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为准备 Langendorff 离体心脏选择正确的灌注液

10 Feb 2020

Langendorff 灌注系统

1898年,Oskar Langendorff 发表了 Langendorff 灌注技术的基础,该技术至今仍普遍使用。

 

该技术的核心是主动脉插管,在灌注时会导致主动脉瓣关闭,从而防止流入左心室。 取而代之,灌注液从主动脉根部经口进入冠状动脉脉管系统(以逆行方式),提供维持心脏生理功能所需的营养和氧气。

由于灌注液旨在模仿血液的品质,因此其成分非常重要。 理想情况下,灌流液应具有缓冲能力(7.4 pH),能源,溶酶压能力,携氧能力,同时保持在生理温度(37 C)下。

 

那么,哪些灌注系统可以使用?

悉尼大学心血管研究人员兼病理学讲师 Melanie White 博士分享了她在进行 Langendorff 离体心脏实验时所选择的正确灌注液系统(无论是晶体,全血还是红细胞)的专业知识。

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  • 晶体灌注

当我们谈论晶体灌注时,我们主要是指 Krebs-Henseleit Buffer(KHB)。 它是与 Langendorff 灌注使用最广泛的灌注缓冲液。

KHB 包含模拟血浆含量的离子,例如氯化钠硫酸镁,磷酸钾,碳酸氢钠和氯化钙。 重要的是,缓冲液中鼓泡,不仅要用95%的氧气,还要用一些二氧化碳,以保持7.4的生理pH值。

在制定实验方案时,重要的是要考虑这些离子的生理水平,因为KHB的大部分成分实际上将处于超生理水平(高于体内正常水平)。

在制定实验方案时,重要的是要考虑这些离子的生理水平,因为KHB的大部分成分实际上将处于超生理水平(高于体内正常水平)。

灌注液还必须提供心脏代谢的外源碳源-最受欢迎的选择是葡萄糖。 丙酮酸和游离脂肪酸也可以用作碳源,但是,您可能会遇到一些溶解性和起泡问题。

最后,由于 KHB 是无蛋白质系统,因此胶体渗透压明显低于生理水平,从而增加了组织的总水分含量,有效地模拟了组织的情况。 系统所需的超生理流速进一步加剧了这种情况。 在没有血红蛋白的情况下,也可以相对降低血管床的携氧能力。

即使考虑到这些假设的局限性,晶体灌注系统仍然很受欢迎,主要是由于相关的低成本和缓冲系统生产中的可重复性。

 

  • 全血灌注

全血灌注系统的优势在于能够维持几乎与生理环境相同的环境。 但是,与晶体灌注系统相比,设置它可能更具挑战性。

该系统的主要缺点是,最初从离体冠状动脉循环中排出后,血液无法再充氧。 为了避免此类问题,可以使用供体动物为血液重新充氧。 但是,这种再循环还意味着必须对血液进行在线过滤,这可能会带来其他问题。

全血灌流系统中的流速明显低于晶体,但存在溶血或血细胞破裂的风险,供体动物的体液作用可能会对离体心脏产生影响。

相反,当我们认为从离体心脏回来的灌洗液可能含有污染物时,这可能会对供体动物产生影响,这些是在制定实验方案时需要考虑的因素。

 

 

  • 红细胞灌注

红细胞灌注

除结晶灌注液(例如KHB)外,红细胞灌注还使用牛血红细胞和白蛋白的混合物。

这就产生了一个能够维持生理渗透压和渗透压的灌注液系统(如全血灌注)。

接受红细胞灌注的心脏倾向于在相当长的一段时间内保持生理灌注率。 但是,该系统再次增加了成本,制造灌装液的过程非常费力。

 


希望此摘要可以帮助您确定哪种是最适合您的 Langendorff 心脏系统的灌注液。 有关L angendorff 灌注技术的更多信息,请访问 Choosing the right perfusate for your isolated Langendorff heart preparation