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

עבודה זו מומנה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות, מספרי מענק R01NS100954 ו- R01NS099188.

כל ההליכים הניסיוניים המתוארים כאן בוצעו בהתאם להנחיות המכונים הלאומיים לבריאות (NIH), כפי שאושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים ושימוש (IACUC) באוניברסיטה המתודיסטית הדרומית.
1. ציפוי מערך ריבוי הבחירה (MEA) להקלטה
<ol><li>הפוך חוצץ בוראט 25 מ"מ.<ol>
<li>יש להמיס 0.953 גרם של Na2</s...

תרגול ושליטה בתהליך הניתוח SAN הוא הכרחי שכן הרקמה שברירית ורקמות בריאות נחוצות להקלטה מוצלחת. במהלך ניתוח SAN, אוריינטציה נכונה חיונית כדי להשיג את האזור הנכון של הרקמה. עם זאת, האוריינטציה המקורית של הלב יכולה ללכת לאיבוד בקלות במהלך תהליך הניתוח, אשר מסבך את המאמץ הזה. לכן, כדי להבטיח את הכ?...

הלב הוא איבר מורכב הנשלט על ידי השפעות מהותיות וחיצוניות כגון אלה שמקורן במוח. צומת סינוטריאל (SAN) הוא אזור מוגדר בלב המאכלס את תאי קוצב הלב (המכונים גם תאי סינוטריאליים, או תאי SA) האחראים על החניכה וההנצחה של פעימות הלב של היונקים1,2. קצב הלב המהותי הוא הקצב המונע על ידי תאי קוצב הלב ללא השפעה על השפעות לבביות או נוירו-הומוריסטיות אחרות, אך מדדים מסורתיים של קצב הלב בבני אדם ובעלי חיים חיים, כגון אלקטרוקרדיוגרמה, משקפים הן את קוצב הלב והן את ההשפעות העצביות על הלב. ההשפעה העצבית הבולטת ביותר על תאי SA היא ממערכת העצבים האוטונומית, אשר כל הזמן מווסת דפוסי ירי כדי לענות על הדרישות הפיזיולוגיות של הגוף3. תמיכה ברעיון זה, הן תחזיות אוהדות והן תחזיות parasympathetic ניתן למצוא ליד SAN4. מערכת העצבים הלב הפנימית (ICNS) היא השפעה עצבית חשובה נוספת שבה plexi גנגליוני, במיוחד atria הימני, innervate ולווסת את הפעילות של SAN5,6.
הבנת גירעונות קצב היא חשובה מבחינה קלינית, כמו תפקוד לקוי יכול לעמוד בבסיס הפרעות לב רבות, כמו גם לתרום לסיכון של סיבוכים אחרים. תסמונת סינוס חולה (SSS) היא קטגוריה של מחלות המאופיינת בתפקוד לקוי של צומת sinoatrial אשר פוגע בקצב תקין7,8. SSS יכול להציג עם סינוס ברדיקרדיה, הפסקות סינוסים, מעצר סינוס, בלוק יציאה sinoatrial, לסירוגין bradyarrythmias ו tachyarrhythmias9 והוא יכול להוביל לסיבוכים כולל סיכון מוגבר לשבץ תסחיף ומוותפתאומי 8,10. אלה עם תסמונת Brugada, הפרעת לב מסומן על ידי פרפור חדרית עם סיכון מוגבר למוות לבבי פתאומי, נמצאים בסיכון גבוה יותר לאירועים הפרעות קצב אם יש להם גם תפקוד לקוי SAN comorbid11,12. תפקוד לקוי של Sinoatrial עשוי להיות גם השלכות פיזיולוגיות מעבר ללב. לדוגמה, SSS נצפתה לעורר התקפים בחולה עקב hypoperfusion מוחי13.
כדי לזהות גירעונות קצב sinoatrial, קצב הלב המהותי צריך להיקבע על ידי מדידת הפעילות של SAN ללא ההשפעה של מערכת העצבים האוטונומית או גורמים הומוריסטיים. מבחינה קלינית, זה יכול להיות בערך על ידי מצור אוטונומי פרמקולוגי14, אבל אותה טכניקה יכולה להיות מיושמת גם במודלים יונקים כדי לחקור תפקוד לב מהותי15,16. בעוד גישה זו חוסמת חלק גדול של השפעות עצביות תורמות ומאפשרת בדיקת לב in vivo, זה לא מבטל לחלוטין את כל ההשפעות הקיצוניות על הלב. טכניקת מחקר נוספת המשמשת לחקר תפקוד הלב המהותי במודלים של בעלי חיים היא הקלטות לב מבודדות באמצעות לבבות חדורי לנגנדורף, הכוללים בדרך כלל מדידות באמצעות אלקטרוגרמות, קצב, או מערכים רב-אלקטרוניים אפיקרדיים17,18,19,20. בעוד טכניקה זו היא ספציפית יותר לתפקוד הלב שכן היא כרוכה בהסרת הלב מהגוף, המדידות עשויות עדיין להיות מושפעות ממנגנוני פיקוח אוטומטי מכני-חשמלי שיכולים להשפיע על מדידות דופק מהותיות21. הקלטות הלב המבודדות עשויות עדיין להיות מושפעות גם מרגולציה אוטונומית באמצעות ICNS5,6,22,23. יתר על כן, שמירה על טמפרטורה רלוונטית מבחינה פיזיולוגית של הלב, שהיא קריטית למדידות תפקוד הלב, יכול להיות קשה בגישות לבמבודדות 20. שיטה ישירה יותר לחקר תפקוד SAN היא לבודד באופן ספציפי רקמת SAN ולמדוד את פעילותה. זה יכול להתבצע באמצעות רצועות SAN (רקמת SAN מבודדת) או תאים מבודדים SAN קוצב לב24,25. שניהם דורשים רמה גבוהה של אימון טכני, שכן SAN הוא אזור קטן מאוד ומוגדר מאוד, ובידוד תאים מהווה אתגר גדול עוד יותר כמו ניתוק יכול לפגוע בבריאות הכללית של התא אם לא מבוצע כראוי. יתר על כן, טכניקות אלה דורשות מיומנויות אלקטרופיזיולוגיות מומחים על מנת להקליט בהצלחה מן הרקמה או התאים באמצעות microelectrodes הקלטה בודדים.
בפרוטוקול זה, אנו מתארים טכניקה להקלטת ה- SAN במבחנה באמצעות מערך מיקרו-ectrode (MEA) כדי להשיג מדידות דופק מהותיות. גישה זו יש את היתרון של הפיכת הקלטות אלקטרופיזיולוגיות ספציפיות מאוד נגיש לחוקרים חסר כישורים אלקטרופיזיולוגיים אינטנסיביים. MEAs שימשו בעבר לחקר תפקוד cardiomyocyte בתרביות cardiomyocyte ראשוני26,27,28,29,30,31,32, גיליונות לב33,34,35,36,37,38,39, ורקמות שלמות הרכבות40, 41,42,43,44,45,46,47. עבודה קודמת נעשתה גם כדי לבחון את פוטנציאל השדה ברקמת SAN41,42. כאן, אנו מספקים מתודולוגיה להשתמש MEA להקליט ולנתח שיעורי ירי SAN מהותי מורין. אנו מתארים גם כיצד טכניקה זו יכולה לשמש כדי לבדוק השפעות פרמקולוגיות של תרופות על שיעורי ירי פנימיים SAN על ידי מתן ניסוי מדגם מראה את ההשפעות של 4-אמינופירידאין (4-AP), חוסם K+ ערוץ מגודר מתח. באמצעות ציוני דרך אנטומיים מוגדרים, אנו יכולים להקליט במדויק את SAN מבלי לבצע את ניתוחי הרקמות הנרחבים או בידודי תאים הנדרשים בשיטות אחרות. בעוד MEA יכול להיות עלות אוסרת, ההקלטות מספקות אמצעים ספציפיים ואמינים מאוד של קצב שניתן להשתמש בהם במגוון עצום של יישומי מחקר קליניים ופיזיולוגיים.

<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

צומת sinoatrial (SAN), הממוקם באטריום הימני, מכיל את תאי קוצב הלב, וחוסר תפקוד של אזור זה יכול לגרום טכיקרדיה או ברדיקרדיה. זיהוי אמין של פגמים בקצב הלב דורש מדידה של קצב לב מהותי על ידי מניעת ההשפעה של מערכת העצבים האוטונומית, אשר יכול להסוות ליקויים בקצב. שיטות מסורתיות לניתוח תפקוד קוצב לב מהותי כוללות מצור אוטונומי המושרה על ידי סמים כדי למדוד את קצב הלב vivo, הקלטות לב מבודדות כדי למדוד קצב לב מהותי, ורצועת sinoatrial או הקלטות תיקון-מהדק תא יחיד של תאי קוצב לב sinoatrial כדי למדוד פעולה ספונטנית שיעורי ירי פוטנציאליים. עם זאת, טכניקות מסורתיות יותר אלה יכולות להיות מאתגרות מבחינה טכנית וקשה לביצוע. כאן, אנו מציגים מתודולוגיה חדשה למדידת קצב ירי לב מהותי על ידי ביצוע מערך microelectrode (MEA) הקלטות של תכשירי צומת sinoatrial הר שלם מעכברים. MEAs מורכבים ממיקרו-ectrodes מרובים המסודרים בתבנית דמוית רשת להקלטת פוטנציאל שדה חוץ-תאי במבחנה. לשיטה המתוארת כאן יש יתרון משולב של להיות מהיר יחסית, פשוט יותר ומדויק יותר מאשר גישות קודמות להקלטת קצב לב מהותי, תוך מתן אפשרות לחקירה תרופתית קלה.

לאחר מתן אפשרות לרקמה להתאקלם בצלחת במשך 15 דקות, 10 עקבות של דקה אחת נרשמים. פעילות הרישום הנוכחית שלנו של הפרוטוקול במשך יותר משעה, אך רשמנו דפוסי ירי יציבים במשך ≥4 שעות בנתונים שלא פורסמו שאינם מוצגים כאן. אם הכנה ניסיונית טובה לאיסוף נתונים, כל ערוץ הקלטה צריך להציג צורות גל חוזרות עקביו?...

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

פרוטוקול זה נועד לתאר מתודולוגיה חדשה למדידת קצב ירי לב מהותי באמצעות הקלטת מערך microelectrode של כל רקמת הצומת sinoatrial כדי לזהות פגמים בקצב בעכברים. סוכנים פרמקולוגיים יכולים גם להיות הציג בשיטה זו כדי ללמוד את ההשפעות שלהם על קצב מהותי.

הקלטה של מערך Microelectrode של קצב הירי של צמת Sinoatrial כדי לזהות פגמים מהותיים בקצב הלב בעכברים

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 ...

מדידת קצב לב מהותי היא אינדיקטור חשוב לבריאות הלב. טכניקה זו מודדת במדויק שיעור זה תוך אי הכללת רוב ההשפעות המבלבלות על צומת sinoatrial. הקלטת MEA של קצב לב מהותי לוכדת נתוני קצב ירי מדויקים הדומים להקלטות של תא בודד ללא הכשרה אלקטרופיזיולוגית נרחבת.אנשים המשתמשים בטכניקה זו עשויים להיאבק כדי להשיג תכשירי רקמות בריאים בניסויים מוקדמים, לכן תרגלו את הניתוח ומיטבו את המאגרים והגדרות איסוף הנתונים לפני תחילת איסוף הנתונים האמיתי. מדגים את ההליך יהיו רופאים מאן סי ופרבין קומאר, חוקרי פוסט דוקטורט במעבדה שלי. התחל על ידי החזקת העור של העכבר המתת חסד עם hemostat ולהשתמש במספריים כירורגיים כדי להפוך חתך רוחבי בעור ממש מתחת לתחתית בית החזה מן הקשת העלות השמאלית לקשת קוסטל ימין.השתמש במספריים כירורגיות כדי לחתוך את צפק ולהפריד בזהירות את הכבד מן הסרעפת מבלי לחתוך את הכבד כדי למנוע דימום מוגזם. תחשוף את הסרעפת לאורך בית החזה כדי לחשוף את חלל בית החזה. השתמש במספריים הניתוחיות כדי לחתוך את הקירות לרוחב של בית החזה משולי הקשתות הקוסטליות עד לבריחיים כדי לחשוף את הלב, ואז השתמש במחט מזרק 23 מד כדי להצמיד את בית החזה על הכתף.השתמש פיפטת העברה כדי להפיל תמיסה מלאה הפרין חם של טיירוד על הלב כדי לשמור אותו לח. החזק את הריאות עם מלקחיים גראפה עדינים במיוחד ולחתוך את קנה הנשימה עם מספריים כירורגיים כדי להסיר את הריאות. להסרת הלב, להחזיק את פסגת הלב עם מלקחיים גראפה עדינים במיוחד לחתוך את aorta ו vena קאווה נחות עם מספריים כירורגיים.מעבירים את הלב לצלחת פטרי המכילה אלסטומר סיליקון נרפא ומשתמשים בפשת העברה לרחצה בלב עם שניים עד שלושה מיליליטרים של פתרון שלם של טיירוד. מחברים את פסגת הלב לצלחת עם סיכת ניתוח. החזק את הוועד הנבוב הנחות עם מלקחיים לכריתת דמה דומונט 2.הכנס מחט מזרק 22 מד דרך צעעת הנתלה הנחותה והנעלה כדי לאתר את מיקומם באטריום הימני, אשר מזהה גם את המיקום המשוער של צומת sinoatrial. החזק את התוספתן הימני של האיתורים עם מלקחיים לכריתת למינקטומיה של דומונט 2, והכניס סיכת ניתוח דרך התוספתן הימני של האיתוזים כדי להחזיק אותו במקומו. חזור על אותו הליך עבור תוספת האיזותר השמאלית, ולאחר מכן להסיר את מחט המזרק המשתרעת על הוועד הנרק.השתמש במספריים Castroviejo כדי להסיר את פסגת הלב על ידי ביצוע שרף רוחבי על פני החדרים לשחרור הדם מהלב, ולאחר מכן לשטוף את הלב על ידי הוספת תמיסה מלאה של טיירוד. השתמש במספריים Castroviejo לחתוך לאורך מחיצת atrioventricular עד atria מופרדים מן החדרים ולשמור על החתך קרוב יותר לחדר. חותכים לאורך המחיצה הבין-אטראלית כדי להסיר את האטריום השמאלי.מניחים את סיכות הפירוק בפריפריה של האטריום הימני כדי להפוך אותו לשכב שטוח. הסר כל שומן, כלי דם, או רקמה הנותרים מן האטריום באמצעות מספריים Castroviejo ולאתר את צומת sinoatrial באטריום הימני. הוסף את הפתרון של טיירוד למודל פתרון הקלט והדליק את זרימת גז הקרבוגן כדי לחמצן את הפתרון של טיירוד.הגדר את המשאבה peristaltic ל 25 סל"ד, אשר נותן קצב זרימה של שני מיליליטר לדקה. לאחר הפעלת המשאבה, ודא כי המאגר אינו דולף מהמערכת ולהגדיר את בקר הטמפרטורה ל 37 מעלות צלזיוס. השתמש דומונט 55 מלקחיים כדי להעביר את הרקמה המנותחת מצלחת פטרי לנתח על רשת מערך microelectrode.מקם בעדינות את הרקמה עם מברשת צבע רכה כדי לכסות את אזור הצומת סינואטריאלי של רשת האלקטרודה. לאחר מכן מניחים את הרשת מעל הרקמה באמצעות מלקחיים העצם או כל מלקחיים מעוקלים. באמצעות מלקחיים העצם, למקם את עוגן נבל על הרשת להחזיק את הכל במקום.מסדרים את צלחת מערך המיקרו-ectrode על צלחת המחבר. מניחים בזהירות את מכסה ההדבקה על צלחת מערך המיקרו-ectrode מבלי להפריע לעוגן פרוסת הנבל ומאבטחים את מרווח ההדבקה עם סרט הדבקה. הפעל את המגבר והגדר זרימת עבודה עבור ההקלטה בתוכנה.בחר beat_recording. תבנית מופלו. פתח אותו והגדר את מספר העקבות, משך המעקב, מרווח המעקב, מתח הכניסה, קצב הדגימה ופרמטרים אחרים להקלטה בהתאם לתנאי ההקלטה הרצויים.לחץ על לחצן ההקלטה וההפעלה כדי להתחיל את ההקלטה ולרכוש נתונים במשך 10 עקבות של משך של דקה אחת עם שתי דקות של מרווחים בין המעקבים. השהה את המשאבה והעבר את צינורות זרימת המשאבה מפתרון ההקלטה הרגיל לפתרון של טיירוד המכיל את התרופה הרצויה לפי בחירה. הפעל מחדש את המשאבה וחידש את ההקלטה.ברגע שהתמיסה של טיירוד חדורה בתרופה הגיעה לרקמה, תקליט 10 עקבות באותו אופן שנעשה בעבר להקלטות הבסיסיות. קח תמונה סופית של מיקום הרקמה במערך microelectrode. פתח את קובץ הנתונים המוקלט שנשמר בתבנית ניתוח תדירות פעימה של תוכנת הניתוח.לחץ על ההפעלה ואפשר להקלטה כולה לפעול להצגה חזותית של נתונים ולאחר מכן הקצה פרמטרי ניתוח מתאימים. בחר את הערוצים שייכללו בניתוח והגדר את ערכי הסף הרצויים של משרעת או משרעת מינימה לזיהוי שיא אוטומטי של צורת גל. לחץ שוב על סמל ההפעלה כדי להפעיל מחדש את ערכת הנתונים ולאשר כי פרמטרי הניתוח מתאימים לחילוץ ספייק.לצורך ניתוח, זהה את שלושת העקבות היציבים ביותר ברציפות המציגים קצב מכות יציב עבור כל עקבות ברוב הערוצים במהלך תקופת הבסיס של הניסוי ועוד שלושה עקבות יציבים רצופים במהלך תקופת החשיפה לתרופה. לחץ על סמל ההפעלה וההקלטה כדי להתחיל בניתוח. הנתונים נאספו מעכבר שוויצרי שחור בן 45 יום עבור מדידת תדירות פעימות הצומת הסינוטריאלית.צורות הגל עם צורות ומשרות שונות נצפו בערוצים שונים וכל הערוצים הראו מרווחי בין-ספייק זהים ותדרי ירי. עם זאת, מידת המגע רקמה עם האלקטרודה עשוי גם להשפיע על המאפיינים צורת הגל כגון משרעת. מתוך 10 העקבות המתועדים, שלושת הערוצים הרצופים עם תדירות פעימה יציבה ומרווח בין-ספייק נבחרו לניתוח נוסף.דפוסי ספייק שחולצו רע צריך להיעדר, אבל אם הנוכחי מושפעים רעש או לא יציב. צורות הגל המתאימות לפעימות לב בודדות משקפות פעילות עשיית קצב לבבי מהותית. מערכת מערך microelectrode מאפשר יישום קל של סוכני תרופות לנתח את ההשפעות הפרמקולוגיות.שיעור הירי המהותי של שלוש עקבות נבחרות בכל 64 הערוצים נמצא כ-320 פעימות לדקה בנתוני הדגימה. המבוא של 4-aminopyrimidine הגדיל את מרווחי interspike כצפוי, אשר הפחית את תדירות הקצב מ 320 ל 210 פעימות לדקה. כדי לאסוף נתונים אמינים לניתוח, חשוב לאשר כי הרקמה בריאה במהלך ההקלטה על ידי אימות כי עקבות יציבים ועומדים בקריטריונים הסטנדרטיים.MEAs יכול לשמש כדי להקליט פעילות לב באזורים אחרים של הלב, המאפשר אפיון מפורט ספציפי לאזור כי הוא נוח ללמוד את ההשפעות של מניפולציה גנטית פרמקולוגית.

Research

JoVE Journal

Medicine

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

אסטרטגיה לזהות מוטציות דה נובו בהפרעות נפוצות כגון אוטיזם וסכיזופרניה

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

בדיקת מאמץ לב הנגרמת על ידי Dobutamine ופיקוח על ידי צנתור בעכברים

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

שיטה לחקר ההשפעה של כשל שחל מושרה כימי ביכולת גופנית ולב הסתגלות בעכברים

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

הקלטות מערך רב-אלקטרודה של רקמה האנושית אפילפטיים לאחר הניתוח בקליפת המוח

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

צנתור לב בעכברים כדי למדוד את יחסי נפח לחץ: חקירת אפקט Bowditch

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

אוטם שריר לב עכברים ילודים, מודל התחדשות לב

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

דגם סגור-החזה לזירוז רוחבי. התרחבות אבי העורקים בעכברים

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-הקשורים משלוח וירוס בתיווך של CRISPR עבור ג'ין לב עריכה בעכברים

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

תפקוד אוטונומי בעקבות הזעזוע בני נוער ספורטאים: חקירה של השתנות קצב הלב באמצעות מתודולוגיה 24 שעות הקלטה

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

Transdermal מדידה של קצב הסינון Glomerular בעכברים

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