Name: microelectrode array recording of sinoatrial node firing rate to identify intrinsic cardiac pacemaking defects in mice
Uploaded: 2021-07-05T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Microelectrode Array Recording of Sinoatrial Node Firing Rate to Identify Intrinsic Cardiac Pacemaking Defects in Mice at JoVE.com

Dit werk werd gefinancierd door de National Institutes of Health, subsidienummers R01NS100954 en R01NS099188.

Alle experimentele procedures die hier worden beschreven, zijn uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen van de National Institutes of Health (NIH), zoals goedgekeurd door de Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) aan de Southern Methodist University.
1. Coating van de multi-elektrode array (MEA) voor opname
<ol><li>Maak 25 mM boraatbuffer.<ol>
<li>Los 0,953 g Na2B4O7·10 H2O op in 80 ml gedestilleerd water.</li>
		<li>Stel de p...

Het oefenen en beheersen van het SAN-dissectieproces is noodzakelijk omdat het weefsel kwetsbaar is en gezond weefsel noodzakelijk is voor een succesvolle opname. Tijdens de SAN-dissectie is de juiste oriëntatie essentieel om het juiste weefselgebied te verkrijgen. De oorspronkelijke oriëntatie van het hart kan echter gemakkelijk verloren gaan tijdens het dissectieproces, wat dit streven bemoeilijkt. Daarom moeten de atria visueel worden geïnspecteerd om de juiste oriëntatie links-rechts te garanderen. Meestal is het...

Het hart is een complex orgaan dat wordt bestuurd door zowel cardiale intrinsieke als extrinsieke invloeden zoals die afkomstig zijn uit de hersenen. De sinoatriale knoop (SAN) is een gedefinieerd gebied in het hart dat de pacemakercellen (ook wel sinoatriale cellen of SA-cellen genoemd) herbergt die verantwoordelijk zijn voor het initiëren en bestendigen van de hartslag van zoogdieren1,2. De intrinsieke hartslag is de snelheid die wordt aangedreven door de pacemakercellen zonder invloed van andere cardiale of neurohumorale invloeden, maar traditionele metingen van de hartslag bij mensen en levende dieren, zoals elektrocardiogrammen, weerspiegelen zowel de pacemaker als neurale invloeden op het hart. De meest opvallende neurale invloed op SA-cellen is afkomstig van het autonome zenuwstelsel, dat voortdurend vuurpatronen moduleert om aan de fysiologische vereisten van het lichaam te voldoen3. Ter ondersteuning van dit idee zijn zowel sympathische als parasympathische projecties te vinden in de buurt van de SAN4. Het intrinsieke hart-zenuwstelsel (ICNS) is een andere belangrijke neurale invloed waarbij ganglionated plexi, met name in de rechter boezems, de activiteit van de SAN innerveert en reguleert5,6.
Het begrijpen van tempomakende tekorten is klinisch belangrijk, omdat disfunctie ten grondslag kan liggen aan veel hartaandoeningen en kan bijdragen aan het risico op andere complicaties. Sick sinus syndrome (SSS) is een categorie ziekten die wordt gekenmerkt door disfunctie van de sinoatriale knoop die een goede pacemaking belemmert7,8. SSS kan zich presenteren met sinus bradycardie, sinuspauzes, sinusstilstand, sinoatriale uitgangsblok en afwisselend bradyarrythmieën en tachyaritmieën9 en kan leiden tot complicaties, waaronder een verhoogd risico op embolische beroerte en plotselinge dood8,10. Degenen met het Brugada-syndroom, een hartaandoening gekenmerkt door ventriculaire fibrillatie met een verhoogd risico op plotselinge hartdood, lopen een groter risico op aritmogene gebeurtenissen als ze ook comorbide SAN-disfunctie hebben11,12. Sinoatriale disfunctie kan ook fysiologische gevolgen hebben buiten het hart. Er is bijvoorbeeld waargenomen dat SSS epileptische aanvallen bij een patiënt veroorzaakt als gevolg van cerebrale hypoperfusie13.
Om sinoatriale tempotekorten te identificeren, moeten intrinsieke hartslagen worden bepaald door de activiteit van de SAN te meten zonder de invloed van het autonome zenuwstelsel of humorale factoren. Klinisch kan dit worden benaderd door farmacologische autonome blokkade14, maar dezelfde techniek kan ook worden toegepast in zoogdiermodellen om de intrinsieke hartfunctie te bestuderen15,16. Hoewel deze aanpak een groot deel van de bijdragende neurale invloeden blokkeert en in vivo cardiaal onderzoek mogelijk maakt, elimineert het niet alle extrinsieke invloeden op het hart volledig. Een andere onderzoekstechniek die wordt gebruikt om de intrinsieke hartfunctie in diermodellen te bestuderen, is geïsoleerde hartopnamen met behulp van Langendorff-geperfuseerde harten, die meestal metingen omvatten met behulp van elektrogrammen, pacing of epicardiale multi-elektrode arrays17,18,19,20. Hoewel deze techniek specifieker is voor de hartfunctie, omdat het gaat om het verwijderen van het hart uit het lichaam, kunnen de metingen nog steeds worden beïnvloed door mechanisch-elektrische autoregulatoriemechanismen die intrinsieke hartslagmetingen kunnen beïnvloeden21. De geïsoleerde hartopnamen kunnen ook nog steeds worden beïnvloed door autonome regulatie via de ICNS5,6,22,23. Bovendien kan het handhaven van een fysiologisch relevante temperatuur van het hart, die van cruciaal belang is voor hartfunctiemetingen, moeilijk zijn in geïsoleerde hartbenaderingen20. Een meer directe methode om de SAN-functie te bestuderen, is om SAN-weefsel specifiek te isoleren en de activiteit ervan te meten. Dit kan worden bereikt door SAN-strips (geïsoleerd SAN-weefsel) of geïsoleerde SAN-pacemakercellen24,25. Beide vereisen een hoge mate van technische training, omdat het SAN een zeer klein en sterk gedefinieerd gebied is, en celisolatie vormt een nog grotere uitdaging omdat dissociatie de algehele gezondheid van de cel kan schaden als het niet correct wordt uitgevoerd. Bovendien vereisen deze technieken deskundige elektrofysiologische vaardigheden om met succes van het weefsel of de cellen te registreren met behulp van individuele registrerende micro-elektroden.
In dit protocol beschrijven we een techniek om het SAN in vitro vast te leggen met behulp van een micro-elektrode array (MEA) om intrinsieke hartslagmetingen te verkrijgen. Deze aanpak heeft het voordeel dat zeer specifieke elektrofysiologische opnames toegankelijk zijn voor onderzoekers zonder intensieve elektrofysiologische vaardigheden. MEA's zijn eerder gebruikt om de cardiomyocytenfunctie in primaire cardiomyocytenculturen26,27,28,29,30,31,32,cardiale vellen33,34,35,36,37,38,39en weefsel hele mounts40tebestuderen, 41,42,43,44,45,46,47. Eerder werk is ook gedaan om veldpotentiaal in SAN-weefsel41,42te onderzoeken. Hier bieden we een methodologie om de MEA te gebruiken om murine intrinsieke SAN-vuursnelheden vast te leggen en te analyseren. We beschrijven ook hoe deze techniek kan worden gebruikt om farmacologische effecten van geneesmiddelen op san intrinsieke vuursnelheden te testen door een monsterexperiment te leveren dat de effecten van 4-aminopyridine (4-AP), een voltage-gated K+ kanaalblokker, laat zien. Met behulp van gedefinieerde anatomische oriëntatiepunten kunnen we het SAN nauwkeurig registreren zonder de uitgebreide weefseldissecties of celisolaties uit te voeren die bij andere methoden vereist zijn. Hoewel de MEA onbetaalbaar kan zijn, bieden de opnames zeer specifieke en betrouwbare metingen van pacemaking die kunnen worden gebruikt in een breed scala aan klinische en fysiologische onderzoekstoepassingen.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>4-Aminopyridine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A78403-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>22 gauge syringe needle</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-826-5A</td>
			<td>Used for dissection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>23 gauge syringe needle</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-826-6C</td>
			<td>Used for dissection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>60mm Petri Dishes</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>32-105G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>500mL Pyrex Bottle</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>06-414-1C</td>
			<td>Used to store solutions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1000 mL Pyrex Bottle</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>06-414-1D</td>
			<td>Used to store solutions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bone Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>16060-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium chloride dihydrate (CaCl2&#183;2H2O)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C5080-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbogen (95% O2, 5% CO2)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Castroviejo Scissors, 4&#34;</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>15024-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-(+)-Glucose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G7021-1KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data Acquisition PC</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>CPU: Intel Xeon or Intel Core i7, Memory: 8GB, HDD: 1TB, Graphic Card: NVIDIA or On-board, Screen: 1920x1080</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissection Microscope</td>
			<td>Jenco</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting Pins</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>26002-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont #2 Laminectomy Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11223-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont #55 Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11295-51</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;Extra Fine Graefe Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11152-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Chamber</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>49WF30</td>
			<td>Used for mouse euthanization</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Harp Anchor Kit</td>
			<td>Warner Instruments</td>
			<td>&#160;SHD-22CL/15 WI 64-0247</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HCl</td>
			<td>Fisher Chemicals</td>
			<td>SA48-4</td>
			<td>Used for pH balancing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemostat</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>13013-14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>Aurobindo Pharma Limited IDA, Pashamylaram</td>
			<td>NDC 63739-953-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H3375-250G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted Microscope</td>
			<td>Motic</td>
			<td>AE2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Patterson Veterinary</td>
			<td>07-893-1389</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lab Tape</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>15-950</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Light for Dissection Microscope</td>
			<td>Dolan-Jenner</td>
			<td>MI150DG 660000391014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magesium chloride (MgCl2)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>208337-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MED64 Head Amplifier</td>
			<td>MED64</td>
			<td>MED-A64HE1S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MED64 Main Amplifier</td>
			<td>MED64</td>
			<td>MED-A64MD1A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MED64 Perfusion Cap</td>
			<td>MED64</td>
			<td>MED-KCAP01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MED64 Perfusion Pipe Holder Kit</td>
			<td>MED64</td>
			<td>MED-KPK02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MED64 ThermoConnector</td>
			<td>MED64</td>
			<td>MED-CP04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mesh</td>
			<td>&#160;Warner Instruments</td>
			<td>640246</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microelectrode array (MEA)</td>
			<td>Alpha Med Scientific</td>
			<td>MED-R515A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mobius Software</td>
			<td>WitWerx Inc.</td>
			<td></td>
			<td>Specific software for the MED64</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaOH</td>
			<td>Fisher Chemicals</td>
			<td>S320-500</td>
			<td>Used for pH balancing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Normal Saline</td>
			<td>Ultigiene</td>
			<td>NDC 50989-885-17</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paint Brush</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>NC1751733</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>PM-996</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peristaltic Pump</td>
			<td>Gilson</td>
			<td>F155009</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peristaltic Pump Tubing</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-171-298</td>
			<td>1/8&#39;&#39; Interior Diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethyleneimine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P3143</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride (KCl)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P9333-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium phosphate monobasic (KH2PO4)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5655-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Bicarbonate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S6297</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride (NaCl)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S671-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sylgruard Elastomer Kit</td>
			<td>Dow Corning</td>
			<td>184 SIL ELAST KIT 0.5KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Phosphate Monobasic</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S6566</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium tetraborate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S9640</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14074-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transfer Pipets (3mL graduated)</td>
			<td>Samco Scientific</td>
			<td>225</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microelectrode array recording of sinoatrial node firing rate to identify intrinsic cardiac pacemaking defects in mice

De sinoatriale knoop (SAN), gelegen in het rechter atrium, bevat de pacemakercellen van het hart en disfunctie van dit gebied kan tachycardie of bradycardie veroorzaken. Betrouwbare identificatie van cardiale pacemakingdefecten vereist de meting van intrinsieke hartslagen door grotendeels de invloed van het autonome zenuwstelsel te voorkomen, wat snelheidstekorten kan maskeren. Traditionele methoden om de intrinsieke pacemakerfunctie te analyseren, omvatten door geneesmiddelen geïnduceerde autonome blokkade om in vivo hartslagen te meten, geïsoleerde hartopnamen om intrinsieke hartslagen te meten en sinoatriale strip of eencellige patch-clamp-opnames van sinoatriale pacemakercellen om spontane actiepotentiaalvuursnelheden te meten. Deze meer traditionele technieken kunnen echter technisch uitdagend en moeilijk uit te voeren zijn. Hier presenteren we een nieuwe methodologie om de intrinsieke cardiale vuursnelheid te meten door micro-elektrode array (MEA) opnames uit te voeren van whole-mount sinoatriale knooppreparaten van muizen. MEAs zijn samengesteld uit meerdere micro-elektroden gerangschikt in een rasterachtig patroon voor het registreren van in vitro extracellulaire veldpotentiaalen. De hierin beschreven methode heeft het gecombineerde voordeel dat het relatief sneller, eenvoudiger en nauwkeuriger is dan eerdere benaderingen voor het registreren van intrinsieke hartslagen, terwijl het ook eenvoudige farmacologische ondervraging mogelijk maakt.

Nadat het weefsel gedurende 15 minuten in de schaal is laten acclimatiseren, worden 10 sporen van één minuut geregistreerd. Ons huidige protocol registreert de activiteit gedurende meer dan een uur, maar we hebben stabiele vuurpatronen voor ≥4 uur vastgelegd in ongepubliceerde gegevens die hier niet worden weergegeven. Als een experimentele voorbereiding goed is voor het verzamelen van gegevens, moet elk opnamekanaal consistente en gelijkmatig verdeelde terugkerende golfvormen (d.w.z. pieken) van uniforme vorm voor e...

Watch this Scientific Journal Video about Microelectrode Array Recording of Sinoatrial Node Firing Rate to Identify Intrinsic Cardiac Pacemaking Defects in Mice at JoVE.com

Microelectrode Array Recording of Sinoatrial Node Firing Rate to Identify Intrinsic Cardiac Pacemaking Defects in Mice

Dit protocol heeft tot doel een nieuwe methodologie te beschrijven om de intrinsieke cardiale vuursnelheid te meten met behulp van micro-elektrode array-registratie van het hele sinoatriale knoopweefsel om pacemaking-defecten bij muizen te identificeren. Farmacologische middelen kunnen ook in deze methode worden geïntroduceerd om hun effecten op intrinsieke pacemaking te bestuderen.

Micro-elektrode array-opname van de vuursnelheid van de sinoatriale knoop om intrinsieke cardiale pacemakingdefecten bij muizen te identificeren

The sinoatrial node (SAN), located in the right atrium, contains the pacemaker cells of the heart, and dysfunction of this region can cause tachycardia or ...

Het meten van de intrinsieke hartslag is een belangrijke indicator voor de gezondheid van het hart. Deze techniek meet deze snelheid nauwkeurig, terwijl de meeste verstorende invloeden op de sinoatriale knoop worden uitgesloten. MEA-registratie van de intrinsieke hartslag legt nauwkeurige vuursnelheidsgegevens vast die vergelijkbaar zijn met eencellige opnames zonder uitgebreide elektrofysiologische training.Personen die deze techniek gebruiken, kunnen moeite hebben om gezonde weefselpreparaten te verkrijgen in vroege experimenten, dus oefen de dissectie en optimaliseer de buffers en instellingen voor gegevensverzameling voordat u met de echte gegevensverzameling begint. De procedure wordt gedemonstreerd door artsen Man Si en Praveen Kumar, postdoctorale onderzoekers in mijn laboratorium. Begin met het vasthouden van de huid van de geëuthanaseerde muis met een hemostat en gebruik een chirurgische schaar om een transversale incisie in de huid net onder de onderkant van de ribbenkast te maken van de linker ribbenboog naar de rechter ribbenboog.Gebruik een chirurgische schaar om het peritoneum open te knippen en de lever zorgvuldig van het middenrif te scheiden zonder de lever te snijden om overmatig bloeden te voorkomen. Insnijden van het diafragma langs de thorax om de thoracale holte bloot te leggen. Gebruik de chirurgische schaar om de zijwanden van de ribbenkast van de randen van de ribbenbogen tot aan de sleutelbeenderen te knippen om het hart bloot te leggen en gebruik vervolgens een 23 gauge spuitnaald om de ribbenkast over de schouder vast te pinnen.Gebruik een transferpipet om warme heparinized complete Tyrode's oplossing op het hart te laten vallen om het vochtig te houden. Houd de longen vast met een extra fijne Graefe-tang en snijd de luchtpijp door met een chirurgische schaar om de longen te verwijderen. Voor het verwijderen van het hart, houd de top van het hart vast met extra fijne Graefe-tang en knip de aorta en inferieure vena cava met een chirurgische schaar.Breng het hart over in een petrischaal met uitgehard siliconenelastomeer en gebruik een transferpipet om het hart te baden met twee tot drie milliliter warme gehepariniseerde complete Tyrode's oplossing. Bevestig de top van het hart aan de schaal met een dissectiepen. Houd de inferieure vena cava vast met Dumont 2 laminectomie tang.Steek een 22 gauge spuitnaald door de inferieure en superieure vena cava om hun positie in het rechteratrium te lokaliseren, die ook de geschatte positie van de sinoatriale knoop identificeert. Houd het rechter atriumaanhangsel vast met Dumont 2 laminectomie tang en plaats een dissectiespeld door het rechter atriumaanhangsel om het op zijn plaats te houden. Herhaal dezelfde procedure voor het linker atriumaanhangsel en verwijder vervolgens de naald van de spuit die de vena cavae overspant.Gebruik castroviejo schaar om de top van het hart te verwijderen door een transversale incisie over de ventrikels te maken voor het vrijgeven van het bloed uit het hart, en was vervolgens het hart door warme heparinized complete Tyrode's oplossing toe te voegen. Gebruik een Castroviejo-schaar om langs het atrioventriculaire septum te knippen totdat de boezems van de ventrikels zijn gescheiden en houd de incisie dichter bij de ventrikel. Snijd langs het interarteriële septum om het linkeratrium te verwijderen.Plaats de dissectiepennen in de periferie van het rechter atrium om het plat te laten liggen. Verwijder eventueel achtergebleven vet, vaten of weefsel uit het atrium met behulp van de Castroviejo-schaar en lokalisknoop in het rechteratrium. Voeg de oplossing van Tyrode toe aan het inputoplossingsmodel en schakel de stroom carbogengas in om de oplossing van Tyrode van zuurstof te maken.Stel de peristaltische pomp in op 25 RPM, wat een debiet van twee milliliter per minuut geeft. Zorg er na het starten van de pomp voor dat de buffer niet uit het systeem lekt en stel de temperatuurregelaar in op 37 graden Celsius. Gebruik Dumont 55-tang om het ontleedde weefsel van de ontleedbare petrischaal over te brengen naar het micro-elektrode-arrayraster.Plaats het weefsel voorzichtig met een zachte kwast om het sinoatriale knooppuntgebied van het elektroderooster te bedekken. Plaats vervolgens het gaas over het weefsel met behulp van de bot tang of een gebogen tang. Gebruik de bothamer met behulp van de bothamer op het gaas om alles op zijn plaats te houden.Schik de micro-elektrode array schotel op de connectorplaat. Plaats de perfusiedop voorzichtig op de micro-elektrode-arrayschaal zonder het harpplakanker te verstoren en beveilig de perfusiespleet met tape. Schakel de versterker in en stel een workflow in voor de opname in de software.Selecteer beat_recording. moflo sjabloon. Open het en stel het aantal sporen, traceerduur, trace-interval, ingangsspanning, bemonsteringsfrequentie en andere opnameparameters in volgens de gewenste opnameomstandigheden.Klik op de opname- en afspeelknop om de opname te starten en gegevens te verzamelen voor 10 sporen van een minuut met intervallen van twee minuten tussen de sporen. Pauzeer de pomp en schakel de instroomslang van de pomp over van de normale opnameoplossing naar de oplossing van Tyrode met het gewenste geneesmiddel naar keuze. Start de pomp opnieuw op en hervat de opname.Zodra de met het geneesmiddel geïnfundeerde Tyrode-oplossing het weefsel heeft bereikt, registreert u 10 sporen op dezelfde manier als eerder is gedaan voor de baseline-opnames. Maak een laatste foto van de positionering van het weefsel op de micro-elektrode array. Open het opgeslagen geregistreerde gegevensbestand in de beatfrequentie-analysesjabloon van de analysesoftware.Klik op het afspelen en laat de hele opname uitvoeren voor gegevensvisualisatie en wijs vervolgens de juiste analyseparameters toe. Selecteer de kanalen die in de analyse moeten worden opgenomen en stel de gewenste amplitudemaxima of amplitude minima-drempelwaarden in voor geautomatiseerde golfvormpiekidentificatie. Klik nogmaals op het afspeelpictogram om de dataset opnieuw uit te voeren en te bevestigen dat de analyseparameters geschikt zijn voor een spike-extractie.Identificeer voor analyse de drie meest stabiele opeenvolgende sporen die een stabiele slagsnelheid vertonen voor elk spoor over de meeste kanalen tijdens de basislijnperiode van het experiment en nog eens drie opeenvolgende stabiele sporen tijdens de blootstellingsperiode van het geneesmiddel. Klik op het pictogram afspelen en opnemen om de analyse te starten. De gegevens werden verzameld van een 45 dagen oude mannelijke wild-type zwarte Zwitserse muis voor de sinoatriale knoop beat frequentiemeting.De golfvormen met verschillende vormen en amplitudes werden waargenomen in verschillende kanalen en alle kanalen vertoonden identieke interspike-intervallen en vuurfrequenties. De mate van weefselcontact met de elektrode kan echter ook van invloed zijn op de golfvormkarakteristieken zoals amplitude. Uit de 10 geregistreerde sporen werden de drie opeenvolgende kanalen met stabiele slagfrequentie en interspike-interval gekozen voor verdere analyse.De slechte geëxtraheerde spikepatronen zouden afwezig moeten zijn, maar indien aanwezig zijn, worden ze beïnvloed door ruis of onstabiel. De golfvormen die overeenkomen met individuele hartslagen weerspiegelen intrinsieke pacemaking-activiteit. Het micro-elektrode-arraysysteem maakt eenvoudige toepassing van geneesmiddelen mogelijk om de farmacologische effecten te analyseren.De intrinsieke vuursnelheid van geselecteerde drie sporen over alle 64 kanalen bleek ongeveer 320 slagen per minuut te zijn in de bemonsteringsgegevens. De introductie van 4-aminopyrimidine verhoogde de interspike-intervallen zoals verwacht, waardoor de slagfrequentie daalde van 320 naar 210 slagen per minuut. Om betrouwbare gegevens voor analyse te verzamelen, is het belangrijk om te bevestigen dat weefsel gezond is tijdens de registratie door te verifiëren dat sporen stabiel zijn en voldoen aan de standaardcriteria.MEAs kunnen worden gebruikt om cardiale activiteit in andere regio's van het hart te registreren, waardoor gedetailleerde regiospecifieke karakterisering mogelijk is die geschikt is om de effecten van genetische en farmacologische manipulatie te bestuderen.

Research

JoVE Journal

Medicine

A Strategy to Identify de Novo Mutations in Common Disorders such as Autism and Schizophrenia

Een strategie om de Novo Mutaties Leg in voorkomende aandoeningen zoals autisme en schizofrenie

There are several lines of evidence supporting the role of de novo mutations as a mechanism for common disorders, such as autism and schizophrenia. First, ...

Cardiac Stress Test Induced by Dobutamine and Monitored by Cardiac Catheterization in Mice

Cardiac Stress Test geïnduceerd door dobutamine en bewaakt door hartkatheterisatie in Muizen

Dobutamine is a &beta;-adrenergic agonist with an affinity higher for receptor expressed in the heart (&beta;1) than for receptors expressed in the ...

A Method to Study the Impact of Chemically-induced Ovarian Failure on Exercise Capacity and Cardiac Adaptation in Mice

Een methode om de impact van chemisch-geïnduceerde ovarieel falen op de inspanningscapaciteit en Cardiac Aanpassing studie bij muizen

The risk of cardiovascular disease (CVD) increases in post-menopausal women, yet, the role of exercise, as a preventative measure for CVD risk in ...

Multi-electrode Array Recordings of Human Epileptic Postoperative Cortical Tissue

Multi-electrode array Opnamen van Human Epileptische Postoperatieve Cortical Tissue

Epilepsy, affecting about 1% of the population, comprises a group of neurological disorders characterized by the periodic occurrence of seizures, which ...

Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect

Hartkatheterisatie in Muizen bij de Pressure Volume Relationship Meet: Onderzoek naar de Bowditch Effect

Animal models that mimic human cardiac disorders have been created to test potential therapeutic strategies. A key component to evaluating these ...

Myocardial Infarction in Neonatal Mice, A Model of Cardiac Regeneration

Myocardinfarct bij pasgeboren muizen, een model van Cardiac Regeneration

Myocardial infarction induced by coronary artery ligation has been used in many animal models as a tool to study the mechanisms of cardiac repair and ...

A Closed-chest Model to Induce Transverse Aortic Constriction in Mice

Een gesloten-borst-Model voor het opwekken van transversale aorta vernauwing in muizen

Research on cardiac hypertrophy and heart failure is frequently based on pressure overload mouse models induced by TAC. The standard procedure is to ...

Adeno-Associated Virus-Mediated Delivery of CRISPR for Cardiac Gene Editing in Mice

Adeno-Associated Virus-gemedieerde levering van CRISPR voor cardiale Gene bewerken in muizen

The clustered, regularly interspaced, short, palindromic repeat (CRISPR) system has greatly facilitated genome engineering in both cultured cells and ...

Autonomic Function Following Concussion in Youth Athletes: An Exploration of Heart Rate Variability Using 24-hour Recording Methodology

Autonome functie na hersenschudding in jeugd atleten: een verkenning van de hartfrequentie-variabiliteit met behulp van 24-uurs opname methodologie

Participation in organized sports makes a significant contribution to youth development, but places youth at a higher risk for sustaining a concussion. To ...

Transdermal Measurement of Glomerular Filtration Rate in Mice

Transdermaal meting van de glomerulaire filtratie snelheid in muizen

Transdermal analysis of glomerular filtration rate (GFR) is an established technique that is used to assess renal function in mouse and rat models of ...