Name: preparation of human myocardial tissue for long-term cultivation
Uploaded: 2022-06-02T14:10:00
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अनुसंधान को डीजेडएचके अनुदान 81 जेड0600207 (जेएच, पीएस, और डीएम) और 81X2600253 (एडी और टीएस) द्वारा वित्त पोषित किया गया था।
लेखक क्लाउडिया फहनी, मेई-पिंग वू और मैथियास सेमिश को सेट-अप तैयार करने में उनके समर्थन के साथ-साथ ऊतक खेती के नियमित रखरखाव के लिए धन्यवाद देना चाहते हैं।

यहां वर्णित प्रयोगों के लिए ऊतक संग्रह म्यूनिख विश्वविद्यालय और रूहर-विश्वविद्यालय बोखुम के संस्थागत समीक्षा बोर्डों द्वारा अनुमोदित किया गया था। हेलसिंकी दिशानिर्देशों की घोषणा के अनुसार अध्ययन...

<ol>
	<li>George, S. A., Brennan, J. A., Efimov, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preclinical+cardiac+electrophysiology+assessment+by+dual+voltage+and+calcium+optical+mapping+of+human+organotypic+cardiac+slices.">Preclinical cardiac electrophysiology assessment by dual voltage and calcium optical mapping of human organotypic cardiac slices.</a> Journal of Visualized Expereiments: JoVE. (160), e60781 (2020).</li><li>Lu, 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=Progressive+stretch+enhances+growth+and+maturation+of+3D+stem-cell-derived+myocardium.">Progressive stretch enhances growth and maturation of 3D stem-cell-derived myocardium.</a> Theranostics. 11 (13), 6138-6153 (2021).</li><li>Pontes Soares, 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=2D+and+3D-organized+cardiac+cells+shows+differences+in+cellular+morphology,+adhesion+junctions,+presence+of+myofibrils+and+protein+expression.">2D and 3D-organized cardiac cells shows differences in cellular morphology, adhesion junctions, presence of myofibrils and protein expression.</a> PloS one. 7 (5), 38147 (2012).</li><li>Klumm, M. 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=Long-term+cultivation+of+human+atrial+myocardium.">Long-term cultivation of human atrial myocardium.</a> Frontiers in Physiology. 13, 839139 (2022).</li><li>Krane, 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=Sequential+defects+in+cardiac+lineage+commitment+and+maturation+cause+hypoplastic+left+heart+syndrome.">Sequential defects in cardiac lineage commitment and maturation cause hypoplastic left heart syndrome.</a> Circulation. 144 (17), 1409-1428 (2021).</li><li>Miller, J. 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=Heart+slice+culture+system+reliably+demonstrates+clinical+drug-related+cardiotoxicity.">Heart slice culture system reliably demonstrates clinical drug-related cardiotoxicity.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. , 406 (2020).</li><li>Fischer, 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=Long-term+functional+and+structural+preservation+of+precision-cut+human+myocardium+under+continuous+electromechanical+stimulation+in+vitro.">Long-term functional and structural preservation of precision-cut human myocardium under continuous electromechanical stimulation in vitro.</a> Nature Communications. 10 (1), 1-12 (2019).</li><li>Kang, 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=Human+organotypic+cultured+cardiac+slices:+new+platform+for+high+throughput+preclinical+human+trials.">Human organotypic cultured cardiac slices: new platform for high throughput preclinical human trials.</a> Scientific Reports. 6 (1), 1-13 (2016).</li><li>Ou, Q., 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=Slicing+and+culturing+pig+hearts+under+physiological+conditions.">Slicing and culturing pig hearts under physiological conditions.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (157), e60913 (2020).</li><li>Ou, Q., 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=Physiological+biomimetic+culture+system+for+pig+and+human+heart+slices.">Physiological biomimetic culture system for pig and human heart slices.</a> Circulation research. 125 (6), 628-642 (2019).</li><li>Watson, S. A., 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=Biomimetic+electromechanical+stimulation+to+maintain+adult+myocardial+slices+in+vitro.">Biomimetic electromechanical stimulation to maintain adult myocardial slices in vitro.</a> Nature Communications. 10 (1), 1-15 (2019).</li><li>Abu-Khousa, 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=The+degree+of+t-system+remodeling+predicts+negative+force-frequency+relationship+and+prolonged+relaxation+time+in+failing+human+myocardium.">The degree of t-system remodeling predicts negative force-frequency relationship and prolonged relaxation time in failing human myocardium.</a> Frontiers in Physiology. 11, 182 (2020).</li><li>Bojkova, 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=SARS-CoV-2+infects+and+induces+cytotoxic+effects+in+human+cardiomyocytes.">SARS-CoV-2 infects and induces cytotoxic effects in human cardiomyocytes.</a> Cardiovascular Research. 116 (14), 2207-2215 (2020).</li><li>Esfandyari, D. A. -. O., 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=MicroRNA-365+regulates+human+cardiac+action+potential+duration.">MicroRNA-365 regulates human cardiac action potential duration.</a> Nature Communications. 13 (1), 1-15 (2022).</li><li>Moretti, A., 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=Somatic+gene+editing+ameliorates+skeletal+and+cardiac+muscle+failure+in+pig+and+human+models+of+Duchenne+muscular+dystrophy.">Somatic gene editing ameliorates skeletal and cardiac muscle failure in pig and human models of Duchenne muscular dystrophy.</a> Nature Medicine. 26 (2), 207-214 (2020).</li><li>Pitoulis, F. 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=Remodelling+of+adult+cardiac+tissue+subjected+to+physiological+and+pathological+mechanical+load+in+vitro.">Remodelling of adult cardiac tissue subjected to physiological and pathological mechanical load in vitro.</a> Cardiovascular Research. 118 (3), 814-827 (2021).</li><li>Curtis, T. M., Scholfield, C. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nifedipine+blocks+Ca2++store+refilling+through+a+pathway+not+involving+L-type+Ca2++channels+in+rabbit+arteriolar+smooth+muscle.">Nifedipine blocks Ca2+ store refilling through a pathway not involving L-type Ca2+ channels in rabbit arteriolar smooth muscle.</a> The Journal of Physiology. 532 (3), 609-623 (2001).</li><li>de Weille, J. R., Schweitz, H., Maes, P., Tartar, A., Lazdunski, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calciseptine,+a+peptide+isolated+from+black+mamba+venom,+is+a+specific+blocker+of+the+L-type+calcium+channel.">Calciseptine, a peptide isolated from black mamba venom, is a specific blocker of the L-type calcium channel.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 88 (6), 2437-2440 (1991).</li><li>Schleifer, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+molecular+modelling+study+of+the+calcium+channel+blockers+nifedipine+and+black+mamba+toxin+FS2.">Comparative molecular modelling study of the calcium channel blockers nifedipine and black mamba toxin FS2.</a> Journal of Computer-Aided Molecular Design. 11 (5), 491-501 (1997).</li><li>Thomas, G., Chung, M., Cohen, C. 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+dihydropyridine+(Bay-K8644)+that+enhances+calcium+currents+in+guinea+pig+and+calf+myocardial+cells.+A+new+type+of+positive+inotropic+agent.">A dihydropyridine (Bay-K8644) that enhances calcium currents in guinea pig and calf myocardial cells. A new type of positive inotropic agent.</a> Circulation Research. 56 (1), 87-96 (1985).</li><li>Pitoulis, F. G., Watson, S. A., Perbellini, F., Terracciano, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myocardial+slices+come+to+age:+an+intermediate+complexity+in+vitro+cardiac+model+for+translational+research.">Myocardial slices come to age: an intermediate complexity in vitro cardiac model for translational research.</a> Cardiovascular Research. 116 (7), 1275-1287 (2020).</li><li>Watson, S. A., 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=Preparation+of+viable+adult+ventricular+myocardial+slices+from+large+and+small+mammals.">Preparation of viable adult ventricular myocardial slices from large and small mammals.</a> Nature Protocols. 12 (12), 2623-2639 (2017).</li></ol>

अतीत में, कार्डियोवैस्कुलर अनुसंधान ने कार्डियोमायोसाइट्स की खेती में बहुत प्रगति की है। हालांकि, बरकरार ज्यामिति के साथ कार्डियोमायोसाइट्स की 3 डी खेती अभी तक अच्छी तरह से स्थापित नहीं है। मायोकार्...

पिछले एक दशक में, मायोकार्डियल कोशिकाओं की इन विट्रो खेती ने 2 डी और त्रि-आयामी (3 डी) तकनीकों से लेकर ऑर्गेनोइड और प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं के उपयोग तक कार्डियक मायोसाइट्स 1,2,3 में विभेदित महान प्रगति की है। पूर्व विवो और प्राथमिक सेल खेती ने विशेष रूप से आनुवंशिक अध्ययन और दवा विकास 4,5,6 के लिए बहुत मूल्य दिखाया है। मानव ऊतकों का उपयोग परिणामों के अनुवाद मूल्य में सुधार करता है। बरकरार ज्यामिति के साथ मायोकार्डियल ऊतकों की दीर्घकालिक 3 डी खेती, हालांकि, अच्छी तरह से स्थापित नहीं है। बरकरार ज्यामिति विवो स्थितियों में नकल करने के लिए एक महत्वपूर्ण विशेषता है, क्योंकि उचित हृदय समारोह, विभिन्न कोशिकाओं के बीच संचार, साथ ही सेल-मैट्रिक्स इंटरैक्शन आवश्यक शर्तें हैं। मायोकार्डियल ऊतक की खेती विकास के विभिन्न चरणों से गुजरी। पूर्व विवो मायोकार्डियल ऊतक खेती की सफलता दर और स्थिरता शुरू में काफी कम थी, लेकिन हाल के दृष्टिकोणों नेआशाजनक परिणाम 7,8,9,10,11 प्राप्त किए हैं।
उनमें से, फिशर एट अल यह प्रदर्शित करने वाले पहले व्यक्ति थे कि मानव मायोकार्डियल ऊतक की व्यवहार्यता और सिकुड़ा हुआ प्रदर्शन कई हफ्तों तक पूर्व विवो सेल खेती में बनाए रखा जा सकता है7. उनकी तकनीक प्रत्यारोपित मानव मायोकार्डियम से काटे गए पतले ऊतक स्लाइस पर आधारित थी, जो नए विकसित खेती कक्षों में घुड़सवार थे जो परिभाषित बायोमैकेनिकल स्थितियों और निरंतर विद्युत उत्तेजना प्रदान करते थे। यह खेती विधि मायोकार्डियल ऊतक के इन विवो फ़ंक्शन से मिलती-जुलती है, और कई स्वतंत्र अनुसंधान समूहों 2,12,13,14,15 द्वारा पुन: पेश की गई है। महत्वपूर्ण बात यह है कि फिशर एट अल द्वारा उपयोग किए जाने वाले कक्षों ने 4 महीने तक विकसित बलों के निरंतर पंजीकरण को सक्षम किया, और इस प्रकार बरकरार मानव मायोकार्डियम7 पर शारीरिक और औषधीय अनुसंधान के लिए अभूतपूर्व अवसर खोले।
इसी तरह की तकनीकों को स्वतंत्र रूप से अन्य समूहों द्वारा विकसित किया गया था और मानव, चूहे, पोर्सिन और खरगोश मायोकार्डियम 7,10,11 पर लागू किया गया था। बाद में एक अधिक शारीरिक विधि विकसित की, जो संकुचन चक्र के दौरान सामान्य बल-लंबाई संबंध को पुन: उत्पन्न करती है, लेकिन उच्च-थ्रूपुट विश्लेषण16 के लिए कम उपयुक्त है। इस प्रकार, बायोमिमेटिक खेती के सामान्य दृष्टिकोण को पशु प्रयोगों की कमी, शोधन और प्रतिस्थापन (3 आर) में एक और कदम माना जा सकता है।
हालांकि, इस क्षमता के दोहन के लिए मानकीकृत प्रक्रियाओं, उच्च सामग्री विश्लेषण और उच्च थ्रूपुट स्तर की आवश्यकता होती है। हम एक ऐसी तकनीक प्रस्तुत करते हैं जो बायोमिमेटिक खेती प्रणाली में इन विट्रो रखरखाव के साथ जीवित मानव मायोकार्डियम के स्वचालित टुकड़ा करने की क्रिया को जोड़ती है जो व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हो गई है ( सामग्री की तालिका देखें)। प्रस्तावित दृष्टिकोण के साथ, एक एकल ट्रांसम्यूरल मायोकार्डियल नमूने से उत्पन्न होने वाले व्यक्तिगत स्लाइस की संख्या केवल प्रसंस्करण समय तक सीमित होती है। पर्याप्त आकार और गुणवत्ता (3 सेमी x 3 सेमी) का एक नमूना अक्सर 20-40 ऊतक स्लाइस पैदा करता है जिसे आसानी से एक स्वचालित वाइब्रेटोम के साथ काटा जाता है। इन स्लाइसों को सिस्टम से संबंधित खेती कक्षों में रखा जा सकता है। कक्ष विद्युत उत्तेजना के लिए अनुमति देते हैं, जिनमें से मापदंडों को संशोधित किया जा सकता है (यानी, नाड़ी अवधि, ध्रुवीयता, दर और वर्तमान), साथ ही कक्षों के अंदर वसंत तारों का उपयोग करके पूर्व और बाद के समायोजन। प्रत्येक टुकड़े का संकुचन एक वसंत तार से जुड़े एक छोटे चुंबक के आंदोलन से पंजीकृत होता है और एक व्याख्यात्मक ग्राफ के रूप में प्रदर्शित होता है। डेटा को हर समय रिकॉर्ड किया जा सकता है और स्वतंत्र रूप से उपलब्ध सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके विश्लेषण किया जा सकता है। निरंतर आधारभूत पेसिंग के अलावा, अनुसूचित प्रोटोकॉल को कार्यात्मक रूप से उनकी दुर्दम्य अवधि, उत्तेजना थ्रेसहोल्ड, पोस्ट-पॉज़-पोटेंशिएशन और बल-आवृत्ति संबंध का आकलन करने के लिए किया जा सकता है।
एक व्यक्तिगत हृदय से कई मायोकार्डियल स्लाइस की यह दीर्घकालिक बायोमिमेटिक खेती मानव और पशु ऊतक दोनों में भविष्य के पूर्व विवो अनुसंधान का मार्ग प्रशस्त करती है, और कार्डियोवैस्कुलर दवा में चिकित्सीय और कार्डियोटॉक्सिक दवा प्रभावों के लिए स्क्रीनिंग की सुविधा प्रदान करती है। यह पहले से ही विभिन्न प्रयोगात्मक दृष्टिकोण 2,12,13,15 पर लागू किया गया है। यहां, हम मानव ऊतक की तैयारी का एक विस्तृत चरण-दर-चरण विवरण देते हैं और अक्सर सामना की जाने वाली खेती की समस्याओं के समाधान प्रदान करते हैं।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Chemicals</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose Low melting point</td>
			<td>Roth</td>
			<td>6351.2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bay-K8644</td>
			<td>Cayman Chemical</td>
			<td>19988</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BDM (2,3-Butanedione monoxime)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>B0753-1kg</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2*H2O</td>
			<td>Merck</td>
			<td>2382.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calciseptine</td>
			<td>Alomone Labs</td>
			<td>SPC-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose*H2O</td>
			<td>AppliChem</td>
			<td>A3730.0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>H2O</td>
			<td>BBraun</td>
			<td>3703452</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>AppliChem</td>
			<td>A1069.0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Histoacryl</td>
			<td>BBraun</td>
			<td>1050052</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropanol 100%</td>
			<td>SAV LP GmbH</td>
			<td>UN1219</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ITS-X-supplement</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>5150056</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.04933.0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medium 199</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>31150-022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl2*6H2O</td>
			<td>AppliChem</td>
			<td>A1036.0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S5886-1KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaH2PO4*H2O</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.06346.0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nifedipine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>N7634-1G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin / streptomycin x100</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P0781-100ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#946;-Mercaptoethanol</td>
			<td>AppliChem</td>
			<td>A1108.0100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laboratory equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flow cabinet</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>KS15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Frigomix waterpump and cooling + BBraun Thermomix BM</td>
			<td>BBraun</td>
			<td></td>
			<td>In-house made combination of cooling and heating solution.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Incubator</td>
			<td>Binder</td>
			<td>CB240</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MyoDish bioreactor system</td>
			<td>InVitroSys GmbH</td>
			<td>MyoDish 1</td>
			<td>Myodish cultute system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vibratome</td>
			<td>Leica</td>
			<td>VT1200s</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath 37 degrees</td>
			<td>Haake</td>
			<td>SWB25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath 80 degrees</td>
			<td>Daglef Patz KG</td>
			<td>7070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Materials</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100 mL plastic single-use beaker</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>75.562.105</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filtration unit, Steritop Quick Release</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>S2GPT05RE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needles 0.9 x 70 mm 20G</td>
			<td>BBraun</td>
			<td>4665791</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic triangles</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>In-house made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Razor Derby premium</td>
			<td>Derby Tokai</td>
			<td>B072HJCFK6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Razor Gillette Silver Blue</td>
			<td>Gillette</td>
			<td>7393560010170</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel disposable</td>
			<td>Feather</td>
			<td>02.001.30.020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe 10 mL Luer tip BD Discardit</td>
			<td>BBraun</td>
			<td>309110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue Culture Dish 10 cm</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>353003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue Culture Dish 3.5 cm</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>353001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubes 50 mL</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>352070</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation of human myocardial tissue for long-term cultivation

कार्डियोमायोसाइट की खेती ने द्वि-आयामी (2 डी) सेल खेती से लेकर आईपीएससी व्युत्पन्न ऑर्गेनोइड तक बड़ी संख्या में विकास देखा है। 2019 में, मायोकार्डियल संकुचन की विवो स्थिति में आने के दौरान, मानव हृदय के नमूनों से प्राप्त मायोकार्डियल स्लाइस की खेती करने के लिए एक पूर्व विवो तरीका प्रदर्शित किया गया था। ये नमूने ज्यादातर हृदय प्रत्यारोपण या बाएं वेंट्रिकुलर सहायता डिवाइस प्लेसमेंट से उत्पन्न होते हैं। एक वाइब्रेटोम और एक विशेष रूप से विकसित खेती प्रणाली का उपयोग करके, 300 μm मोटी स्लाइस को एक निश्चित और एक वसंत तार के बीच रखा जाता है, जिससे कई हफ्तों तक स्थिर और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य खेती की अनुमति मिलती है। खेती के दौरान, स्लाइस को व्यक्तिगत सेटिंग्स के अनुसार लगातार उत्तेजित किया जाता है। संकुचन को वास्तविक समय में प्रदर्शित और दर्ज किया जा सकता है, और औषधीय एजेंटों को आसानी से लागू किया जा सकता है। उपयोगकर्ता-परिभाषित उत्तेजना प्रोटोकॉल को पोस्ट-पॉज़-पोटेंशिएशन, उत्तेजना थ्रेसहोल्ड, बल-आवृत्ति संबंध और दुर्दम्य अवधि जैसे महत्वपूर्ण संकुचन मापदंडों का आकलन करने के लिए निर्धारित और प्रदर्शन किया जा सकता है। इसके अलावा, सिस्टम अधिक शारीरिक खेती के लिए एक चर प्री- और आफ्टरलोड सेटिंग को सक्षम बनाता है।
यहां, हम एक वाणिज्यिक बायोमिमेटिक खेती समाधान का उपयोग करके मानव बाएं वेंट्रिकुलर मायोकार्डियल स्लाइस की सफल दीर्घकालिक खेती उत्पन्न करने के तरीके पर एक चरण-दर-चरण मार्गदर्शिका प्रस्तुत करते हैं।

मायोकार्डियल स्लाइस का संकुचन इसके संबंधित कनेक्टर (चित्रा 3) में खेती कक्ष के सम्मिलन के बाद कंप्यूटर स्क्रीन पर प्रदर्शित किया गया था। मानव मायोकार्डियल स्लाइस का संकुचन उत्तेजना पर तुर?...

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Preparation of Human Myocardial Tissue for Long-Term Cultivation

हम मानव वेंट्रिकुलर मायोकार्डियल ऊतक के पूर्व विवो खेती के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं। यह संकुचन बल और कैनेटीक्स के विस्तृत विश्लेषण के साथ-साथ विवो शारीरिक वातावरण में अधिक बारीकी से नकल करने के लिए प्री- और आफ्टरलोड के आवेदन की अनुमति देता है।

दीर्घकालिक खेती के लिए मानव मायोकार्डियल ऊतक की तैयारी

Cardiomyocyte cultivation has seen a vast number of developments, ranging from two-dimensional (2D) cell cultivation to iPSC derived organoids. In 2019, ...

इस प्रोटोकॉल का उपयोग करते हुए, मानव बाएं वेंट्रिकुलर ऊतक स्लाइस को बायोमिमेटिक चैंबर में पूर्व विवो की खेती की जा सकती है। प्री और आफ्टरलोड के आवेदन से शारीरिक वातावरण की समानता में सुधार होता है। यह तकनीक ऊतक संकुचन के निरंतर पंजीकरण की अनुमति देती है।उपयोगकर्ता-परिभाषित उत्तेजना प्रोटोकॉल पोस्ट-पॉज़ पोटेंशियल, उत्तेजना थ्रेसहोल्ड, बल-आवृत्ति संबंध और दुर्दम्य अवधि जैसे महत्वपूर्ण संकुचन मापदंडों के मूल्यांकन की अनुमति देते हैं। इस सेटअप का उपयोग करके मायोकार्डियल स्लाइस की दीर्घकालिक खेती, भविष्य के पूर्व विवो अनुसंधान के लिए मार्ग प्रशस्त करेगी, कार्डियोवैस्कुलर मेडिसिन में चिकित्सीय और कार्डियोटॉक्सिक दवा प्रभावों के लिए इस स्क्रीनिंग की सुविधा प्रदान करेगी। शुरू करने के लिए, खेती कक्षों और ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड को 10% आइसोप्रोपेनॉल समाधान के एक लीटर में डुबोएं और रात भर आंदोलन करें।अगले दिन, कक्षों को 3 मिनट के लिए 100% आइसोप्रोपेनॉल समाधान में स्थानांतरित करें, फिर कक्षों और ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड को लामिना के प्रवाह हुड के तहत सूखने दें। घुमाव पर उपलब्ध पदों के अनुसार प्रत्येक कक्ष में एक सर्किट बोर्ड संलग्न करें। निर्माता के निर्देशों के अनुसार सर्किट बोर्ड पर दो ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड रखें, फिर संक्रमण को रोकने के लिए कक्ष पर 35 मिलीमीटर पेट्री डिश ढक्कन रखें।अगला, स्लाइसिंग बफर के साथ 90 से 95% तक काटने की ट्रे भरें। ठंड टुकड़ा करने की क्रिया बफर से भरा एक 100 मिलीमीटर पेट्री डिश के लिए ऊतक नमूना स्थानांतरण, और 4 डिग्री सेल्सियस पर एक शीतलन प्लेट पर पकवान जगह। चिमटी के साथ एंडोकार्डियम को पकड़कर एंडोकार्डियल ट्रेबेकुले को हटा दें, फिर लगभग 3 मिलीमीटर एंडोकार्डियल ऊतक को काटने के लिए कैंची का उपयोग करें।कट ऊतक नमूना, एंडोकार्डियल पक्ष को चार 0.9-बाय-70-मिलीमीटर 20-गेज सुइयों का उपयोग करके 2-बाय-2-सेंटीमीटर रबर पैच तक ठीक करें जो एक वर्ग स्थिति में तय किए जाते हैं। सुनिश्चित करें कि प्रत्येक सुई टिप का विकर्ण किनारा अंदर की ओर इशारा कर रहा है, निर्धारण को बढ़ा रहा है और मायोकार्डियम को नुकसान को रोक रहा है। एक स्केलपेल का उपयोग करके, चार सुई वर्गों के बाहर सभी अतिरिक्त ऊतक को काट लें।चिमटी का उपयोग करके, अतिरिक्त टुकड़ा करने की क्रिया बफर को हटाने के लिए 10 सेकंड के लिए ऊतक के एक बाँझ टुकड़े पर छंटनी नमूना रखें। अगला, पानी के स्नान से एगरोज़ सिरिंज को हटा दें और नमूने को एग्रोज़ में डुबो दें। एक कूलिंग प्लेट पर पांच मिनट के लिए एग्रोज़ को जमने दें।नमूने का एंडोकार्डियल पक्ष एगरोज़ में दिखाई देना चाहिए। चिमटी का उपयोग करके, चिपके हुए क्षेत्र के शीर्ष पर एगरोज़ में निहित नमूने के एपिकार्डियल पक्ष को रखें, फिर धीरे-धीरे एगरोज़ को काटने या नुकसान पहुंचाए बिना एक कुंद उपकरण के साथ ऊपर से अगारोज युक्त नमूने को दबाएं। गोंद को 1 मिनट के लिए जमने दें।कंपन आयाम को 1 मिलीमीटर पर सेट करें, प्रारंभिक काटने की गति 0.07 मिलीमीटर प्रति सेकंड और स्लाइस की मोटाई 300 माइक्रोन पर सेट करें। खेती प्रणाली को कंप्यूटर से कनेक्ट करने के बाद, संबंधित सॉफ़्टवेयर प्रोग्राम शुरू करें। घुमाव गति को 60 आरपीएम पर सेट करें और उत्तेजना मापदंडों को पूर्व निर्धारित करें।मानव कार्डियक स्लाइस के लिए, मानक उत्तेजना को 50 मिलीमीटर या वर्तमान के साथ द्विध्रुवीय आवेगों के लिए सेट करें जिसमें 3 मिलीसेकंड सकारात्मक वर्तमान, 1 मिलीसेकंड विराम और उल्टे वर्तमान की 3 मिलीसेकंड पल्स 30 बीट प्रति मिनट या बीपीएम की पेसिंग दर पर होती है, फिर सॉफ्टवेयर के इलेक्ट्रोड संकेतकों की जांच करें और सत्यापित करें कि खेती कक्षों के इलेक्ट्रोड सही ढंग से काम कर रहे हैं। चिमटी का उपयोग करके, ऊतक से एगरोज़ को अलग करें। ऊतक को छूने से बचें और इसे सावधानी से संभालें क्योंकि ऊतक को कोई भी नुकसान खेती की सफलता दर को कम कर देगा।एक नमूने में दो प्लास्टिक त्रिकोण संलग्न करने के लिए, एक बाँझ पेट्री डिश ढक्कन पर गोंद के 1 माइक्रोलीटर रखें। एक आटोक्लेव प्लास्टिक त्रिकोण लेने के लिए एक झुका हुआ चिमटी का उपयोग करें। त्रिकोण के सामने के किनारे को गोंद में जल्दी से डुबोएं और त्रिकोण को कार्डियोमायोसाइट संरेखण के लंबवत नमूने पर पेस्ट करें।दूसरे त्रिभुज के लिए दोहराएं। एक स्केलपेल का उपयोग करके, त्रिभुज चौड़ाई से अधिक ऊतक को ट्रिम करें और स्लाइस को दो घुड़सवार त्रिकोणों के साथ स्लाइस को स्लाइसिंग बफर युक्त कटिंग ट्रे में वापस रखें। इनक्यूबेटर से मध्यम से भरे खेती कक्ष को हटा दें।एक तैयार टुकड़ा का चयन करें और प्रत्येक पिन के लिए एक त्रिकोण को जोड़कर कक्ष में डालें। नमूना आकार के लिए बढ़ते पिन के बीच की दूरी समायोजित करें। सुनिश्चित करें कि नमूना माध्यम में डूबा हुआ है।रॉकर पर पकवान रखने के बाद, समायोजन स्क्रू को वामावर्त मोड़कर प्रीलोड को कम करें जब तक कि कंप्यूटर स्क्रीन पर संबंधित ग्राफ की आधाररेखा अब नहीं बदलती है, फिर समायोजन स्क्रू को दक्षिणावर्त मोड़कर प्रीलोड या तनाव को सावधानीपूर्वक बढ़ाएं। उच्च कठोरता वाले कक्षों के लिए, तब तक जारी रखें जब तक कि ग्राफ में संबंधित आधार रेखा में 1, 000 से 1, 200 इकाइयों में एक मिलीन्यूटन प्रीलोड के अनुरूप वृद्धि न हो जाए। ताजा खेती माध्यम तैयार करने के बाद, 30 से 45 मिनट के लिए 37 डिग्री सेल्सियस पर पानी के स्नान या गर्म हवा इनक्यूबेटर में माध्यम को पूर्व-गर्म करें।कक्ष से माध्यम निकालें, कक्ष में लगभग 0.8 मिलीलीटर छोड़ दें, फिर उसी कक्ष में 1.6 मिलीलीटर ताजा माध्यम जोड़ें, जिससे मध्यम की कुल मात्रा प्रति कक्ष 2.4 मिलीलीटर हो जाए। अंत में, कक्ष के कवर को वापस रखें और खेती कक्ष को अपनी संबंधित स्थिति में रखें। एक विशिष्ट उत्तेजना के दौरान पांच मायोकार्डियल स्लाइस के संकुचन के रीडआउट में पोस्ट-पॉज़ पोटेंशियलेशन, उत्तेजना थ्रेसहोल्ड, बल-आवृत्ति संबंध और दुर्दम्य अवधि के चार अलग-अलग खंड शामिल थे।नियंत्रण की तुलना में, कैल्शियम विरोधी, निफेडिपिन और कैल्सीसेप्टाइन के साथ इलाज किए गए स्लाइस का संकुचन बल 10 मिनट के भीतर कम हो गया था। इसके विपरीत, वोल्टेज-गेटेड कैल्शियम चैनल एगोनिस्ट, बे-के 8644 ने संकुचन बल में वृद्धि की। सार्कोप्लाज्मिक रेटिकुलम से इंट्रासेल्युलर कैल्शियम रिलीज के लिए नियंत्रण और उपचारित स्लाइस के पोस्ट-पॉज़ पोटेंशियल का मूल्यांकन किया गया था।नियंत्रण स्लाइस ने कोई परिवर्तन नहीं दिखाया. कैल्सीसेप्टाइन और निफेडिपिन की उपस्थिति में, एल-प्रकार के कैल्शियम चैनलों के निषेध ने 50 सेकंड के ठहराव के बाद पहले संकुचन की शक्ति को जन्म दिया, जो कुल संकुचन के लिए इंट्रासेल्युलर कैल्शियम रिलीज के उच्च सापेक्ष योगदान को दर्शाता है। बे-के 8644 के साथ विपरीत प्रभाव देखा गया था, जो एल-प्रकार कैल्शियम चैनलों के माध्यम से बाह्य कैल्शियम के प्रवेश को उत्तेजित करता है।बल-आवृत्ति संबंध विश्लेषण में, नियंत्रण स्लाइस में कोई परिवर्तन नहीं देखा गया था। कैल्सीसेप्टाइन उपचार ने पूर्व और बाद के उपचार डेटा की तुलना करते समय उत्तेजना आवृत्ति की वृद्धि पर उत्तेजनाओं का पालन करने के लिए स्लाइस की क्षमता को नहीं बदला। कैल्सीसेप्टाइन की तुलना में, निफेडिपिन ने उच्च पेसिंग दरों पर संकुचन में वृद्धि को रोका और 80 बीपीएम पर अधिकतम कैप्चर दर को कम कर दिया।बे-के 8644 के साथ, बहुत कम उत्तेजना आवृत्तियों पर संकुचन बल में वृद्धि देखी गई। हालांकि, 50 बीपीएम से अधिक आवृत्तियों पर, संकुचन बल पूर्व-उपचार की स्थिति की तुलना में कम था। एक्साइज्ड ऊतक को जल्दी से 4 डिग्री कार्डियोप्लेजिया में स्थानांतरित किया जाना चाहिए।टुकड़ा करने की क्रिया के बाद, प्लास्टिक त्रिकोण फाइबर दिशा के लंबवत संलग्न किया जाना चाहिए। प्रीलोड 1500 मिलीन्यूटन से अधिक नहीं होना चाहिए। बायोमिमेटिक स्लाइस संस्कृति शोधकर्ताओं को वयस्क मानव मायोकार्डियम में उत्थान और मरम्मत का अध्ययन करने के लिए आनुवंशिक जोड़तोड़ के साथ-साथ सेल-आधारित उपचारों का उपयोग करने में मदद कर सकती है।

Research

JoVE Journal

Medicine

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Over the past ten years, corneal transplantation surgical techniques have undergone revolutionary changes1,2. Since its inception, traditional full ...

Encapsulation Thermogenic Preadipocytes for Transplantation into Adipose Tissue Depots

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Cell encapsulation was developed to entrap viable cells within semi-permeable membranes. The engrafted encapsulated cells can exchange low molecular ...

Working with Human Tissues for Translational Cancer Research

ट्रांसलेशनल कैंसर अनुसंधान के लिए मानव ऊतकों के साथ कार्य करना

Medical research for human benefit is greatly impeded by the necessity for human tissues and subjects. However, upon obtaining consent for human ...

Long-Term Catheterization of the Intestinal Lymph Trunk and Collection of Lymph in Neonatal Pigs

नवजात सूअरों में आंतों लसीका ट्रंक और लसीका के संग्रह के लिए लंबी अवधि कैथीटेराइजेशन

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Surgical Placement of Catheters for Long-term Cardiovascular Exercise Testing in Swine

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Long-term Blood Pressure Measurement in Freely Moving Mice Using Telemetry

चूहे आज़ादी से चलती टेलीमेटरी का उपयोग में लंबे समय तक रक्तचाप माप

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3D Whole-heart Myocardial Tissue Analysis

3 डी पूरे दिल मायोकार्डियल ऊतक विश्लेषण

Cardiac regenerative therapies aim to protect and repair the injured heart in patients with ischemic heart disease. By injecting stem cells or other ...

Improvement of a Closed Chest Porcine Myocardial Infarction Model by Standardization of Tissue and Blood Sampling Procedures

ऊतक और रक्त नमूना प्रक्रियाओं के मानकीकरण द्वारा एक बंद छाती सुअर का रोधगलन मॉडल के सुधार

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Analyzing Long-Term Electrocardiography Recordings to Detect Arrhythmias in Mice

चूहों में अतालता का पता लगाने के लिए दीर्घकालिक इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी रिकॉर्डिंग का विश्लेषण

Arrhythmias are common, affecting millions of patients worldwide. Current treatment strategies are associated with significant side effects and remain ...

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दीर्घकालिक क्रायोप्रिजर्वेशन में वसा ऊतक और स्ट्रोमल संवहनी अंश लक्षण वर्णन से मेसेनकाइमल स्टेम सेल प्राप्त करने की तकनीक

Human mesenchymal stem cells derived from adipose tissue have become increasingly attractive as they show appropriate features and are an accessible ...