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監測小(xiǎo)鼠皮膚組織氧合
來源: | 作者:康森(sēn)特生(shēng)物(wù)科技 | 發布時間: 2023-12-27 | 25 次浏覽 | 分(fēn)享到:

公認的導緻嚴重組織缺氧的病理因素是癌症和缺血如舞。此外(wài),活體(tǐ)中(zhōng)的感染和炎症通常與校靜受影響組織中(zhōng)極低的氧分(fēn)壓有關。

極譜法氧氣傳感器仍然被認為是測量氧分(fēn)壓的“黃金标準”。這種方法是有創的,電(知討diàn)極本身會消耗氧氣,從而改變其氧氣微坐金環境,并且隻能進行單點測量。

氧氣傳感是使用氧敏感染料的發光光學成像,這要厭種染料以依賴于氧的方式猝滅發光。這些染料固定在透氧聚合物(w筆光ù)基質層中(zhōng)。氧的分(fēn)布是通過時什基于發光的讀出技術來确定的,我(wǒ)(w還明ǒ)們想要比較三種量化小(xiǎo)鼠皮膚氧這區分(fēn)壓的方法,即極譜電(diàn)極法音東和兩種将發光光學傳感器箔與特殊成像技術相結合的系統——其中(zh好玩ōng)一(yī)種是VisiSens™ A1成頻事像系統。

01


材料與方法

将雌性C57BL/6小(xiǎo)鼠束縛,将其後腿置于加熱輛錢箔上5分(fēn)鐘(40°C)以促進氧文線氣通過皮膚擴散。Clark 型電(dià分媽n)極(Ox-100,Unisense,丹麥)使用前在37°C的脫氧(使用N件可a2S2O5)或空氣飽和水中(zhōng)進行了兩放志點校準。将銳化的微電(diàn)極(直徑100μm)推進到腳墊的加熱皮膚中輛票(zhōng)。使用微操作器以标準化方式進行算請測量。每秒記錄兩次測量值,并使用 Sensor Tra道行ce PRO 3.1.3 軟件評估數據。

使用熒光比率成像(FRIM)或基于熒光壽命成像(FLI刀問M)的光學讀出進行的測量如下(xià):将每隻小(xiǎo)鼠的腳固定在自畫服粘式加熱箔上(圖1A)。先在腳上滴一(yī)滴水,然後在腳上覆要飛蓋一(yī)層發光的氧傳感器薄膜。鋁箔與皮膚緊密接觸,确保傳感器和腳部之間風車不存在會導緻錯誤測量的氣泡。使用透明膠帶拿跳将傳感器額外(wài)在小(xiǎo)鼠腳問地的頂部(圖 1B)。沒有對腳施加過大(dà)的壓年我力。在平衡時間5分(fēn)鐘後開(kāi)始測量。F窗西LIM使用CCD相機、可脈沖460 nm LED和濾光地錯片組成的系統進行。用氣體(tǐ)混合裝置産生(shēng)的不同的pO2明們值對傳感器箔片進行預校準。使用軟件(Imag件文e X TG1 v 4.0)對數據進行分(fēn)析。VisiSens道算™傳感器箔(SF-RPSu4,Presens)在使用前使用Na2S2O唱多5進行了校準。使用安裝在三腳架上的VisiS雜年ens™探測器單元DU01原型(FRIM設備)在黑暗的環兵務境中(zhōng)記錄信号。使用VisiSens™ AnalytiCal 1嗎車軟件對數據進行分(fēn)析。


圖1

02


Clark 型電(diàn)極測量

圖2顯示了使用銳化的 Clark型微電(diàn)極的測量結果,該化紙微電(diàn)極是使用顯微操作器通過小(xiǎo)鼠皮膚推進的。微電(dià北資n)極尖端施加的壓力會導緻皮膚組織在穿透皮膚之前發生(shē房地ng)局部缺血。穿透後,局部壓力和壓力引起的局部缺血立即解除,導緻記錄近討的血氧飽和度增加。微電(diàn)極在組織中(zhōng)不再進一(一機yī)步推進,并在大(dà)約10秒内記錄皮膚氧飽快白和度。最後,将微電(diàn)極從組織中(zhōng她知)取出。總之,使用Clark型電(diàn身工)極的實驗表明,小(xiǎo)鼠的平均皮膚氧飽和度為4.8%±1.8%(平均草爸±标準差,n=7)。


圖2

03


基于FLIM的測量

使用基于FLIM的成像技術進行了快速壽命成像測量,術就結果如圖3所示。表明平均皮膚氧飽和度為5.5%±0.9%(平均±标準差,n=1媽畫4;圖3B)。


圖3

04


基于FRIM的測量

VisiSens™氧氣成像系統的比率測量為數結果如圖4所示。表明平均皮膚氧飽和度為5.4%±0.8%(平均值±标準差也習,n=16;圖4B)。


圖4

05


結論

我(wǒ)(wǒ)們已經驗證了VisiSens氧氣成像系統對 Clark型弟弟微電(diàn)極和基于FLIM的光學氧氣成像系統的有效老樹性,以确定小(xiǎo)鼠的皮膚氧飽和度。我(wǒ著自)(wǒ)們的數據表明,使用VisiSe照內ns或基于FLIM的光學氧氣成像系統進行皮膚氧分(fēn)壓的經皮成像與使用關事經典Clark型微電(diàn)極進行侵入性測量提供相同的氧氣濃度。與Clar用也k型微電(diàn)極相比,使用VisiSe亮黃ns系統進行的氧氣測量很容易進行。此外(wài),光學傳感器可以科東對大(dà)面積皮膚的皮膚組織氧合進行非放知侵入性量化。因此,基于FRIM的光學氧氣成像系統VisiSens是分(fēn)歌河析皮膚組織氧合的完美工(gōng)具。綜上所述,這項技術将促進我(wǒ)(相在wǒ)們對組織氧合的局部調節及其對癌症、傳染病和心血管疾病發病機音區制的影響的理解。

圖片

氧傳感器箔SF-RPSu4

圖片

VisiSens™ AnalytiCal 1 軟件


實驗來源:

Julian Hofmann1, Robert M. M動睡eier2, Alexander Mahnke1, Valenti少慢n Schatz1, Gregor Liebsch3麗你, Otto Wolfbeis2, and J友廠onathan Jantsch1
1Mikrobiologisches Institut - Inst舊下itute of Clinical Microbi自商ology, Immunology and Hygiene, Univ鐵她ersity Hospital Erlangen,土也 Germany
2Institute of Analytical Ch土近emistry, Chemo- and Biosensors, Univer那大sity of Regensburg, Germany
3PreSens GmbH, Regensburg, Germany






圖片圖片


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