23. Februar 2012
Messen Drucks der linken Herzkammer (LV) in der embryonalen und neugeborenen Mäusen beschrieben. Der Druck wird durch Einführen einer Nadel mit einem Fluid gefüllten Wandler in der LV unter Ultraschallführung gemessen. Es ist darauf zu normaler Herzfunktion während des experimentellen Protokolls zu halten.
Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, den Druck in der linken Herzkammer oder LV bei spätembryonalen und neugeborenen Mäusen zu messen. Zunächst wird die Ausrüstung vorbereitet. Eine mit einem Drucksensor verbundene Nadel muss mit einer Ultraschallsonde ausgerichtet werden.
Dann wird eine Maus präpariert und ihre linke Herzkammer (LV) mittels Ultraschall abgebildet. Anschließend wird die Nadel in das LV-Lumen vorgeschoben und pulsatile Druckmessungen werden aufgezeichnet. Abschließend zeigen die Ergebnisse systolische Druckwerte bei spätembryonalen und frühneonatalen Mäusen mittels dieser ultraschallgeführten, flüssigkeitsgefüllten Katheterisierung.
Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden wie Servo-, ohne Druckmessungen oder Festkörper-Kathetern besteht darin, dass der Druck bei spätem embryonalen und neonatalen Mäusen robust und reproduzierbar gemessen werden kann. Im Allgemeinen haben Personen, die neu in dieser Technik sind, Schwierigkeiten, da es herausfordernd ist, die Orientierung des Embryos in der Embryonalhülle beizubehalten, da sich der Embryo drehen wird. Unter Anwendung der Ultraschallsonde wählen Sie je nach Entwicklungsstadium der zu untersuchenden Maus eine Sonde aus und füllen diese mit destilliertem Wasser.
Platzieren Sie die Sonde in der verstellbaren Halterung des Ultraschallsystems. Stellen Sie die Halterung so ein, dass sie eine langaxiale LV-Ansicht einer auf der Plattform befestigten Maus zeigt, wobei die LV-Spitze in Richtung des Injektionsarms weist. Das Drucksystem besteht aus einem flüssigkeitsgefüllten Druckmessumformer, einer Brückenverstärker-Datenerfassungseinheit und einem Labordiagramm.
Ein Softwarepaket, eine 20-Milliliter-Spritze, gefüllt mit 10 % heparinisiertem Kochsalzlösung, wird verwendet, um die Leitung zu spülen. Stellen Sie sicher, dass keine Blasen in der Leitung oder über dem Transducer eingeschlossen werden. Die Leitung zum Transducer wird über Dreiweg-Hähne, Anschlussstutzen mit Sicherungsverschluss und Schlauchmuffen verbunden.
Kalibrieren Sie das Druckmesssystem mit einem Manometer, montieren Sie die Nadel, die Schläuche und die Hülle am Injektionsarm. Ersetzen Sie das Manometer durch eine Hülle, um die Schläuche am Injektionsarm zu befestigen. Die Hülle ist einfach ein modifizierter Spritzenkörper mit drei Milliliter Volumen.
Befestigen Sie den Drucktransducer in einem Ring. Stellen Sie ihn in etwa auf die Höhe der Bildgebungsplattform, um Verstopfungen zu vermeiden. Bringen Sie die größtmögliche Nadelgröße an der Nadelzuleitung an und injizieren Sie weiteres heparinisiertes Salin, bis ein paar Tropfen austreten.
Führen Sie die Nadel erneut heraus. Stellen Sie sicher, dass keine Blasen in der Schlauchleitung oder über dem Wandler eingeschlossen sind. Platzieren Sie nun einen Haufen Ultraschallgel auf der Bildplattform.
Drehen Sie die Nadel vom Gehäuse der Drei-Milliliter-Spritze so, dass die abgeschrägte Kante der Nadel nach oben zeigt. Richten Sie dann mithilfe des verstellbaren Stativs die Sonde vorsichtig aus, sodass die Nadel direkt in das Gel vorgeschoben werden kann. Unterhalb der Mitte der Bildgebungssonde muss die Nadel weit genug unterhalb der Sonde liegen, um die Sondendeckung nicht zu durchstechen, aber nahe genug, um innerhalb der Fokustiefe der Sonde zu bleiben.
Gegebenenfalls kann die Nadel von Hand gebogen werden, damit sie während ihrer gesamten Bewegung in der korrekten Ebene verbleibt. Unter Beibehaltung der Ausrichtung die Nadel zurückziehen und die Bildgebungsprobenheber anheben, um eine Maus auf die Bildgebungsplattform zu positionieren. Die Nadel ersetzen, bevor mit der Anästhesie der Maus fortgefahren wird.
Eine trächtige Maus im festgelegten Zeitplan oder ein neugeborenes Mäuschen kann durch kontinuierliche Inhalation von 1,5 % Isofluran über eine Schlauchleitung in eine Standard-Nasenkanüle gebracht werden, die an den kleinen Kopf eines neugeborenen Mäuschen angepasst ist. Bei neugeborenen Mäusen befestigen Sie das Tier in Rückenlage auf der Bildgebungsplattform des Ultraschallsystems, wobei die Herzspitze (LV-Apex) in Richtung des Injektionsarms zeigt. Bei neugeborenen Mäusen halten Sie die Körpertemperatur mit einer externen Wärmelampe konstant.
Schwangere Mäuse erfordern eine intensivere Vorbereitung. Tragen Sie Ultraschallgel an den Extremitäten auf, um eine Kopplung mit dem angebrachten EKG-Detektor herzustellen, und überwachen Sie die Herzfrequenz. Führen Sie das Rektalthermometer zur Rückmeldung ein.
Kontrolle der Körpertemperatur. Entfernen Sie die Haare vom Bauch mit einer Enthaarungscreme und spülen Sie sie mit Wasser ab. Öffnen Sie den Bauch mit einer Präzisionsschere und einer gebogenen Pinzette.
Ein Uterushorn nach außen führen und auf einen mit warmer Kochsalzlösung angefeuchteten Mulltupfer legen. Während des gesamten Verfahrens Embryonen und Bauch der Mutter feucht halten. Unter periodischer Zugabe warmer Kochsalzlösung vorsichtig einen Embryo in die richtige Position bringen, um eine parasternale Langachsenansicht des LV zu erhalten. Mithilfe der Ultraschallsonde kann eine Mullbinde verwendet werden, um die Orientierung des Embryos stabil zu halten.
Fahren Sie mit der Messung des Drucks in allen Embryonen eines Uterushorns fort, bevor Sie den Vorgang mit dem anderen Uterushorn wiederholen. Beginnen Sie damit, vorgewärmtes Degas-Ultraschallgel auf einem embryonalen oder neugeborenen Maus zu platzieren. Senken Sie die Bildgebungs-Sonde ab und justieren Sie den Winkel der Bildgebungsplattform, um eine optimale parasternale lange Achse der LV-Darstellung zu erhalten.
Verändern Sie den Winkel der Sonde nicht, da sonst die Ausrichtung der Nadel verloren geht. Überwachen Sie dabei das LV-Bild auf dem Ultraschallbildschirm und führen Sie die Nadel langsam vorwärts, bis sie sich nahe dem unteren Ende der Sonde befindet. Korrigieren Sie gegebenenfalls die Position der Nadel und der Sonde, um Ausrichtungsabweichungen zu beheben.
Das Bild der neugeborenen Maus zeigt eine ideale Orientierung für das lv, die mit einem Embryo schwer zu erreichen ist. Beginnen Sie mit der Aufzeichnung der Druckdaten. Spülen Sie die Nadel vorsichtig mit Kochsalzlösung und schließen Sie den Hahn zur 20-Milliliter-Spritze und zur Umgebungsluft.
Beobachten Sie den Druck. Erhöhen Sie im Programm, um sicherzustellen, dass ein minimaler Druck auf die Nadel ausgeübt wird. Bewegen Sie die Nadel langsam vorwärts, bis sie am Rand des Ultraschallbilds sichtbar ist, aber noch nicht im LV.
Falls erforderlich, justieren Sie die Nadelposition, um am Apex in das linke Ventrikel (LV) einzudringen. Passen Sie die Position der Sonde bei Bedarf an, um ein klares Bild der Nadel zu gewährleisten. Führen Sie die Nadel unter kontinuierlicher Aufzeichnung der Druckdaten und Überwachung der Nadelposition im Ultraschallbild in das LV-Lumen ein.
Der Beginn pulsierender Aufzeichnungen vom Druckmesswandler bestätigt die Lage innerhalb des LV-Lumens. Falls die Nadel im LV-Lumen zu liegen scheint, aber die Druckaufzeichnungen nicht pulsierend sind, spülen Sie die Nadel mit einem leichten Klopfen auf den Spritzenstempel, bis ein Druckanstieg erkannt wird. Die Flüssigkeitsperfusion muss minimal sein, um eine Veränderung des Herzverhaltens während der Druckmessungen zu vermeiden.
Wenn die Druckwerte weiterhin nicht pulsierend sind, befindet sich die Nadel möglicherweise oberhalb oder unterhalb der korrekten Ebene und nicht im LV-Lumen. Ziehen Sie die Nadel zurück, spülen Sie sie mit Kochsalzlösung und führen Sie sie erneut vor. Noch einmal.
Wenn weiterhin keine pulsierenden Messwerte erfasst werden, fahren Sie mit der nächsten Maus fort und verwenden Sie stets eine neue Nadel für jede neue Maus. Der gesamte Vorgang sollte so schnell wie möglich durchgeführt werden, um die Belastung der Embryonen und Neugeborenen während der Dauer des Experiments zu minimieren. Der ventrikuläre Druck von C 57 Black six J Mäusen wurde bei einer E 18 Maus gemessen.
Wie erwartet war der Druck nahezu null, als sich die Nadel außerhalb des linken Ventrikels (LV) befand, und zeigte sich ein pulsierender Druck, als sie sich innerhalb des LV bei einer älteren P14-Maus befand. Die Druckmessung war gedämpft, da die Druckamplitude größer und die Herzfrequenz höher war. Die Herzfrequenzen wurden aus der Frequenz der pulsierenden Druckmessungen für verschiedene Altersstufen zwischen E18 und P14 bestimmt.
Die Herzfrequenzen wurden gemessen und die systolischen Drücke in der linken Herzkammer berechnet. Während des Durchführens dieses Verfahrens ist es wichtig, die Embryonen regelmäßig zu befeuchten und den Zustand der Mutter zu überprüfen. Diese Technik eröffnet Forschern der kardiovaskulären Physiologie die Möglichkeit, Blutdruckveränderungen bei sich entwickelnden Mäusen zu untersuchen.
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In diesem Artikel wird ein Verfahren zur Messung des linksventrikulären (LV) Drucks bei spätembryonalen und neugeborenen Mäusen unter Ultraschallführung beschrieben. Die Methode beinhaltet das Einführen einer mit einem Druckmessgerät verbundenen Nadel in den LV, wobei die Aufrechterhaltung einer normalen Herzfunktion sicherzustellen ist.
Die quantitative Messung des Drucks in der linken Herzkammer bei spätembryonalen und neugeborenen Mäusen ermöglicht eine präzise Untersuchung der kardiovaskulären Entwicklung und der Mechanotransduktion in krankheitsrelevanten Modellen. Diese Fähigkeit stützt eine vorhersagbare Aussagekraft bei der Zielvalidierung für vaskuläre und kardiale Forschung, insbesondere dort, wo mechanische Belastung und Defekte der extrazellulären Matrix eine Rolle spielen. Die Integration robuster Druckmessungen in frühe Untersuchungsphasen reduziert das Risiko bei nachgelagerten translationalen und präklinischen Entscheidungen für kardiovaskuläre Forschungsprogramme.
Diese Methode verbindet die frühe Entdeckung mit der präklinischen Forschung, indem sie eine hypothesengeleitete, quantitative Beurteilung der Herzfunktion in entwicklungsrelevanten Mausmodellen ermöglicht.