ونحن نقر بالدعم الذي قدمته ورش العمل والمرفق الحيوانى لمعهد الفيزيولوجيا العصبية. وأيد هذا العمل من قبل والتر أوند مارغا بول ستيفتنغ، كولن فورتشن ودويتشه ستيفتنغ فور هيرزفورسشونغ.

يجب أن يكون التعامل مع الحيوانات مطابقة للمبادئ التوجيهية للجنة رعاية الحيوان المحلية والتوجيه 2010/63 / الاتحاد الأوروبي للبرلمان الأوروبي. 1. إعداد الحلول <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد حل تيرود دون كا 2 + (تكوين في مم): كلوريد الصوديوم 136، بوكل 5.4، ناه 2 بو 4 0.33، مغكل 2 1، الجلوكوز 10، هيبيس 5، 2،3-بيوتانيديون مونوكسيمي (بدم) 30. ضبط درجة الحموضة إلى 7.4 مع هيدروكسيد الصوديوم عند 4 درجات مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد حل تيرود مع كا 2 + (تكوين في مم): كلوريد 136، بوكل 5.4، ناه 2 بو 4 0.33، مغكل 2 1، الجلوكوز 10، هيبيس 5، بدم 30، كاكل 2 0.9. ضبط درجة الحموضة إلى 7.4 مع هيدروكسيد الصوديوم في 4 درجات مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد 4٪ منخفضة تذوب أغاروس: ضع 0.6 غرام ذوبان منخفضة الاغاروز في 15 مل حل تيرود دون كا 2 + . تسخين الخليط في فرن الميكروويف مرتين في 750 واط لمدة 10-15 ثانية حتى يتم حل الاغاروز. الحفاظ على الحل في درجة حرارة ثابتة من 37 &amp;# 176؛ C ويقلب باستمرار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحفاظ على تعديل دولبيكو النسر المتوسطة (دمم) دون مصل في 37 درجة مئوية فقاعات مع الكربوجين (5٪ كو 2 ، 95٪ O 2 ). </li></ol> 2. إعداد مشراح <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التبديل على مشراح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء غرفة مشراح الخارجي مع الجليد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء الغرفة مشراح الداخلية مع الجليد حل تيرود البارد دون كا 2 + وبشكل مستمر الأوكسجين الحل مع 100٪ O 2 . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع شفرة الصلب في حامل شفرة مشراح. </li></ol> 3. الماوس عزل القلب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حقن 2500 U هيبارين تحت الجلد. انتظر 15 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التضحية الحيوان عن طريق خلع عنق الرحم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح الصدر عن طريق القص. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشريح بعناية التامور باستخدام مقص صغير وملقط # 5. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدراج قنية في الشريان الأورطي الصاعد وإرواء الشرايين التاجية في الموقع مع الجليد البارد تيرود لالحل دون كا 2 + حتى تتم إزالة الدم المتبقية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بلطف قلب القلب مع ملقط ومقص ونقل القلب في الجليد الباردة حل تايرود ركب دون كا 2 + . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فصل الأذينين من البطينين مع مشرط أو مقص. </li></ol> 4. تضمين البطينين في 4٪ منخفضة تذوب أغاروس <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع البطينين مع قمة تواجه صعودا في قالب الاغاروز ( الشكل 1 ). وضع دبوس في منتصف القالب في غرفة البطين الأيسر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء القالب مع الاغاروز ذوبان منخفضة 4٪ عند 37 درجة مئوية، حتى يتم تغطية القلب تماما. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع القالب على الجليد لسرعة تصلب أغاروس منع العائمة من الأنسجة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة كتلة الاغاروز التي تحتوي على البطينين من القالب مع مشرط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحويل كتلة رأسا على عقب وملء غرف البطين والفجوة على المؤخر من كتلة الاغاروز، والتي أناs اليسار من قبل دبوس من مولت، مع 4٪ منخفضة تذوب الاغاروز باستخدام حقنة مع 20 G إبرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقليم كتلة أغاروس مع مشرط لتحقيق أسفل مسطح للكتلة ووضع مستقيم من قمة القلب. </li></ol> 5. تشريح الأنسجة البطين <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إصلاح كتلة على حامل عينة من مشراح مع قطرة من الغراء سيانوكريلات. تواجه قمة القلب صعودا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع حامل العينة في غرفة العينة الداخلية من مشراح، والتي هي مليئة تيرود الجليد الباردة دون كا 2 + . تغطية تماما كتلة الاغاروز مع حل تيرود ل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد شرائح محور قصير بسمك 150-400 ميكرون، اعتمادا على مزيد من التطبيق (لتسجيلات قطب حاد 150-200 ميكرون)، والحفاظ على تردد الاهتزاز من شفرة في 60-70 هرتز ونقل شفرة إلى الأمام ببطء ممكن . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام فرشاة غرامة لإزالة بعناية الاغاروز المتبقية من شرائح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ترانسف بلطفr شرائح مع ماصة باستور في حل تايرود مع 0.9 ملي كا 2 + تهوية مع 100٪ O 2 وتخزينها لمدة 30 دقيقة على الأقل على الجليد للتعافي من إجراء تشريح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد ذلك، والحفاظ على شرائح لمدة 30 دقيقة في دمم عند 37 درجة مئوية، تهوية مع كاربوجين، لغسل بدم قبل مزيد من الاستخدام. </li></ol> 6. إعداد إعداد القطب حاد <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل التسخين، والتبديل على جميع الأجهزة الكهربائية 30 دقيقة قبل بدء التسجيلات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع 3 سم طبق ثقافة الخلية على لوحة التدفئة وضعت على المجهر المقلوب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع حسب الطلب القطب الكهربائي ( الشكل 2 ) في الطبق وتوصيل أسلاك التأريض من قبل مكبر للصوت والقطب التحفيز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط أنابيب مرنة من نظام نضح إلى الطبق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء خزان نظام نضح مع دمم، تهوية مع كاربوجين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التبديل على مضخة نضح وتعيين نضح راتي إلى 2-3 مل / دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط درجة الحرارة من دمم في الطبق إلى 37 درجة مئوية عن طريق تنظيم سخان التدفق ولوحة التدفئة. </li></ol> 7. عمل التسجيلات المحتملة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع شريحة البطين في طبق دمم شغلها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التحقق من سلامة الهيكلية وجدوى (على أساس وظيفة مقلص) من الأنسجة مع المجهر المقلوب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء القطب الزجاج تسجيل مع 3 M كل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء القطب التحفيز مع دمم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع القطب تسجيل والتحفيز الكهربائي على حاملي القطب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع القطب التحفيز بعناية على شريحة والتبديل على مشجعا الكهربائية. تبدأ مع تردد التحفيز من 1-2 هرتز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حرك القطب تسجيل مع ميكرومانيبولاتور على موقف تسجيل المقصود. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انخفاض ببطء في تسجيل القطب حتى يلمس طرف الأنسجة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق نبض كهربائي مستطيلة قصيرة من خلالتسجيل القطب لاختراق غشاء الخلية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعادة بعناية القطب تسجيل حتى يتم ضمان إشارة مستقرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء تسجيل إمكانات العمل. </li></ol>

<ol>
	<li>Yamamoto, C., McIlwain, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+activities+in+thin+sections+from+the+mammalian+brain+maintained+in+chemically-defined+media+in+vitro.">Electrical activities in thin sections from the mammalian brain maintained in chemically-defined media in vitro.</a> J Neurochem. 13, 1333-1343 (1966).</li><li>Colbert, 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=Preparation+of+cortical+brain+slices+for+electrophysiological+recording.">Preparation of cortical brain slices for electrophysiological recording.</a> Methods Mol Biol. 337, 117-125 (2006).</li><li>Ad Graaf, I., Groothuis, G. M., Olinga, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precision-cut+tissue+slices+as+a+tool+to+predict+metabolism+of+novel+drugs.">Precision-cut tissue slices as a tool to predict metabolism of novel drugs.</a> Expert Opin Drug Metab Toxicol. 3, 879-898 (2007).</li><li>Kim, Y. H., 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=Cardiopulmonary+toxicity+of+peat+wildfire+particulate+matter+and+the+predictive+utility+of+precision+cut+lung+slices.">Cardiopulmonary toxicity of peat wildfire particulate matter and the predictive utility of precision cut lung slices.</a> Part Fibre Toxicol. 11, 29 (2014).</li><li>Nembo, E. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+chronotropic+effects+of+Erythrina+senegalensis+DC+(Fabaceae)+aqueous+extract+on+mouse+heart+slice+and+pluripotent+stem+cell-derived+cardiomyocytes.">In vitro chronotropic effects of Erythrina senegalensis DC (Fabaceae) aqueous extract on mouse heart slice and pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes.</a> J Ethnopharmacol. 165, 163-172 (2015).</li><li>Wang, 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=Cardiac+tissue+slices:+preparation,+handling,+and+successful+optical+mapping.">Cardiac tissue slices: preparation, handling, and successful optical mapping.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 308, H1112-H1125 (2015).</li><li>Bussek, 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=Tissue+slices+from+adult+mammalian+hearts+as+a+model+for+pharmacological+drug+testing.">Tissue slices from adult mammalian hearts as a model for pharmacological drug testing.</a> Cell Physiol Biochem. 24, 527-536 (2009).</li><li>Burnashev, N. A., Edwards, F. A., Verkhratsky, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patch-clamp+recordings+on+rat+cardiac+muscle+slices.">Patch-clamp recordings on rat cardiac muscle slices.</a> Pflugers Arch. 417, 123-125 (1990).</li><li>Pillekamp, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+and+characterization+of+a+mouse+embryonic+heart+slice+preparation.">Establishment and characterization of a mouse embryonic heart slice preparation.</a> Cell Physiol Biochem. 16, 127-132 (2005).</li><li>Pillekamp, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neonatal+murine+heart+slices.+A+robust+model+to+study+ventricular+isometric+contractions.">Neonatal murine heart slices. A robust model to study ventricular isometric contractions.</a> Cell Physiol Biochem. 20, 837-846 (2007).</li><li>Halbach, 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=Ventricular+slices+of+adult+mouse+hearts--a+new+multicellular+in+vitro+model+for+electrophysiological+studies.">Ventricular slices of adult mouse hearts--a new multicellular in vitro model for electrophysiological studies.</a> Cell Physiol Biochem. 18, 1-8 (2006).</li><li>Halbach, 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=Electrophysiological+maturation+and+integration+of+murine+fetal+cardiomyocytes+after+transplantation.">Electrophysiological maturation and integration of murine fetal cardiomyocytes after transplantation.</a> Circ. Res. 101, 484-492 (2007).</li><li>Halbach, 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=Time-course+of+the+electrophysiological+maturation+and+integration+of+transplanted+cardiomyocytes.">Time-course of the electrophysiological maturation and integration of transplanted cardiomyocytes.</a> J. Mol. Cell Cardiol. 53, 401-408 (2012).</li><li>Halbach, 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=Cell+persistence+and+electrical+integration+of+transplanted+fetal+cardiomyocytes+from+different+developmental+stages.">Cell persistence and electrical integration of transplanted fetal cardiomyocytes from different developmental stages.</a> Int. J. Cardiol. 171, e122-e124 (2014).</li><li>Halbach, 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=Electrophysiological+integration+and+action+potential+properties+of+transplanted+cardiomyocytes+derived+from+induced+pluripotent+stem+cells.">Electrophysiological integration and action potential properties of transplanted cardiomyocytes derived from induced pluripotent stem cells.</a> Cardiovasc. Res. 100, 432-440 (2013).</li><li>Verrecchia, F., Herve, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+blockade+of+gap+junctional+communication+by+2,3-butanedione+monoxime+in+rat+cardiac+myocytes.">Reversible blockade of gap junctional communication by 2,3-butanedione monoxime in rat cardiac myocytes.</a> Am J Physiol. 272, C875-C885 (1997).</li><li>Watanabe, Y., 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=Inhibitory+effect+of+2,3-butanedione+monoxime+(BDM)+on+Na(+)/Ca(2+)+exchange+current+in+guinea-pig+cardiac+ventricular+myocytes.">Inhibitory effect of 2,3-butanedione monoxime (BDM) on Na(+)/Ca(2+) exchange current in guinea-pig cardiac ventricular myocytes.</a> Br J Pharmacol. 132, 1317-1325 (2001).</li><li>Fleischmann, B. 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=Differential+subunit+composition+of+the+G+protein-activated+inward-rectifier+potassium+channel+during+cardiac+development.">Differential subunit composition of the G protein-activated inward-rectifier potassium channel during cardiac development.</a> J Clin Invest. 114, 994-1001 (2004).</li><li>Peinkofer, 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=From+Early+Embryonic+to+Adult+Stage:+Comparative+Study+of+Action+Potentials+of+Native+and+Pluripotent+Stem+Cell-Derived+Cardiomyocytes.">From Early Embryonic to Adult Stage: Comparative Study of Action Potentials of Native and Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes.</a> Stem Cells Dev. 25, 1397-1406 (2016).</li></ol>

المؤلفين ليس لديهم ما يعلن.

شرائح البطين تمكن الكهربية والدراسات الدوائية والميكانيكية مع الحفاظ عليها في الجسم الحي مثل هيكل الأنسجة والوصول المباشر للتكنولوجيا القياس إلى جميع مناطق القلب. وقد أظهرت الخصائص الفسيولوجية العمل المحتملة في الجنينية، حديثي الولادة والشرائح الكبار 9 ، 10 ، 11 . حيوية من شرائح، باستثناء طبقات السطح تضررت مباشرة من قبل إجراء تشريح، وقد أكد من قبل تلطيخ حيوية 9 . عمل التسجيلات المحتملة داخل شرائح باستخدام أقطاب الزجاج الحادة يمكن استخدامها للتحقيق التكامل والنضج من العضلية المزروعة كما هو موضح هنا، أو للدراسات الدوائية بعد إضافة المركبات كارديواكتيف. التسجيلات طويلة الأجل مع مدة ساعة واحدة أو أكثر في خلية فردية ممكنة. مدة التسجيل هذه كافية للاختباروتأثير المركبات الدوائية المختلفة على خلية واحدة عن طريق نضح متتابعة والتجفيف. خطوات التحضير الحاسمة لتحسين نوعية شريحة، وينبغي تجنب تلف الأنسجة الدماغية. ولذلك، نضح القلب في الموقع مع حل تيرود، واستئصال القلب السريع والحفاظ الفوري في الجليد الأوكسجين الباردة حل تيرود تعتبر حاسمة. شلل القلب الضرب باستخدام 2،3-بوتانيديون مونوكسيم قد يزيد من الحد من قابلية لنقص التروية ومطلوب لتضمين الصلبة في الاغاروز ذوبان منخفضة. التضمين في الاغاروز ذوبان منخفضة قد يعيق توريد الأنسجة عن طريق الحد من الانتشار، ولكن ضروري لتحقيق الاستقرار في أنسجة القلب لينة قبل تشريح. تجاويف صغيرة داخل كتلة العينة، على سبيل المثال غرف البطين لا مليئة تماما مع الاغاروز أو فقاعات الهواء المتبقية، قد يعيق استقرار الأنسجة. نسيج عضلة القلب غير مستقرة لا توفر ريسيس كافيةتانس إلى شفرة تهتز، مما يسبب انقطاع الأنسجة الحاد والأضرار. لضمان خفض واضح وتقليل تلف الأنسجة، وينبغي أن تكون شفرات حادة ( أي لا يعاد استخدامها أكثر من ثلاث مرات)، وينبغي أن حركة إلى الأمام من شفرة من خلال كتلة العينة تكون بطيئة قدر الإمكان، لأن شفرات مملة أو السرعة الزائدة قد تخفف من جزءا لا يتجزأ من البطينين أو تمزق الأنسجة. لضمان نتائج موثوقة وقابلة للتكرار، ونوعية شرائح يجب أن تفي بمعايير محددة، بما في ذلك سلامة الهيكلية للأنسجة، والتي يمكن تأكيدها من قبل المجهري، والاستجابة للتحفيز الكهربائي في ترددات الضرب الفسيولوجية تصل إلى 10 هرتز. يمكن قطع شرائح بسمك 150-400 ميكرون اعتمادا على مزيد من التطبيق. في حين أن شرائح أرق قد تمنع الظروف نقص الأكسجة في جوهر الأنسجة والسماح للكشف أسهل من الخلايا المزروعة مع المجهر مضان وكذلك تحديد المواقع أكثر دقة منأقطاب تسجيل 15 ، شرائح أكثر سمكا قد توفر سلامة أفضل من بنية الأنسجة واستقرار أعلى من الأنسجة، والتي سوف تكون مفيدة لقياسات القوة 10 والمزيد من المعالجة النسيجية بعد التسجيلات. لمنع التأثيرات المحتملة من تركيزات بدم عالية على القنوات الأيونية وكالسيوم 2+ التعامل مع البروتينات 16 ، 17 ، ويوصى بدم غسلها من قبل حضانة شرائح في بدم خالية دمم لمدة 30 دقيقة على الأقل قبل مزيد من الاستخدام. والمثير للدهشة، والانكماش والحركة اللاحقة من الأنسجة بعد بدم غسل لا تعيق تسجيلات قطب حاد. محددات على النقيض من نماذج زراعة الخلايا المشتركة، شرائح توفر بنية الأنسجة سليمة بما في ذلك الحفاظ على الخلايا الكهربائية والميكانيكية للاتصالات الخلية، مصفوفة خارج الخلية وتوزيع كارديوميوسيتيس وغير ميوسيتس داخل الأنسجة المحلية 6 . ومع ذلك، شرائح الأنسجة القلبية لا تتطابق تماما في الوضع في الجسم الحي ، لأنها ليست سوى 150 - 400 ميكرون سميكة، التي تقدمها المتوسطة الاصطناعية، ويمكن أن تتضرر أثناء عملية الإعداد. تريبان تلطيخ الأزرق والتقييم المناعي من نشط كاسباس-3 و بارب p85 جزء كشفت أن الخلايا داخل شرائح الجنينية، باستثناء تلك الموجودة في طبقات السطح، كانت قابلة للحياة بعد تشريح 9 . لا يتم الحفاظ على نظام التوصيل في شرائح البطين، وانتشار الإثارة هو ثنائي الأبعاد بدلا من ثلاثي الأبعاد في شرائح مسطحة. شرائح من قلوب الجنينية تظهر الضرب العفوي لمدة تصل إلى أسبوعين في الثقافة 9 . قد تحدث تقلصات عفوية من شرائح الكبار أيضا، وليس من الواضح ما إذا كانت مستحثة عن طريق خلايا نظام التوصيل أو قد تشير إلى تلف الخلايا وكا 2 + تراكبأواد 18 . التطبيقات المستقبلية إلى جانب الدراسات الكهربية مع أقطاب حادة ومصفوفات القطب الصغير، والتي يمكن استخدامها للتجارب الدوائية لتحليل تأثير المخدرات على الخصائص المحتملة العمل وانتشار الإثارة 11 ، الدراسات التنموية 19 أو توصيف كارديوميوسيتس زرع 15 كما هو مبين أعلاه، شرائح البطين من حديثي الولادة وقد استخدمت قلوب لقياسات انكماش القوة 10 ، والتي يمكن تطبيقها على شرائح الكبار، أيضا. وتشمل التطبيقات المستقبلية المحتملة الأخرى (I) دراسات المجهري على المدى الطويل في شرائح مزروعة، على سبيل المثال لتقييم التكامل الهيكلي من الخلايا العضلية المستمدة من الخلايا الجذعية المستمدة حقن (إي) من الحقن تقاطع الفجوة الأصباغ نفاذية إلى التحقيق بين الخلايا اقتران أو (إي) دراسات البطانية وظيفة الأوعية الدموية من الاكليلري داخل السفن. في الختام، شرائح البطين هي نموذج الأنسجة متعدد الخلايا قيمة مع الحفاظ عليها في الجسم الحي مثل هيكل، والتي قد تساعد على التغلب على القيود المفروضة على نماذج زراعة الخلايا المشتركة والتي تنطبق على مجموعة واسعة من الدراسات الدوائية والفسيولوجية والتنموية والعلاج الخلوي.

وقد استخدمت شرائح الأنسجة رقيقة في كثير من الأحيان في العلوم الأساسية منذ ياماموت و مكلوين أظهرت في عام 1966 أن النشاط الكهربائي لشرائح الدماغ والحفاظ عليه في المختبر 1 . ومنذ ذلك الحين، وقد أجريت الدراسات الكهربية والدوائية على شرائح من الدماغ 2 والكبد 3 والرئة 4 وأنسجة عضلة القلب 5 و 6 و 7 . وقد وصفت التسجيلات الأولى المشبك التصحيح في شرائح البطين من قلوب الفئران حديثي الولادة في عام 1990 8 ، ولكن هذه التقنية سقطت في غياهب النسيان لبعض الوقت. بعد أكثر من عقد واحد في وقت لاحق، أنشأت مجموعتنا طريقة جديدة لإعداد الفئران الجنينية 9 ، حديثي الولادة 10 والكبار 11 شرائح القلب. هذه شرائح الأنسجة قابلة للحياة يمكن استخدامها للتجارب الحادة (شريحة الكبارق يمكن زراعتها لعدة ساعات) أو تجارب الثقافة على المدى القصير (الجنينية وشرائح الوليد يمكن زراعتها لبضعة أيام). تظهر شرائح في الجسم الحي مثل الخصائص الكهربية وانتشار الإثارة متجانسة كما تقييمها من قبل إمكانات عمل القطب حاد والتسجيلات مجموعة القطب الصغير 11 . نظرا لمورفولوجيا &quot;ثنائي الأبعاد&quot;، فإنها تسمح بالوصول المباشر لأقطاب التسجيل إلى جميع مناطق البطين، مما يجعلها أداة مثيرة للاهتمام للتحقيقات الكهربية ويثير خيارات تجريبية جديدة بالمقارنة مع قلوب لانجندورفف بيرفوسد كاملة. استجابة المخدرات من شرائح إلى حاصرات قناة أيون مثل فيراباميل (L- نوع كا 2 + مانع القناة)، ليدوكين (نا + مانع القناة)، 4-أمينوبيريدين (غير انتقائي تعتمد على الجهد K + قناة مانع) و لينوبيردين (كنق K + -channel بلوكر) 9 ، 11 </sup&gt; تتوافق مع الآثار المعروفة على كارديوميوسيتس فصلها. كشفت قياسات القوة متساوي القياس علاقة إيجابية قوة التردد واقترح بقوة وظيفة مقلص سليمة 10 . وأظهرت هذه النتائج أن شرائح البطين الفئران هي مناسبة كنموذج في المختبر الأنسجة للدراسات الفسيولوجية والدوائية. وعلاوة على ذلك، شرائح البطين من قلوب المتلقي في تركيبة مع تسجيلات قطب حاد أثبتت أن تكون أداة مفيدة جدا لتوصيف التكامل الكهربائي والميكانيكية، فضلا عن نضوج الجنين المزروع 12 ، 13 ، 14 والخلايا الجذعية 15 المستمدة من الخلايا الجذعية. باختصار، شرائح البطين هي قيمة ونموذج الأنسجة متعدد الخلايا إنشاء جيدا، وينبغي أن تعتبر مكملة ل كارديوميوسيتس فصل وقلوب لانجندورفف بيرفوسدفي أبحاث القلب والأوعية الدموية، مع ميزة كبيرة لتوفير في الجسم الحي مثل هيكل الأنسجة (على النقيض من الخلايا فصل)، وكذلك الوصول المباشر للتكنولوجيات القياس مثل تسجيلات القطب حاد لجميع مناطق القلب (على النقيض من الاستعدادات القلب كله).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="895">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:248px;">Leica VT 1000s</td>
			<td style="width:340px;">Leica Microsystems, Wetzlar, Germany</td>
			<td style="width:140px;"></td>
			<td style="width:167px;">Microtome with vibrating blade.</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:248px;">Stainless Steel Blades</td>
			<td style="width:340px;">Campden Instruments, Loughborough, England</td>
			<td>7550-1-SS</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pasteur pipettes&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich, St. Louise, USA</td>
			<td>Z627992&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:248px;">Fine brush, e.g. size 6 (4/32&#34;)</td>
			<td style="width:340px;">VWR, International, Radnor, USA</td>
			<td>149-2125</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Preparation table</td>
			<td style="width:340px;"></td>
			<td style="width:140px;"></td>
			<td style="width:167px;">self made</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:248px;">Molt for embedding ventricles in agarose</td>
			<td style="width:340px;"></td>
			<td style="width:140px;"></td>
			<td style="width:167px;">self made</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:248px;">1 ml Syringe</td>
			<td style="width:340px;">Becton, Dickinson;&#160; Franklin Lakes, USA</td>
			<td>300013</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">27Gx3/4`` Needles</td>
			<td rowspan="2" style="width:340px;">Braun, Melsungen, Germany</td>
			<td>4657705</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">20G 11/2`` Needles</td>
			<td>4657519</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Small scissor</td>
			<td style="width:340px;">WPI, Sarasota, USA</td>
			<td>501263</td>
			<td rowspan="2" style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Tweezers #5, 0.1 x 0.06 mm tip</td>
			<td style="width:340px;">WPI, Sarasota, USA</td>
			<td>500342</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Oxygen gas (medical grade O2)</td>
			<td style="width:340px;">Linde, Munich, Germany</td>
			<td style="width:140px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Carbogen gas (95 % O2, 5 % CO2)&#160;</td>
			<td style="width:340px;">Linde, Munich, Germany</td>
			<td style="width:140px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">NaCL</td>
			<td style="width:340px;">Sigma-Aldrich, St. Louise, USA</td>
			<td style="width:140px;">7647-14-5</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">KCL</td>
			<td style="width:340px;">Sigma-Aldrich, St. Louise, USA</td>
			<td style="width:140px;">746436</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:248px;">CaCl2</td>
			<td style="width:340px;">Sigma-Aldrich, St. Louise, USA</td>
			<td style="width:140px;">746495</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:248px;">KH2PO4</td>
			<td style="width:340px;">Sigma-Aldrich, St. Louise, USA</td>
			<td style="width:140px;">NIST200B&#160;</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">HEPES</td>
			<td style="width:340px;">Sigma-Aldrich, St. Louise, USA</td>
			<td style="width:140px;">51558</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:248px;">NaHCO3</td>
			<td style="width:340px;">Sigma-Aldrich, St. Louise, USA</td>
			<td style="width:140px;">S5761&#160;</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">D(+)-Glucose</td>
			<td style="width:340px;">Sigma-Aldrich, St. Louise, USA</td>
			<td style="width:140px;">G8270&#160;</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:248px;">MgSO4</td>
			<td style="width:340px;">Sigma-Aldrich, St. Louise, USA</td>
			<td style="width:140px;">M7506&#160;</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">NaOH</td>
			<td style="width:340px;">Sigma-Aldrich, St. Louise, USA</td>
			<td style="width:140px;">S8045&#160;</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Cyanoacrylate glue&#160;</td>
			<td style="width:340px;">Henkel, D&#252;sseldorf, Germany</td>
			<td style="width:140px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:248px;">Low-melt Agarose&#160;</td>
			<td style="width:340px;">Roth, Karlsruhe, Germany</td>
			<td style="width:140px;">6351.2</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:248px;">Heparin-sodium-25000 I.E./5mL</td>
			<td style="width:340px;">Ratiopharm, Ulm, Germany</td>
			<td style="width:140px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:248px;">Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium&#160; (DMEM), high glucose, GlutaMAX</td>
			<td style="width:340px;">ThermoScientific, Waltham, USA</td>
			<td style="width:140px;">10566016</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:248px;">SEC-10LX Amplifier</td>
			<td style="width:340px;">npi electronic GmbH, Tamm, Germany</td>
			<td>SEC-10LX</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:248px;">EPC 9</td>
			<td style="width:340px;">HEKA Elektronik GmbH, Lambrecht, Germany</td>
			<td style="width:140px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:248px;">Zeiss Axiovert 200</td>
			<td style="width:340px;">Zeiss, Oberkochen, Germany</td>
			<td style="width:140px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:248px;">&#160;Low magnification Micromanipulator</td>
			<td style="width:340px;">Narashige, Tokyo, Japan</td>
			<td style="width:140px;">Nm-3</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:248px;">High magnification, three-axis micromanipulator</td>
			<td style="width:340px;">Narashige, Tokyo, Japan</td>
			<td style="width:140px;">MHW-3</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:248px;">Peristaltic perfusion pump</td>
			<td style="width:340px;">Multi Channel Systems, Reutlingen, Germany</td>
			<td style="width:140px;">PPS2</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">2-channel temperature controller</td>
			<td style="width:340px;">Multi Channel Systems, Reutlingen, Germany</td>
			<td style="width:140px;">TCO02</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:248px;">Square pulse stimulator</td>
			<td style="width:340px;">Natus Europe GmbH, Planegg, Germany</td>
			<td style="width:140px;">Grass SD9</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Glass capillaries</td>
			<td style="width:340px;">WPI, Sarasota, USA</td>
			<td style="width:140px;">1B150F-1</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

murine short axis ventricular heart slices for electrophysiological studies

كارديوميوسيتس الفئران استخدمت على نطاق واسع للدراسات في المختبر من علم وظائف الأعضاء القلب واستراتيجيات علاجية جديدة. ومع ذلك، الاستعدادات متعددة الخلايا من كارديوميوسيتس فصلها ليست ممثلة للمجمع في هيكل الجسم الحي من العضلية، غير ميوسيتس والمصفوفة خارج الخلية، مما يؤثر على كل من الخصائص الميكانيكية والكهربية للقلب. هنا نحن تصف تقنية لإعداد شرائح البطين قابلة للحياة من قلوب الماوس الكبار مع الحفاظ عليها في الجسم الحي مثل هيكل الأنسجة، وإثبات مدى ملاءمتها للتسجيلات الكهربية. بعد استئصال القلب، يتم فصل البطينين من الأذينين، بيرفوسد مع كا 2 + خالية من الحل يحتوي على 2،3-بوتانيديون مونوكسيم وجزءا لا يتجزأ من كتلة الاغاروز ذوبان منخفضة 4٪. يتم وضع كتلة على مشراح مع شفرة تهتز، ويتم إعداد شرائح الأنسجة مع سمك 150-400 ميكرون حفظ الاهتزاز الحرةكنسي من شفرة في 60-70 هرتز وتحريك شفرة إلى الأمام ببطء ممكن. سمك شرائح يعتمد على مزيد من التطبيق. يتم تخزين شرائح في الجليد حل تيرود البارد مع 0.9 ملي كا 2 + و 2،3-بيوتانيديون مونوكسيمي (بدم) لمدة 30 دقيقة. بعد ذلك، يتم نقل شرائح إلى 37 درجة مئوية دمم لمدة 30 دقيقة لغسل بدم. شرائح يمكن استخدامها للدراسات الكهربية مع أقطاب حادة أو صفائف القطب الصغير، لقياسات القوة لتحليل وظيفة مقلص أو للتحقيق في التفاعل من الخلايا الجذعية المستمدة من الخلايا الجذعية المستمدة والأنسجة المضيفة. لتسجيلات القطب حاد، يتم وضع شريحة في طبق الثقافة 3 سم ثقافة على لوحة التدفئة من المجهر المقلوب. يتم تحفيز شريحة مع القطب أحادي القطب، ويتم تسجيل إمكانات العمل داخل الخلايا من العضلية داخل شريحة مع القطب الزجاج حاد.

احتشاء عضلة القلب يؤدي إلى فقدان لا رجعة فيه تقريبا من العضلية. العلاج استبدال الخلايا باستخدام الخلايا الجذعية المستمدة من الخلايا الجذعية لتجديد القلب الخارجية هو نهج علاجي واعد. التكامل الكهربائي والنضج من الخلايا المزروعة هي حاسمة لسلامة وكفاءة العلاج استبدال الخلايا. لتقييم التكامل والنضج، قمنا بزرع الخلايا العضلية المستمدة من الخلايا الجذعية المحفزة المستحثة (إبسم؛ 2 حقن 0.5 × 10 6 إبسم / 10 ميكرولتر) معربا عن تعزيز البروتين الفلورسنت الأخضر (إغف) في قلوب صحية من الفئران الكبار (انظر بينكوفر وآخرون. للحصول على وصف تفصيلي للطرق 15 ). بعد ستة أيام من الزرع، تم إعداد شرائح البطين من قلوب المتلقين باستخدام بروتوكول وصفها. يظهر تسجيل ممثل فيالشكل 3. وضعت شريحة تحتوي على إبسم مزروع في دمم عند 37 درجة مئوية وتحفيز فوكالي بواسطة القطب أحادي القطب وضعت في الأنسجة المضيف ( الشكل 3A ، يسار). تم تسجيل إمكانات العمل داخل الخلايا مع ميكرولتروديس الزجاج حادة مليئة 3 M بوكل في إغف زرع إيجابية إبسم والأنسجة المضيفة المجاورة داخل شرائح ( الشكل 3A ، والحق). ويمكن إثبات الثبات والتكامل الكهربائي من إبسم المزروع في قلوب المتلقين. اعتبرت إبسم لتكون متكاملة كهربائيا، إذا كان الترابط الزمني من التحف التحف وإمكانات العمل المسجلة داخل الخلايا في العضلية المزروعة كان حاضرا ( الشكل 3B ). ويمكن قياس نوعية التكامل الكهربائي عن طريق تأخير التنشيط الكهربائي، أي التأخير بين التحفيز وبداية ثe العمل أوبستروك المحتملة، وتكرار التحفيز القصوى دون كتل التوصيل، أي تردد التحفيز القصوى مما يؤدي إلى جيل 1: 1 من إمكانيات العمل بعد كل حافز. زرع إيبسم في هذه التجربة التمثيلية تم دمجها كهربائيا، كما هو مبين من قبل تردد التحفيز القصوى دون كتل التوصيل من حوالي 5 هرتز ( الشكل 3B ، يمين)، ولكن نوعية اقتران لم تكن جيدة كما هو الحال داخل الأنسجة المضيف كما هو مبين من قبل أطول التأخير بين التحف التحف والعمل أوبستروك المحتملة (الأنسجة المضيف: 8 مس؛ إبسم: 20 مللي ثانية). وكانت إمكانات العمل من كارديوميوسيتس المضيف 84 ميغابايت السعة، -74 مف القدرة الانبساطي القصوى، مدة 11 مللي ثانية في الاستقطاب 50٪، مدة 108 مللي ثانية في استقطاب 90٪ وسرعة أوبستروك من 114 V / ثانية. زيادة تردد التحفيز من 1 إلى 5 هرتز يؤدي إلى انخفاض في العمل دورات المحتملةأيون في استقطاب 90٪ (86 مللي ثانية). زرع إبسم أظهرت اختلافات كبيرة في خصائص المحتملة العمل. بالمقارنة مع الخلايا المضيفة، كان الاتساع أصغر (53 مف)، إمكانات الانبساطي القصوى أقل سلبية (-54 مف)، زادت مدة الاستقطاب 50٪ (14 مللي ثانية)، والمدة عند استقطاب 90٪ أقصر (90 مللي ثانية) وسرعة أوبستروك أبطأ (57 فولت / ثانية). زيادة في تردد التحفيز من 1 إلى 5 هرتز تسبب في انخفاض في مدة العمل المحتملة في 90٪ إعادة الاستقطاب (67 مللي ثانية). في الختام، في هذا المثال ممثل في 6 أيام بعد زرع، وأظهرت إبسم تحليلها الخصائص النمطية لل كارديوميوسيتس غير ناضجة. هذه النتيجة القصصية تتماشى مع القياسات في عدد كاف إحصائيا من الخلايا والاستعدادات، والتي تم الإبلاغ عنها قبل 15 . <img alt="شكل 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55725/55725fig1.jpg" /> شكل 1: </قوية&gt; حسب الطلب العفن لتضمين البطينين في أغاروس. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55725/55725fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55725/55725fig2.jpg" /> الشكل 2: حسب الطلب الدائري الكهربائي (الأرض) لشارب قطب التسجيلات. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55725/55725fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55725/55725fig3.jpg" /> الشكل 3: التكامل الكهربائي من إيبسم المزروع . ( A ) البطين شريحة القلب (يسار) التي تحتوي على إغف إيبسم إيجابية (يمين). SE:تحفيز الكهربائي. النقاط الحمراء بمناسبة موقع التسجيلات. ( B ) عمل التسجيلات المحتملة في الأنسجة المضيفة صحية (آثار العليا) وزرع إبسم (آثار أقل). تم تحفيز شريحة فوكالي مع القطب التحفيز وضعها في الأنسجة المضيف في حوالي 2 هرتز (آثار اليسار) و 5 هرتز (آثار الحق). <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55725/55725fig3large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Murine Short Axis Ventricular Heart Slices for Electrophysiological Studies at JoVE.com

Murine Short Axis Ventricular Heart Slices for Electrophysiological Studies

هنا، نحن تصف إعداد شرائح البطين قابلة للحياة من الفئران الكبار واستخدامها للالتسجيلات المحتملة عمل القطب حادة. هذه الاستعدادات متعددة الخلايا توفر الحفاظ عليها في الجسم الحي مثل هيكل الأنسجة، مما يجعلها نموذجا قيما للدراسات الكهربية والدوائية في المختبر .

الفئران قصيرة محور البطين شرائح القلب للدراسات الكهربية

Murine cardiomyocytes have been extensively used for in vitro studies of cardiac physiology and new therapeutic strategies. However, multicellular ...

murine-short-axis-ventricular-heart-slices-for-electrophysiological

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

7.3K Views.  University of Cologne.  هنا، نحن تصف إعداد شرائح البطين قابلة للحياة من الفئران الكبار واستخدامها للالتسجيلات المحتملة عمل القطب حادة. هذه الاستعدادات متعددة الخلايا توفر الحفاظ عليها في الجسم الحي مثل هيكل الأنسجة، مما يجعلها نموذجا قيما للدراسات الكهربي...

Video: Murine Short Axis Ventricular Heart Slices for Electrophysiological Studies

Reduction in Left Ventricular Wall Stress and Improvement in Function in Failing Hearts using Algisyl-LVR

Injection of Algisyl-LVR, a treatment under clinical development, is intended to treat patients with dilated cardiomyopathy. This treatment was recently used for the first time in patients who had symptomatic heart failure. In all patients, cardiac function of the left ventricle (LV) improved significantly, as manifested by consistent reduction of the LV volume and wall stress. Here we describe this novel treatment procedure and the methods used to quantify its effects on LV wall stress and function.
Algisyl-LVR is a biopolymer gel consisting of Na+-Alginate and Ca2+-Alginate. The treatment procedure was carried out by mixing these two components and then combining them into one syringe for intramyocardial injections. This mixture was injected at 10 to 19 locations mid-way between the base and apex of the LV free wall in patients.
Magnetic resonance imaging (MRI), together with mathematical modeling, was used to quantify the effects of this treatment in patients before treatment and at various time points during recovery. The epicardial and endocardial surfaces were first digitized from the MR images to reconstruct the LV geometry at end-systole and at end-diastole. Left ventricular cavity volumes were then measured from these reconstructed surfaces.
Mathematical models of the LV were created from these MRI-reconstructed surfaces to calculate regional myofiber stress. Each LV model was constructed so that 1) it deforms according to a previously validated stress-strain relationship of the myocardium, and 2) the predicted LV cavity volume from these models matches the corresponding MRI-measured volume at end-diastole and end-systole. Diastolic filling was simulated by loading the LV endocardial surface with a prescribed end-diastolic pressure. Systolic contraction was simulated by concurrently loading the endocardial surface with a prescribed end-systolic pressure and adding active contraction in the myofiber direction. Regional myofiber stress at end-diastole and end-systole was computed from the deformed LV based on the stress-strain relationship.

This article describes procedures for implanting a novel hydrogel in failing hearts and quantifying its effect on left ventricular wall stress and function. These procedures have been successfully applied in dogs and humans.

تخفيض في البطين الأيسر الإجهاد الحائط والتحسين في وظيفة في عدم قلوب باستخدام Algisyl-LVR

Injection of  Algisyl-LVR, a treatment under clinical development, is intended to treat  patients with dilated cardiomyopathy. This treatment was recently ...

Murine Model of Wound Healing

Wound healing and repair are the most complex biological processes that occur in human life. After injury, multiple biological pathways become activated. Impaired wound healing, which occurs in diabetic patients for example, can lead to severe unfavorable outcomes such as amputation. There is, therefore, an increasing impetus to develop novel agents that promote wound repair. The testing of these has been limited to large animal models such as swine, which are often impractical. Mice represent the ideal preclinical model, as they are economical and amenable to genetic manipulation, which allows for mechanistic investigation. However, wound healing in a mouse is fundamentally different to that of humans as it primarily occurs via contraction. Our murine model overcomes this by incorporating a splint around the wound. By splinting the wound, the repair process is then dependent on epithelialization, cellular proliferation and angiogenesis, which closely mirror the biological processes of human wound healing. Whilst requiring consistency and care, this murine model does not involve complicated surgical techniques and allows for the robust testing of promising agents that may, for example, promote angiogenesis or inhibit inflammation. Furthermore, each mouse acts as its own control as two wounds are prepared, enabling the application of both the test compound and the vehicle control on the same animal. In conclusion, we demonstrate a practical, easy-to-learn, and robust model of wound healing, which is comparable to that of humans.

A murine model of cutaneous wound healing that can be used to assess therapeutic compounds in physiological and pathophysiological settings.

نموذج الفئران من التئام الجروح

Wound healing and repair are the most complex biological processes that occur in human life. After injury, multiple biological pathways become activated. ...

Intramyocardial Cell Delivery: Observations in Murine Hearts

Previous studies showed that cell delivery promotes cardiac function amelioration by release of cytokines and factors that increase cardiac tissue revascularization and cell survival. In addition, further observations revealed that specific stem cells, such as cardiac stem cells, mesenchymal stem cells and cardiospheres have the ability to integrate within the surrounding myocardium by differentiating into cardiomyocytes, smooth muscle cells and endothelial cells.
Here, we present the materials and methods to reliably deliver noncontractile cells into the left ventricular wall of immunodepleted mice. The salient steps of this microsurgical procedure involve anesthesia and analgesia injection, intratracheal intubation, incision to open the chest and expose the heart and delivery of cells by a sterile 30-gauge needle and a precision microliter syringe.
Tissue processing consisting of heart harvesting, embedding, sectioning and histological staining showed that intramyocardial cell injection produced a small damage in the epicardial area, as well as in the ventricular wall. Noncontractile cells were retained into the myocardial wall of immunocompromised mice and were surrounded by a layer of fibrotic tissue, likely to protect from cardiac pressure and mechanical load.

Intramyocardial cell delivery in murine models of cardiovascular diseases, such as hypertension or myocardial infarction, is widely used to test the therapeutic potential of different cell types in regenerative studies. Therefore, a detailed description and a clear visualization of this surgical procedure will help to define the limits and advantages of cardiovascular cell therapeutic analyses in small rodents.

داخل عضلة القلب توصيل الخليوي: ملاحظات في قلوب الفئران

Previous studies showed that cell delivery promotes cardiac function amelioration by release of cytokines and factors that increase cardiac tissue ...

Murine Heterotopic Heart Transplant Technique

It is now over forty years since this technique was first reported by Corry, Wynn and Russell. Although it took some years for other labs to become proficient in and utilize this technique, it is now widely used by many laboratories around the world. A significant refinement to the original technique was developed and reported in 2001 by Niimi. Described here are the techniques that have evolved over more than a decade in the hands of three surgeons (Plenter, Grazia, Pietra) in our center. These techniques are now being passed on to a younger generation of surgeons and researchers.
Based largely on the Niimi experience, the procedures used have evolved in the fine details - details which we will endeavor to relate here in such a way that others may be able to use this very useful model. Like Niimi, we have found that a video aid to learning is a priceless resource for the beginner.

The manuscript describes the steps required to perform the heterotopic heart transplant in the mouse.

الفئران غيري مكاني القلب زرع تقنية

It is now over forty years since this technique was first reported by Corry, Wynn and Russell. Although it took some years for other labs to become ...

Use of Two Intracorporeal Ventricular Assist Devices As a Total Artificial Heart

Mechanical circulatory support (MCS) has been introduced as a viable alternative to heart transplantation primarily through the use of intracorporeal ventricular assist devices (VADs) for support of the left ventricle. However, certain clinical scenarios warrant biventricular mechanical support. One strategy for some patients is the excision of both ventricles and the implantation of two VAD pumps as a total artificial heart (TAH). This has recently been made possible by the improvements in device design and the small profile of centrifugal devices. This TAH approach remains experimental with many important challenges such as the device settings to balance the right and left circulation, the orientation of the devices and the outflow graft with their influence on hemolysis and stability, and the outcome of chronic support using such an orientation. This protocol aims to provide a reproducible approach for total artificial heart replacement with two intracorporeal centrifugal VADs in a cow model.

Here, we present a protocol using two centrifugal pumps as a total artificial heart replacement.

استخدام اثنين من أجهزة مساعدة البطين إينتراكوربوريل كقلب اصطناعي المجموع

Mechanical circulatory support (MCS) has been introduced as a viable alternative to heart transplantation primarily through the use of intracorporeal ...

Electrophysiological Assessment of Murine Atria with High-Resolution Optical Mapping

Recent genome-wide association studies targeting atrial fibrillation (AF) have indicated a strong association between the genotype and electrophysiological phenotype in the atria. That encourages us to utilize a genetically-engineered mouse model to elucidate the mechanism of AF. However, it is difficult to evaluate the electrophysiological properties in murine atria due to their small size. This protocol describes the electrophysiological evaluation of atria using an optical mapping system with a high temporal and spatial resolution in Langendorff perfused murine hearts. The optical mapping system is assembled with dual high-speed complementary metal oxide semiconductor cameras and high magnification objective lenses, to detect the fluorescence of a voltage-sensitive dye and Ca2+ indicator. To focus on the assessment of murine atria, optical mapping is performed with an area of 2 mm &#215; 2 mm or 10 mm x 10 mm, with a 100 &#215; 100 resolution (20 &#181;m/pixel or 100 &#181;m/pixel) and sampling rate of up to 10 kHz (0.1 ms) at maximum. A 1-French size quadripolar electrode pacing catheter is placed into the right atrium through the superior vena cava avoiding any mechanical damage to the atrium, and pacing stimulation is delivered through the catheter. An electrophysiological study is performed with programmed stimulation including constant pacing, burst pacing, and up to triple extrastimuli pacing. Under a spontaneous or pacing rhythm, the optical mapping recorded the action potential duration, activation map, conduction velocity, and Ca2+ transient individually in the right and left atria. In addition, the programmed stimulation also determines the inducibility of atrial tachyarrhythmias. Precise activation mapping is performed to identify the propagation of the excitation in the atrium during an induced atrial tachyarrhythmia. Optical mapping with a specialized setting enables a thorough electrophysiological evaluation of the atrium in murine pathological models.

This protocol describes the electrophysiological evaluation of murine atria utilizing an optical mapping system with a high temporal and spatial resolution, including dual recordings of the membrane voltage and Ca2+ transient under programmed stimulation through a specialized electrode catheter.

تقييم الكهربية من مورين الاذينين مع رسم الخرائط الضوئية عالية الدقة

Recent genome-wide association studies targeting atrial fibrillation (AF) have indicated a strong association between the genotype and ...

Optocardiography and Electrophysiology Studies of Ex Vivo Langendorff-perfused Hearts

Small animal models are most commonly used in cardiovascular research due to the availability of genetically modified species and lower cost compared to larger animals. Yet, larger mammals are better suited for translational research questions related to normal cardiac physiology, pathophysiology, and preclinical testing of therapeutic agents. To overcome the technical barriers associated with employing a larger animal model in cardiac research, we describe an approach to measure physiological parameters in an isolated, Langendorff-perfused piglet heart. This approach combines two powerful experimental tools to evaluate the state of the heart: electrophysiology (EP) study and simultaneous optical mapping of transmembrane voltage and intracellular calcium using parameter sensitive dyes (RH237, Rhod2-AM). The described methodologies are well suited for translational studies investigating the cardiac conduction system, alterations in action potential morphology, calcium handling, excitation-contraction coupling and the incidence of cardiac alternans or arrhythmias.

The objective of this study was to establish a method for investigating cardiac dynamics using a translational animal model. The described experimental approach incorporates dual-emission optocardiography in conjunction with an electrophysiological study to assess electrical activity in an isolated, intact porcine heart model.

دراسات الفيزيولوجيا الكهربية والدراسات الكهربائية السابقة لل فيفو لانغرندوف

Small animal models are most commonly used in cardiovascular research due to the availability of genetically modified species and lower cost compared to ...

Murine Precision-Cut Liver Slices as an Ex Vivo Model of Liver Biology

Understanding the mechanisms of liver injury, hepatic fibrosis, and cirrhosis that underlie chronic liver diseases (i.e., viral hepatitis, non-alcoholic fatty liver disease, metabolic liver disease, and liver cancer) requires experimental manipulation of animal models and in vitro cell cultures. Both techniques have limitations, such as the requirement of large numbers of animals for in vivo manipulation. However, in vitro cell cultures do not reproduce the structure and function of the multicellular hepatic environment. The use of precision-cut liver slices is a technique in which uniform slices of viable mouse liver are maintained in laboratory tissue culture for experimental manipulation. This technique occupies an experimental niche that exists between animal studies and in vitro cell culture methods. The presented protocol describes a straightforward and reliable method to isolate and culture precision-cut liver slices from mice. As an application of this technique, ex vivo liver slices are treated with bile acids to simulate cholestatic liver injury and ultimately assess the mechanisms of hepatic fibrogenesis.

This protocol provides a simple and reliable method for the production of viable precision-cut liver slices from mice. The ex vivo tissue samples can be maintained under laboratory tissue culture conditions for multiple days, providing a flexible model to examine liver pathobiology.

المورين الدقة قطع شرائح الكبد كنموذج السابق فيفو بيولوجيا الكبد

Understanding the mechanisms of liver injury, hepatic fibrosis, and cirrhosis that underlie chronic liver diseases (i.e., viral hepatitis, non-alcoholic ...

Location, Dissection, and Analysis of the Murine Stellate Ganglion

The autonomic nervous system is a substantial driver of cardiac electrophysiology. Especially&#160;the role of its sympathetic branch is an ongoing matter of investigation in the pathophysiology of ventricular arrhythmias (VA). Neurons in the stellate ganglia (SG)&#160;&#8211;&#160;bilateral star-shaped structures of the sympathetic chain &#8211;&#160;are an important component of the sympathetic infrastructure. The SG are a recognized target for&#160;treatment via cardiac sympathetic denervation in patients with therapy-refractory VA. While neuronal remodeling and glial activation in the SG have been described in patients with VA, the underlying cellular and molecular processes that potentially precede the onset of arrhythmia are only insufficiently understood and should be elucidated to improve autonomic modulation. Mouse models allow us to study sympathetic neuronal remodeling, but identification of the murine SG is challenging for the inexperienced investigator. Thus, in-depth cellular and molecular biological studies of the murine SG are lacking for many common cardiac diseases. Here, we describe a basic repertoire for dissecting and studying the SG in adult mice for analyses at RNA level (RNA isolation for gene expression analyses, in situ hybridization), protein level (immunofluorescent whole mount staining), and cellular level (basic morphology, cell size measurement). We present potential solutions to overcome challenges in the preparation technique, and how to improve staining via quenching of autofluorescence. This allows for the visualization of neurons as well as glial cells via established markers in order to determine cell composition and remodeling processes. The methods presented here allow characterizing the SG to gain further information on autonomic dysfunction in mice prone to VA and can be complemented by additional techniques investigating neuronal and glial components of the autonomic nervous system in the heart.

Pathophysiological changes in the cardiac autonomic nervous system, especially in its sympathetic branch, contribute to the onset and maintenance of ventricular arrhythmias. In the present protocol, we show how to characterize murine stellate ganglia to improve the understanding of the underlying molecular and cellular processes.

الموقع، تشريح، وتحليل عصابة مورين ستيلاتي

The autonomic nervous system is a substantial driver of cardiac electrophysiology. Especially&#160;the role of its sympathetic branch is an ongoing matter ...

Use of a Percutaneous Ventricular Assist Device/Left Atrium to Femoral Artery Bypass System for Cardiogenic Shock

The left atrial to femoral artery bypass (LAFAB) system is a mechanical circulatory support (MCS) device used in cardiogenic shock (CS) that bypasses the left ventricle by draining blood from the left atrium (LA) and returning it to the systemic arterial circulation via the femoral artery. It can provide flows ranging from 2.5-5 L/min depending on the size of the cannula. Here, we discuss the mechanism of action of LAFAB, available clinical data, indications for its use in cardiogenic shock, steps of implantation, post-procedural care, and complications associated with the use of this device and their management.
We also provide a brief video of the procedural component of device therapy, including the pre-placement preparation, percutaneous placement of the device via transseptal puncture under echocardiographic guidance and the post-operative management of device parameters.

The following article describes the stepwise procedure for placement of a device (e.g., Tandemheart) in cardiogenic shock (CS) that is a percutaneous left ventricular assist device (pLVAD) and a left atrial to femoral artery bypass (LAFAB) system that bypasses and supports the left ventricle (LV) in CS.

استخدام جهاز مساعدة البطين عن طريق الجلد / الأذين الأيسر إلى نظام تجاوز الشريان الفخذي للصدمة القلبية

The left atrial to femoral artery bypass (LAFAB) system is a mechanical circulatory support (MCS) device used in cardiogenic shock (CS) that bypasses the ...