Ein KAIST research team erfolgreich bei der Visualisierung der pulmonalen Mikrozirkulation und zirkulierenden Zellen in vivo mit einem speziell gebauten 3-D-intravitalen Lunge mikroskopische imaging-system. Sie fanden eine Art von Leukozyten genannt-Neutrophilen-aggregate im inneren der Kapillaren während der sepsis-induzierten akuten Lungenschädigung (ALI), was zu Störungen und dead space in der Mikrozirkulation.
Nach Angaben der Forscher, dieses Phänomen ist verantwortlich für die Gewebe-Hypoxie verursacht Schädigung der Lunge in der sepsis-Modell und Minderung von Neutrophilen Granulozyten verbessert die Mikrozirkulation sowie Hypoxie.
Die Lungen sind verantwortlich für den Austausch von Sauerstoff mit Kohlendioxid-Gasen während der Atmung Prozess, bietet eine wesentliche Funktion für den Erhalt des Lebens. Dieser Gasaustausch erfolgt in den Alveolen, jede umgeben von zahlreichen Kapillaren mit den zirkulierenden roten Blutkörperchen.
Forscher haben bereits Anstrengungen zu beobachten, die Mikrozirkulation in den Alveolen, aber es ist technisch schwierig zu erfassen, hochauflösende Bilder der Kapillaren und den roten Blutkörperchen in der Lunge, die in ständiger Atmung Bewegung.
Professor Pilhan Kim von der Graduate School of Medical Science und Engineering und sein team entwickelten eine ultra-schnelle laser-scanning konfokale Mikroskop-und imaging-Kammer könnten, minimieren die Bewegung der Lunge während die Erhaltung Ihrer Atemwege Zustand. Sie verwendet diese Technologie, um erfolgreich zu erfassen die roten Blutkörperchen, die Luftzirkulation im inneren der Kapillaren von Tiermodellen mit sepsis.
Während des Prozesses, Sie fanden heraus, dass Hypoxie wurde ausgelöst durch den Anstieg des Totraum in der Lunge von einem sepsis-Modell, ein Raum, wo die roten Blutkörperchen nicht zirkulieren. Dieses Phänomen ist aufgrund der Aggregation von Neutrophilen und überfüllung im inneren der Kapillaren und der Arteriolen. Es wurde auch gezeigt, dass trapped Neutrophile Granulozyten schädigen das Lungengewebe in der sepsis-Modell durch die Hemmung der Mikrozirkulation sowie Freigabe von reaktiven Sauerstoff-Spezies.
Weitere Studien zeigten, dass die aggregierten Neutrophilen im inneren der pulmonalen Gefäße weisen eine erhöhte expression des Mac-1-rezeptor (CD11b/CD18), einem rezeptor an der interzellulären Adhäsion, im Vergleich zu den Neutrophilen Granulozyten, die normalerweise zirkulieren. Zusätzlich bestätigten Sie, dass Mac-1-Hemmer verbessern können gehemmt Mikrozirkulation, lindern Hypoxie, während die Verringerung der Lungen-ödem in der sepsis-Modell.
Ihre hochauflösenden 3-D-intravital-Mikroskop-Technologie erlaubt die real-time-imaging von lebenden Zellen in der Lunge. Diese Arbeit wird voraussichtlich in der Forschung verwendet werden, die auf verschiedene Lungenerkrankungen, einschließlich sepsis.
Das research-team ist die pulmonale Zirkulation Bildgebung und präzise analytische Techniken verwendet werden, wie die Basis-Technologie für die Entwicklung neuer diagnostischer Technologien, der Bewertung von neuen Therapeutika für verschiedene Krankheiten im Zusammenhang mit der Mikrozirkulation.