1_ Основные блоки перфузионной машины (Прототип 1) — принципиальная схема
_ Блок регуляции температуры. Вода нагревается в термостате до 37 градусов (1а), благодаря насосу (1б) тёплая жидкость проходит через пространства в системе для нагревания перфузионного растворе и по трубкам возвращается в термостат. В качестве дополнительной опции, датчик температуры.
_ Блок циркуляции перфузионного раствора. Раствор Кребса – Хензеляйта. Ёмкость (2а), заполняется раствором, благодаря насосу (2б) раствор проходит через всю систему, проходит через ёмкость для сбора воздуха (2д), далее через сердце стекает в резервуар для сбора жидкости (2в). Для предотвращение попадание в сердце грязи установлен фильтр. Для предотвращение попадания в раствор пузырьков предусмотрена специальная ёмкость разделения раствора. Дополнительно возможен вариант насоса (2г) обеспечивающего непрерывную циркуляцию раствора. Переходник для добавления веществ в раствор (2е).
_Блок оксигенации перфузионного раствора. Газ из баллон (3а) по трубке с распылителем газа на конце поступает в перфузионный раствор (3б). Уровень насыщения кислородом регулируется на глаз. Средняя интенсивность. O2/CO2 – 95%/5%
0_1_ Для достижения физиологического уровня pH (7,4), а также оксигенации через раствор
пропускают карбоген – смесь, состоящуюна 95% из кислорода и 5% углекислоты. Также кроме раствора Кребса – Хензеляйта иногда применяют растворы Рингера, Локке или Тироде. В зависимости от используемого раствора должно быть изменено процентное соотношение кислорода и углекислоты в пропускаемом газе.
_Блок регуляции гидростатического давления. Регуляцияя давления осуществляется изменением расстояния между конечной точкой раствора и положением сердца (4а).
_Блок диагностики работы сердца. Определение основных гемодинамических показателей. 0_1_ Для регистрации величины внутрижелудочкового давления в полость левого желудочка вводится баллон из латекса либо другого полимерного материала на специальной канюле, которая, в свою очередь, подключена к датчику давления (5а).
_Блок диагностики состава перфузионного раствора. Датчик находится в ёмкости с раствором покидающим сердце (6а).
_ A tomographic microscopy-compatible Langendorff system.
2_ Подключение сердца
Коронарные сосуды перфузируются через аорту, то есть ток крови идёт в обратном порядке (ретроградно). Hаствор подводится прямо к аорте (в отличие от нормальной ситуации, когда кровь попадает в аорту из левого желудочка) через специальную канюлю (ретроградно), тем самым закрывая аортальный клапан. Перфузионный раствор попадает лишь в коронарные артерии. Пройдя путь по сосудам сердечной мышцы, раствор поступает в коронарный синус, откуда попадает в правое предсердие. Далее он покидает сердце либо через трехстворчатый клапан, правый желудочек и легочную артерию, либо через устья полых вен.
https://reni.item.fraunhofer.de/reni/trimming/manus.php?mno=008
| pecies: | Rats and Mice |
| Organ: | Heart |
| Localization: | Through ventricles and atria with auricles |
https://anatomypubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ar.22508
Сердце новорожденной крысы. а, б . Дорсальная и вентральная проекции сердца. а . Обратите внимание на карман, похожий на венозный синус, частично интегрированный в дорсальную стенку правого предсердия. б. Обратите внимание на рудимент артериального протока (DArt). CD . Четырехкамерные срезы, изображающие гистологические особенности сердца. АВС = атриовентрикулярная перегородка; МАС = межпредсердная перегородка; LIVC = левая нижняя полая вена; MLMV = пристеночная створка митрального клапана; MLTV = пристеночная створка трехстворчатого клапана; RIVC = правая нижняя полая вена; РСПВ = правая верхняя полая вена; RPA = правая легочная артерия; RPV = правая легочная вена; SLMV = перегородочная створка митрального клапана; SLTV = перегородочная створка трехстворчатого клапана. Другие сокращения указаны на предыдущих рисунках. Масштабные линейки = 1 мм.
_ Anatomic and Embryological Aspects of the Cardiovascular System of Albino Wistar Rats https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/html/10.1055/s-0039-1697008
Вариабельность коронарных артерий крыс. (A, B, C) Наиболее распространенные типы ПМЖВ имеют 2–3 диагональные ветви и перегородочную перфорирующую ветвь. (D) Две левые передние нисходящие артерии (дублирование ПМЖВ). (E, F) Левая передняя нисходящая артерия имеет раннее раздвоение и не достигает верхушки сердца. При наличии ветви промежуточной артерии диагональные сосуды менее выражены и располагаются более дистально.
3_ Показатели работающего сердца
0_1_ Методика перфузии изолированного сердца позволяет снимать с препарата следующие показатели: давление в левом желудочке (диастолическое и систолическое); частоту сердечных сокращений (ЧСС); электрограмму; объемную скорость коронарного потока (ОСКП) при перфузии
с постоянным давлением (как разницу между объемом раствора, поступающего в аорту, и величиной его сброса по отводящей системе) либо перфузионное давление (режим постоянного объема); максимальные скорости нарастания и падения внутрижелудочкового давления (+dP/dtmax и -dP/dtmax) и др … ЧСС описывает функциональное состояние узлов автоматии сердца (водителей ритма), в частности синоатриального узла, и системы проведения возбуждения.
Систолическое давление отражает силу изоволюмических сокращений сердечной мышцы, которая зависит в первую очередь от концентрации ионов Са2+ в кардиомиоцитах и, следовательно, от
функциональной активности ферментативных систем, регулирующих уровень Са2+, а также от кинетических свойств миозиновых мостиков. +dP/dtmax определяет скорость сокращения миофибрилл, обусловлевленную интенсивностью взаимодействия активных центров актина и миозина. -dP/dtmax характеризует скорость расслабления кардиомиоцитов, которая зависит в основном от активности АТФазы мембран саркоплазматического ретикулума, определяющей скорость поглощения им кальция. ОСКП позволяет судить о реакционной способности коронарного сосудистого русла.
4_ Очистка системы после работы и подготовка к работе.
Универсальное чистящее средство, Mucasol
Видео процедуры.
1, + много видео при поиске в ютубе.
1_ Основные блоки перфузионной машины (Прототип 1) — реальнаая конструкция
Нету! Второго насоса для циркуляции перфузионного раствора, системы сбора данных (в том числе датчиков).
_ Термостаты
1_ Циркуляционный термостат с ванной Huber 104A-E (ссылка на пример, видео)
_ Насосы
masterflex (1, где-то на складе, ссылка на мануал)
_ Буферные растворы
_Шланги
_Сосуд для оксигенации раствора.
Есть большое количество таких сосудов разных размеров (1). К сосуду присоединяется фильтр для раствора.
_ Сосуд для накопления жидкости перед сердцем и очистки раствора от пузырьков.
_ Устройство для подсоединения сердца.
_ Ванночка для сердца.
Системы
Системы перфузии сердца с гравитационным управлением от https://scintica.com/
Для исследования по Лангендорфу маленьких сердец млекопитающих с вариантом работающего сердца
_ Langendorff Isolated Heart Perfusion (https://www.adinstruments.com/) + Best practices for setting-up an isolated Langendorff heart preparation.
_ Isolated Heart Perfusion Systems (https://www.hugo-sachs.de/) (описание)
ПРАКТИКА
О1, О2,О3. Гомеостат 3.
Подготовка сердца к эксперименту.
_ Практические аспекты создания модели изолированного сердца свиньи (абстракт, статья в Б — 0267659117746232.pdf)
_ Большие модели и видео подсоединения. (2014)
_ Компьютерное моделирование экспериментов, которые можно проводить на изолированном перфузируемом сердце млекопитающего. (препарат Лангендорфа). Тип записи: Компьютерная программа. Категория: Фармакология (животные) и физиология (животные)
Поиск
Isolated Heart Preparation, Langendorff-perfused ex-vivo, Langendorff system, Heart Perfusion Systems, ISOLATED HEART TECHNIQUES
Литература.
0_1_ Метод перфузии изолированного сердца. 2012. ссылка.
0_2 _ ПЕРФУЗИЯ ИЗОЛИРОВАННОГО СЕРДЦА МЕТОДАМИ ЛАНГЕНДОРФА И НИЛЛИ: ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИКИ И ПРИМЕНЕНИЕ В СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Яна Геннадьевна Торопова, Николай Юрьевич Осяев, Ринат Авхадиевич Мухамадияров
https://doi.org/10.18705/2311-4495-2014-0-4-34-39 ссылка.
_0_3_ Isolated heart models: cardiovascular system studies and technological advances (2015)? https://anat.lf1.cuni.cz/pracovnici/olejnickova/2015_Olejnickova.pdf
_0_4_ Isolated Heart Perfusion Techniques for Rapid Screening of Myocardial Preservation Methods (1975)
_05_ Isolated Perfused Hearts for Cardiovascular Research: An Old Dog with New Tricks, 2024, https://link.springer.com/article/10.1007/s12265-024-10517-7
_06_ Isolated perfused heart preparation and method of use 1999, https://patents.google.com/patent/US7045279B1/en
_07_ Langendorff’s isolated perfused rat heart technique: a review, 2015, https://www.ijbcp.com/index.php/ijbcp/article/view/750/682
_08_ Retrograde heart perfusion: The Langendorff technique of isolated heart perfusion, 2011, (https://www.jmcc-online.com/article/S0022-2828(11)00095-2/abstract Есть много важный картинок) Файл в библиотеке — j.yjmcc.2011.02.018.pdf
_09_ A novel approach to the Langendorff technique: preparation of isolated cardiomyocytes and myocardial samples from the same rat heart, 2013, https://physoc.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1113/expphysiol.2013.072827
_010_Исследование физиологии нормотермической перфузии сердца ex vivo на изолированной модели свиньи со скотобойни, используемой для тестирования и обучения устройства, 2019, https://bmccardiovascdisord.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12872-019-1242-9
_ 011_ An isolated perfused pig heart model for the development, validation and translation of novel cardiovascular magnetic resonance techniques, 2011, https://jcmr-online.biomedcentral.com/articles/10.1186/1532-429X-12-53
_012_ THE ISOLATED HEART PREPARATION — Oxford Academic, 1988, https://academic.oup.com/bja/article-pdf/60/suppl_1/28S/6691135/60-suppl_1-28S.pdf
_0_13_ Переоценка методов отчетности для улучшения воспроизводимости: анализ методологической строгости метода Лангендорфа всего сердца, 2022, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9359653/
_0_14_Limitations of the isolated perfused heart and alternative models, 2022, https://www.reprocell.com/blog/biopta/isolated-perfused-heart
_0_15_ Электромеханическая оценка оптогенетически модулированной активности кардиомиоцитов, 2020, https://www.researchgate.net/publication/339745359_Electromechanical_Assessment_of_Optogenetically_Modulated_Cardiomyocyte_Activity
_0_16_ A combined Langendorff-injection technique for simultaneous isolation of single cardiomyocytes from atria and ventricles of the rat heart, 2020, https://elar.urfu.ru/bitstream/10995/103167/1/2-s2.0-85099325302.pdf (механизм введения терапии)