この技術の目的は、肺インフレおよび肺動脈を介した放射線不透明ポリマー系化合物の注入を介した早期出生後および成人マウスの肺動脈ネットワークのex vivo視覚化である。キャストされた組織の潜在的な用途についても議論される。
血管は、3次元空間で複雑なネットワークを形成します。その結果、血管ネットワークが組織の表面を観察することによってどのように相互作用し、動作するかを視覚的に理解することは困難である。この方法は、肺の複雑な3次元血管アーキテクチャを可視化する手段を提供する。
これを達成するために、カテーテルが肺動脈に挿入され、脈管構造が同時に血液を洗い流され、化学的に拡張されて抵抗を制限する。肺は、標準的な圧力で気管を通して膨張し、ポリマー化合物は、標準的な流量で血管床に注入されます。動脈ネットワーク全体が満たされて治癒することが許されると、肺血管構造を直接可視化するか、マイクロCT(μCT)スキャナで画像化することができます。
正常に行われると、出生後の早期から成人までのマウスの肺動脈ネットワークを理解することができる。さらに、肺動脈床で実証されている間、この方法は、最適化されたカテーテルの配置およびエンドポイントを有する任意の血管床に適用することができる。
この技術の焦点は、マウスにおけるポリマー系化合物を用いた肺動脈アーキテクチャの可視化である。脳、心臓、腎臓,,11、2、3、4、5などの全身血管床に関する広範な作業が行われてきたが、肺動脈ネットワークの準備および充填に関する情報は少ない。,2,345したがって、この研究の目的は、前の研究66、7、87,8に拡大し、調査官が肺動脈樹の高解像度画像を生成するために簡単に従うことができる詳細な書面および視覚的な参照を提供することである。
磁気共鳴画像、心エコー検査、CT血管造影,9、10など、肺血管構造の標識やイメージングには数多くの方法がありますが、これらのモダ9リティの多くは小さな血管を十分に充填および/または捕獲できず、研究できる範囲を制限しています。シリアル断面化や再構築などの方法は、高解像度を提供しますが、時間/労働集約型の11、12、13です。,12,13従来の腐食鋳造,,10、13、14、15、16で、軟部組織の完全性を取り巻く妥協がある。10,13,141516動物の年齢や大きさでさえ、カテーテルを導入しようとするときに、または、解像度が欠けている要因になります。一方、ポリマー注入技術は、動脈を毛細管レベルまで満たし、μCTと組み合わせると、比類ない分解能5を可能にする。出生後14日目の若いマウス肺からのサンプルは、8に正常にキャストされ、数時間で処理されました。これらは、無期限に再スキャンすることも、既存の軟組織17を損なうことなく組織学的準備/電子顕微鏡(EM)のために送ることさえできる。この方法の主な制限は、CT機器/ソフトウェアの先行コスト、血管内圧を正確に監視する課題、および同じ動物の中で縦方向にデータを取得できないことです。
この論文は、肺動脈注射技術をさらに最適化し、年齢/サイズ関連の境界を出生後1日目(P1)に押し下げて顕著な結果を生み出す既存の作業に基づいています。動脈血管ネットワークを研究したいチームにとって最も有用です。したがって、カテーテルの配置/安定化、フィルレート/ボリュームの制御の強化、鋳造成功の増加に対する注目すべき落とし穴のハイライトに関する新しいガイダンスを提供します。その結果、結果のキャストを将来の特性評価と形態解析に使用できます。おそらくもっと重要なのは、これは私たちの知る限りでは、この複雑な手順をユーザーに説明する最初の視覚的なデモンストレーションです。
適切に実行され、この方法は、げっ歯類モデルの比較と実験を可能にする肺動脈ネットワークの印象的な画像を生成します。いくつかの重要なステップは、成功を保証します。まず、研究者は、肺血管系および心臓のチャンバーに血栓が形成されるのを防ぐために、準備段階で動物をヘパリン化する必要があります。これはポリマー化合物の完全な動脈輸送を可能にする。第二に、横隔膜を?…
The authors have nothing to disclose.
この研究は、NHLBIイントラムラル研究プログラム(DIR HL-006247)によって部分的に支援されました。画像の取得と解析に関する指導を受け、NIHマウスイメージング施設に感謝申し上げます。
1cc syringe | Becton Dickinson | 309659 | |
20ml Glass Scintillation Vials | Fisher | 03-340-25P | |
30G Needle | Becton Dickinson | 305106 | |
50mL conical tubes | Cornin | 352098 | For sample Storage and scanning |
60cc syringe | Becton Dickinson | 309653 | |
7-0 silk suture | Teleflex | 103-S | |
Analyze 12.0 Software | AnalyzeDirect Inc. | N/A | Primary Software |
Amira 6.7 Software | Thermo Scientific | N/A | Alternative Sofware |
CeramaCut Scissors 9cm | Fine Science tools | 14958-09 | |
Ceramic Coated Curved Forceps | Fine Science tools | 11272-50 | |
CO2 Tank | Robert's Oxygen Co. | n/a | |
Dual syringe pump | Cole Parmer | EW-74900-10 | |
Dumont Mini-Forceps | Fine Science tools | 11200-14 | |
Ethanol | Pharmco | 111000200 | |
Formalin | Sigma – Life Sciences | HT501128 | |
Gauze | Covidien | 441215 | |
Hemostat | Fine Science tools | 13013-14 | |
Heparin (1000USP Units/ml) | Hospira | NDC 0409-2720-01 | |
Horos Software | Horos Project | N/A | Alternative Sofware |
induction chamber | n/a | n/a | |
Kimwipe | Fisher | 06-666 | fiber optic cleaning wipe |
Labelling Tape | Fisher | 15966 | |
Magnetic Base | Kanetec | N/A | |
Micro-CT system | SkyScan | 1172 | |
Microfil (Polymer Compound) | Flowech Inc. | Kit B – MV-122 | 8 oz. of MV compound; 8 oz. of diluent; MV-Curing Agent |
Micromanipulator | Stoelting | 56131 | |
Monoject 1/2 ml Insulin Syringe | Covidien | 1188528012 | |
Octagon Forceps Straight Teeth | Fine Science tools | 11042-08 | |
Parafilm | Bemis company, Inc. | #PM999 | |
PE-10 tubing | Instech | BTPE-10 | |
Phospahte buffered Saline | BioRad | #161-0780 | |
Ring Stand | Fisher | S13747 | Height 24in. |
Sodium Nitroprusside | sigma | 71778-25G | |
Steel Plate | N/A | N/A | 16 x 16 in. area, 1/16 in thick |
Straight Spring Scissors | Fine Science tools | 15000-08 | |
SURFLO 24G Teflon I.V. Catheter | Santa Cruz Biotechnology | 360103 | |
Surgical Board | Fisher | 12-587-20 | This is a converted slide holder |
Universal 3-prong clamp | Fisher | S24280 | |
Winged Inf. Set 25X3/4, 12" Tubing | Nipro | PR25G19 | |
Zeiss Stemi-508 Dissection Scope | Zeiss | n/a |