Hochfrequenz-Ultraschall für die Analyse der fetalen und plazentaren Entwicklung In Vivo
Summary
Hier beschreiben wir die Technik der Hochfrequenz-Ultraschall zur in Vivo Analyse der Feten bei Mäusen. Diese Methode ermöglicht das Follow-up von Föten und die Analyse der plazentaren Parameter sowie mütterlichen und fetalen Durchblutung während der gesamten Schwangerschaft.
Abstract
Ultraschall-Bildgebung ist eine weit verbreitete Methode zur Erkennung von Organanomalien und Tumoren im menschlichen und tierischen Geweben. Die Methode ist nicht invasiv, harmlos und schmerzlos, und die Anwendung ist einfach, schnell und überall, auch mit mobilen Geräten durchgeführt werden kann. Während der Schwangerschaft ist Ultraschall-Bildgebung standardgemäß zur fetalen Entwicklung aufmerksam verfolgen. Die Technik ist wichtig, intrauterine Wachstumsretardierung (IUGR), eine Komplikation der Schwangerschaft mit kurz- und langfristigen gesundheitlichen Folgen für die Mutter und Fötus zu bewerten. Verständnis des Prozesses der IUGR ist unverzichtbar für die Entwicklung von wirksamerer Therapiestrategien.
Das Ultraschallsystem verwendet in diesem Manuskript ist ein Ultraschallgerät für die Analyse von kleinen Tieren hergestellt und kann in verschiedenen Forschungsbereichen, einschließlich der Schwangerschaft verwendet werden. Hier beschreiben wir die Nutzung des Systems für in Vivo Analyse der Feten von natürlichen killer (NK) Zelle/Mastzellen (MC)-mangelhafte Mütter das Wachstum eingeschränkt Welpen gebären. Das Protokoll beinhaltet die Vorbereitung des Systems, Umgang mit den Mäusen vor und während der Messungen und die Verwendung von den B-Modus, Farb-doppler-Modus und Puls-Wave doppler-Modus. Fetale Größe, plazentare Größe und Blut-Versorgungsmaterial zu den Fötus wurden analysiert. Wir fanden reduzierte Implantation Größen und kleinere Plazenta in NK/MC-defizienten Mäusen von Mid Schwangerschaft ab. Darüber hinaus MC/NK-Mangel war abwesend zugeordnet und umgekehrt Ende diastolischer Strömung in der fetalen Arteria Umbilicalis(UmA) und einen erhöhten Widerstand-Index. Die im Protokoll beschriebenen Methoden können leicht für Verwandte und nicht verwandte Forschungsthemen verwendet werden.
Introduction
Ultraschall ist Schallwellen mit Frequenzen oberhalb des hörbaren Bereiches des menschlichen Ohres, größer als etwa 20 kHz1. Tiere wie Fledermäuse, Wales, Delfine2,3, Mäuse4, Ratten5und Maus Lemuren6 alle verwenden Ultraschall zur Orientierung oder Kommunikation. Menschen nutzen des Ultraschalls für verschiedene technische und medizinische Anwendungen. Ein Ultraschallgerät kann die Schallwelle zu erstellen und zu verteilen und repräsentieren das Signal. Wenn Ultraschall auf ein Hindernis stösst, der Klang wird reflektiert, absorbiert oder kann durch sie gehen. Die Anwendung von Ultraschall als ein bildgebendes Verfahren, Sonographie, genannt dient zur Analyse von organischen Geweben in der Human- oder Veterinärmedizin wie das Herz (Echokardiographie)7,8, Lunge9, Schilddrüse10 , Nieren11und urinausscheidenden und reproduktiven Traktate12,13; Erkennung von Gallensteinen14 und Tumoren15; und Bewertung der Durchblutung der Gefäße oder Organe16,17. Ultraschall ist eine Standardmethode in Vorsorgeuntersuchungen während der Schwangerschaft und fetalen Entwicklungsstörungen oder Beeinträchtigungen frühzeitig erkannt werden können. Insbesondere wird das Wachstum des Fötus in regelmäßigen Abständen zu erkennen, eine mögliche IUGR überwacht. Schließlich kann fetalen Durchblutung überwacht werden, da das Wachstum Einschränkungen18,19,20,21hinweisen kann.
Ein großer Vorteil der Ultraschall-Bildgebung im Vergleich zu anderen Methoden wie Röntgen ist der Klang Harmlosigkeit der Gewebe analysiert werden. Diese einfache und schnelle Methode ist nicht invasiv, schmerzlos, und kann eine Anzahl von Zeiten verwendet. Die Anschaffungskosten ein Ultraschallgerät ist teuer; Allerdings sind die Verbrauchsmaterialien benötigt billig. In diesem Manuskript verwendete Ultraschall-System eignet sich für eine Reihe von Tiermodellen (d. h. Mäuse und Fische) während ein Ultraschallgerät für den Menschen eine Frequenz von 3-15 mHz erfordert, eine Frequenz von 15-70 mHz ist erforderlich für Mäuse.
Das vorliegende Manuskript beschreibt ein Protokoll für die Verwendung von B-Mode, doppler Farbmodus und Puls-Wave doppler-Modus. Die Beschreibung beinhaltet die Vorbereitung von Mäusen als auch Leistung, Datenerfassung und Speicherung. Diese Methode wurde erfolgreich angewandte, verschiedene Mausstämme überhaupt Schwangerschafts Tage und kann zur fetalen und plazentaren Entwicklung sowie mütterlichen und fetalen Blutparameter zu untersuchen. Hier werden alle Anwendungen basierend auf unsere Studien mit schwangeren MC/NK-defizienten und Kontrolle Mäuse erklärt.
Protocol
Representative Results
Discussion
Mit unserem Ultraschallsystem haben wir bewiesen fetale Wachstumsretardierung bei MC/NK-defizienten Müttern aus gd10 auf. Darüber hinaus bei gd10 und 12, wir beobachteten reduzierte plazentare Abmessungen und bei gd14 das Fehlen oder die Umkehrung der Ende diastolischer Strömung in die UmAs einige Föten von uMC/uNK-defizienten Mäusen. Dieses Zeichen der schlechten Vaskularisation war verbunden mit einem nennenswerten Widerstand Index der Arterien IUGR angibt. Ergebnisse bestätigen die wichtige Rolle der uMCs und uN…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vielen Dank an die Imaging Instrument Company (insbesondere für Magdalena Steiner, Katrin Suppelt und Sandra Meyer) für ihre angenehme und schnelle Unterstützung und alle unsere Fragen bezüglich der Imaging-System und dessen Nutzung unverzüglich und vollständig zu beantworten. Wir sind dankbar, Prof. Hans-Reimer Rodewald und Dr. Thorsten Feyerabend (DKFZ Heidelberg, Deutschland) für die Bereitstellung der Cpa3-Kolonie. Darüber hinaus bedanken wir uns bei Stefanie Langwisch, wer war verantwortlich für die Maus-Kolonien und generiert, die die Bilder in Abbildung 1.
Die Arbeit und das Imaging System wurden durch Zuschüsse von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), A.C.Z. (ZE526/6-1 und AZ526/6-2) finanziert, die Projekte eingebettet in die DFG Priorität Programm 1394 “Mastzellen in Gesundheit und Krankheit.”
Materials
| LEAF anti-Maus CD122 (IL-2Rb) | BioLegend | 123204 | Klon TM-β1; 500 µg |
| Vevo 2100 System | FujiFilm VisualSonics Inc. | Transducer MS550D-0421 | |
| Vevo LAB Software | FujiFilm VisualSonics Inc. | ||
| Isoflurane | Baxter | PZN: 6497131 | |
| Electrode gel | Parker | 12_8 | |
| Surgical tape | 3M Transpore | 1527-1 | |
| Eye cream | Bayer | PZN: 1578675 | |
| Cotton tipped applicators | Raucotupf | 11969 | 100 pieces |
| Depilatory cream | Reckitt Benckiser | 2077626 | |
| Compresses | Nobamed Paul Danz AG | 856110 | 10 x 10 cm |
| Ultrasound gel | Gello GmbH | 246000 |
References
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