge Tube</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430909</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Negative Pressure Ventilation Control Option with Pressure Regulator for IPL-4</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-4298</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>New Zeland rabbits</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PISABENTAL (Pentobarbital sodium)</td>
			<td>PISA</td>
			<td>Q-7833-215</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PLUGSYS Case, Type 603* 7</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-0045</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PLUGSYS TCM Time Counter Module</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-1750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PLUGSYS Transducer Amplifier Module (TAM-A)</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-0065</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PLUGSYS Transducer Amplifier Module (TAM-D)</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-1793</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PLUGSYS VCM-4R Ventilation Control Module with Pressure Regulator</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-1755</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride, KCl.</td>
			<td>JT Baker</td>
			<td>3040-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium dihydrogen phosphate, KH2PO4</td>
			<td>JT Baker</td>
			<td>7778-77-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PROCIN (Xylacine clorhydrate)</td>
			<td>PISA</td>
			<td>Q-7833-099</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulmonary Artery Cannula for Rabbit with Basket, OD 4.6 mm</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-4161</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel knife</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serotonin 5-HT</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Servo Controller for Perfusion (SCP</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-2806</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Snap Cap Microcentrifuge Tube</td>
			<td>Costar</td>
			<td>3620</td>
			<td>1.7 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate, NaHCO3</td>
			<td>sigma</td>
			<td>S6014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride, NaCl.</td>
			<td>sigma</td>
			<td>S9888</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical gloves No. 7 1/2</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical gloves No. 8</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Taygon tubes</td>
			<td>Masterflex</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tracheal Cannula for Rabbit, OD 5.0 mm</td>
			<td>Hugo Sachs Elektronik (HSE)</td>
			<td>73-4163</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

isolated lung perfusion system in the rabbit model

Het geïsoleerde longperfusiesysteem is veel gebruikt in longonderzoek en draagt bij aan het ophelderen van de innerlijke werking van de longen, zowel micro- als macroscopisch. Deze techniek is nuttig bij de karakterisering van longfysiologie en pathologie door metabole activiteiten en ademhalingsfuncties te meten, inclusief interacties tussen circulerende stoffen en de effecten van geïnhaleerde of doordrenkte stoffen, zoals bij het testen van geneesmiddelen. Terwijl in vitro methoden het snijden en kweken van weefsels omvatten, maakt het geïsoleerde ex vivo longperfusiesysteem het mogelijk om te werken met een volledig functioneel orgaan dat de studie van een continue fysiologische functie mogelijk maakt terwijl ventilatie en perfusie worden gerecreëerd. Er moet echter worden opgemerkt dat de effecten van de afwezigheid van centrale innervatie en lymfedrainage nog steeds volledig moeten worden beoordeeld. Dit protocol heeft tot doel de assemblage van het geïsoleerde longapparaat te beschrijven, gevolgd door de chirurgische extractie en cannulatie van longen en hart van proefdieren, evenals om de perfusietechniek en signaalverwerking van gegevens weer te geven. De gemiddelde levensvatbaarheid van de geïsoleerde long varieert tussen 5-8 uur; tijdens deze periode neemt de pulmonale capillaire permeabiliteit toe, waardoor oedeem en longletsel ontstaan. De functionaliteit van geconserveerd longweefsel wordt gemeten aan de hand van de capillaire filtratiecoëfficiënt (Kfc), die wordt gebruikt om de mate van longoedeem door de tijd heen te bepalen.

Het geïsoleerde longperfusiesysteem maakt orgaanmanipulatie mogelijk voor biopsie, monsterverzameling van perfusie en real-time gegevensverzameling van fysiologische parameters. Het geïsoleerde systeem kan worden gebruikt om veel hypothesen te testen met betrekking tot verschillende functies en longverschijnselen, van metabole en enzymatische activiteit tot oedeemvorming en conserveringsperioden voor longtransplantaties.
Figuur 1 toont een diagram van het volled...

Watch this Scientific Journal Video about Isolated Lung Perfusion System in the Rabbit Model at JoVE.com

Isolated Lung Perfusion System in the Rabbit Model

Het geïsoleerde konijnenlongpreparaat is een gouden standaardinstrument in longonderzoek. Deze publicatie heeft tot doel de techniek te beschrijven zoals ontwikkeld voor de studie van fysiologische en pathologische mechanismen die betrokken zijn bij luchtwegreactiviteit, longbehoud en preklinisch onderzoek bij longtransplantatie en longoedeem.

Geïsoleerd longperfusiesysteem in het konijnenmodel

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

Deze techniek is nuttig bij de karakterisering van longfysiologie en pathologie door metabole activiteiten en ademhalingsfunctie te meten. Geïsoleerd longperfusiesysteem maakt het mogelijk om te werken met een compleet functioneel orgaan dat de studie van een continue fysiologische functie mogelijk maakt terwijl ventilatie en perfusie worden gerecreëerd. Deze methode zou inzicht kunnen geven in de karakterisering van de niet-respiratoire mogelijkheden van de longweefsels, zoals metabole activiteit en de activiteiten van verschillende componenten zoals alveolaire macrofaag en endotheelweefsel.Om te beginnen, monteer het werkapparaat en zorg ervoor dat het de belangrijkste stalen kolom bevat die is gemonteerd op een basisplaat die de kunstmatige thorax vasthoudt met de pneumotachometer en gewichtsopnemer boven de kolom en achter de voorverwarmingsspiraal met een bellenvanger. Sluit alle transducers aan op de centrale elektronica-eenheid en bereid het ventilatiesysteem naast het apparaat voor. Na het scheren van de chirurgische plaats van het verdoofde konijn, maakt u een ventrale mediane lijnincisie van drie tot vijf centimeter van het borstbeenmanubrium tot aan de nek.Gebruik de bedieningsschaar om de voorste 2/3 van de luchtpijp tussen de kraakbeenringen te knippen. Steek een vijf millimeter tracheale canule door het tracheale vezelige membraan en fixeer de canule voorzichtig met een 4-0 zijden hechtdraad. Plaats de tang of pincet onder de luchtpijp om ervoor te zorgen dat de canule niet tegen de luchtpijp buigt.Sluit de ademhalingspomp aan op de tracheale canule, stel het getijdenvolume in op 10 milliliter per kilogram en start de beademing snel na de tracheotomie en voordat de thorax wordt geopend om de positieve druk in de longen te behouden om longinstorting tijdens de operatie te voorkomen. Om toegang te krijgen tot de thoracale holte, gebruikt u een scalpel of schaar om de thoraxwand te openen en voert u een mediale sternotomie uit tot aan het bovenste derde deel van de thorax. Houd de thoraxhelften open met twee retractors.Lokaliseer de superieure en inferieure vena cava en tag ze met draden. Vóór de exsanguinatie van het dier, identificeert u de juiste ventrikel en injecteert u 1.000 internationale eenheden per kilogram heparine. Onmiddellijk na de injectie ligaat u de superieure en inferieure vena cava met de voorgeluste draad.Snijd door het manubrium sterni om de mediale sternotomie uit te breiden naar de tracheale canule, waardoor de luchtpijp aan beide zijden vrijkomt van verbindingsweefsel. Reseceer nu de luchtpijp boven de tracheale canule en trek de canule voorzichtig omhoog in een craniale / caudale as. Na exsanguinatie voor het oogsten van het cardiopulmonale blok, gebruik directe digitale dissectie of lenteschaar om het bindweefsel te scheiden en de longen van de thorax te verwijderen.Ontleed vervolgens de vasculatuur en de slokdarm. Til de geïsoleerde longen uit de thorax en plaats de longen voorzichtig over een steriel gaasje op een petrischaaltje. Om atelectase te voorkomen, ventileer de longen met behulp van positieve drukventilatie met positieve eind expiratoire druk ingesteld op twee centimeter waterkolom.Snijd de ventrikels van het hart af ter hoogte van de atrioventriculaire groef. Na het openen van de twee ventrikels, introduceert u de longslagadercanule via de rechter longslagader en de linker atriumcanule via de mitralisklep in het linkeratrium. Fixeer de canule met een 4-0 zijden hechting inclusief de omliggende weefsels in de ligaturen van de longslagader en het linker atrium om structurele uitzetting te voorkomen.Injecteer 250 milliliter zoutoplossing door de arteriële canule om het resterende bloed uit het vaatbed te spoelen. Voor de perfusie-instelling plaatst u de geïsoleerde longen zorgvuldig in de longkamer. Bevestig de luchtpijp aan de transductor op het kamerdeksel en sluit de gecannuleerde vaten aan op het perfusiesysteem, sluit en bevestig vervolgens de kamer met het roterende slot.Bevestig vervolgens het kamerdeksel en schakel over de stopkraan om van positieve naar negatieve drukventilatie te schakelen. Perfundeer de longen met 200 milliliter kunstmatig bloedvrij perfusaat, beginnend met de stroom bij drie milliliter per minuut per kilogram, en voer vervolgens langzaam de stroom op gedurende vijf minuten tot vijf milliliter per minuut per kilogram. En laat de stroom de volgende vijf minuten acht milliliter per minuut per kilogram bereiken, gevolgd door een maximale flux van 10 milliliter per minuut per kilogram gedurende vijf minuten.Ventileer de longen met bevochtigde lucht met een frequentie van 30 slagen per minuut, een getijdenvolume van 10 milliliter per kilogram en een einddruk van twee centimeter waterkolom. Om zone drie-omstandigheden te bereiken, wacht u 10 tot 15 minuten om een evenwicht te verkrijgen dat wordt gekenmerkt door een ISO gravimetrische toestand, zodat de veneuze druk stabiel is in het hele register. Zorg ervoor dat het gewicht van de long constant blijft en de arteriële en linker atriale druk stabiel is om zone drie-omstandigheden te bereiken om een maximaal aantal longvaten te openen en de microvasculaire bedinhoud tijdens het experiment te behouden.Zorg er voor de elektronische besturing en signaalverwerking voor dat onder andere de ademhalingsstroom, gewichtsveranderingen, microvasculaire druk, getijdenvolume, vasculaire weerstand worden geregistreerd op een meervoudige centrale elektronica-eenheid die signalen van de transducers integreert en weergeeft op het evaluatiesysteem. De concentratie van 5-HT en monoamineoxidase die betrokken zijn bij het longmetabolisme en de vasculaire permeabiliteit werden beoordeeld. De concentratie van 5-HT en monoamineoxidase piekte na 15 minuten conservering en daalde vervolgens gedurende de volgende zes uur.Daarna vertoonden de perfusieniveaus een niet-statistisch significante toename tot 24 uur. De afgiftesnelheden van 5-HT en monoamineoxidase gaven aan dat tijdens het eerste uur van de conservering de 5-HT-niveaus hoger stegen dan monoamineoxidase en binnen zes uur na herovering door endotheelcellen en bloedplaatjes afnamen, evenals monoamineoxidase-gemedieerd katabolisme. De neutrale endopeptidase-activiteit nam toe na negen uur en nam vervolgens af en bleef stabiel gedurende 12 tot 24 uur.Angiotensine-converterende enzymactiviteit nam na vier uur af, nam vervolgens toe en bleef stabiel gedurende de tijd tot 24 uur. Het effect van longconservering in capillaire permeabiliteit werd gedurende 24 uur beoordeeld, wat aangeeft dat de geperfuseerde long een progressieve toename van de capillaire filtratiecoëfficiënt leed. Het effect van verschillende additieven in de capillaire permeabiliteit van het geïsoleerde longperfusiesysteem onder verschillende omstandigheden werd gecontroleerd en een maximale toename van de permeabiliteit werd waargenomen met atropine.De belangrijkste manoeuvre is om de longen correct in een longkamer te plaatsen en de gecannuleerde bloedvaten aan te sluiten op het perfusiesysteem. De implicaties van deze techniek strekken zich uit tot interacties tussen circulerende stoffen en de effecten van geïnhaleerde of geperfuseerde stoffen zoals bij het testen van geneesmiddelen en verschillende longpathologieën.

Research

JoVE Journal

Medicine

Microsurgical Venous Pouch Arterial-Bifurcation Aneurysms in the Rabbit Model: Technical Aspects

Microchirurgische Veneuze Pouch Arteriële-splitsing Aneurysma&#39;s in het Rabbit Model: technische aspecten

For ruptured human cerebral aneurysms endovascular embolization has become an equivalent alternative to aneurysm clipping.1 However, large clinical trials ...

NADH Fluorescence Imaging of Isolated Biventricular Working Rabbit Hearts

NADH fluorescentie beeldvorming van geïsoleerde Biventriculaire Werken Rabbit Hearts

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

Optimized System for Cerebral Perfusion Monitoring in the Rat Stroke Model of Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion

Geoptimaliseerde Systeem voor cerebrale perfusie Monitoring in het Rat Stroke Model van intraluminale midden cerebrale slagader occlusie

The translational potential of pre-clinical stroke research depends on the accuracy of experimental modeling. Cerebral perfusion monitoring in animal ...

The Rabbit Blood-shunt Model for the Study of Acute and Late Sequelae of Subarachnoid Hemorrhage: Technical Aspects

De Rabbit Bloed-shunt model voor de studie van Acute en Late Late gevolgen van subarachnoïdale bloeding: Technische aspecten

Early brain injury and delayed cerebral vasospasm both contribute to unfavorable outcomes after subarachnoid hemorrhage (SAH). Reproducible and ...

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

WERKWIJZE Geïsoleerde<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Longperfusie in een Rat Model: Lessen uit het ontwikkelen van een Rat EVLP Program

The number of acceptable donor lungs available for lung transplantation is severely limited due to poor quality. Ex-Vivo Lung Perfusion (EVLP) has allowed ...

Isolated Hepatic Perfusion as a Treatment for Liver Metastases of Uveal Melanoma

Geïsoleerde leverperfusie voor de behandeling van leveruitzaaiingen van oogmelanoom

Isolated hepatic perfusion (IHP) is a procedure where the liver is surgically isolated and perfused with a high concentration of the chemotherapeutic ...

Open Tracheostomy Gastric Acid Aspiration Murine Model of Acute Lung Injury Results in Maximal Acute Nonlethal Lung Injury

Open Tracheostomie Maagzuur Aspiration muizenmodel van Acute Lung Injury Resultaten in Maximal Acute Lung Injury nonlethal

Acid pneumonitis is a major cause of sterile acute lung injury (ALI) in humans. Acid pneumonitis spans the clinical spectrum from asymptomatic to acute ...

Method of Direct Segmental Intra-hepatic Delivery Using a Rat Liver Hilar Clamp Model

Wijze van Direct Segmentale Intra-lever Delivery Met behulp van een Rat Liver Hilar Clamp Model

Major hepatic surgery with inflow occlusion, and liver transplantation, necessitate a period of warm ischemia, and a period of reperfusion leading to ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Isometrische Contractility meting van de muis mesenterische slagader met behulp van draad Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Transthoracic Echocardiographic Examination in the Rabbit Model

Transthoracisch ECHO Cardiografisch onderzoek in het konijn model

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