Introduction
시신경은 중추 신경계 (CNS) 등 시신경염, 녹내장 및 외상 등의 안과 조건을 포함 재생 연구를위한 이상적인 위치를 제공합니다. 줄기 세포의 다양한 주사 어느 축삭 카운트를 증가 및 / 또는 퇴행성 질환 예방 효능을 입증되거나 손실 미엘린 장착에 약속을 보여 주었다. 1,2
인간의 시신경이 약 3.0-3.5 mm의 직경 chiasm에 망막에서 여행 약 120 만 병렬 축삭이 포함되어 있습니다. (3) 실험실에서 인간의 질병을 모델링하기 위해, 쥐가 자주 사용되어왔다. 성인 쥐의 시신경은 약 0.5 mm의 직경 내에서 약 10 만 축삭이 포함되어 있습니다. 중추 신경계의 주요 제한 4 중 하나를 재생 연구 직접 뼈없는 액세스입니다. 동물에 합병증 및 수술 위험은 두개골이나 척추가 제거 될 때 더 높다. 의 장점과 유사척추 최소 침습 방법, 두개골의 서비스 감소 합병증과 더 빠른 회복을 열지 않고 5 직접 시신경 주사.
이 기법은 이전 연구에서 이용되고있다. (6)이 원고 및 첨부 영상에서는 쥐 시신경에 줄기 세포를 주입하는 최소 침습 절차를 보여준다.
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Protocol
참고 : 모든 동물의 절차는 존스 홉킨스 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다. 마취 기계는 필요에 따라 매년 검사 및 교정을 필요로한다.
1. 마취 및 위치
- 마취.
- 2~3% 이소 플루오 란과 마취하에 모든 수술 절차를 수행합니다. 발가락 핀치와 호흡 속도에 의해 마취의 적절한 수준을 확인합니다. 쥐가 발가락 핀치에 대한 응답으로 주저하지 않는 것을 확인합니다.
참고 : 움찔 너무 늦기 마취를 표시하고 시작하기 전에 더 이상 마취 또는 더 높은 이소 플루오 란 농도를 필요로 할 수있다. 매 2 초 마취를 나타내는 너무 느립니다 1 호흡보다 호흡 속도가 너무 높고, 이소 플루오 란 농도의 번개가 필요할 수 있습니다. - 절차 중에 머리의 움직임을 피하기 위해 필요한 동물을 고정. 수술 눈에 리도카인 한 방울을 놓습니다. 마취 동안 건조를 방지하기 위해 인공 눈물마다 10 분을 사용합니다. 주기0.01 ㎎ / ㎏ SC 사전에 작동하고 모든 6 ~ 8 시간의 프레 노르 핀의 주입이 필요.
- 2~3% 이소 플루오 란과 마취하에 모든 수술 절차를 수행합니다. 발가락 핀치와 호흡 속도에 의해 마취의 적절한 수준을 확인합니다. 쥐가 발가락 핀치에 대한 응답으로 주저하지 않는 것을 확인합니다.
- 위치.
- 정위 프레임에 쥐를 넣고 가열 패드 따뜻한 유지. 눈에 노출을 피하기 위해 알코올 복용 케어 두피 모피 젖은. 수술 후 감염의 위험을 최소화하기 위해 멸균 도구 및 무균 기술을 사용합니다.
2. 눈 관리
- 측면 결막에 4-0 봉합사를 놓고 부드러운 견인을 허용하기에 충분한 봉합사로 묶어.
3. 해부
- 초기 해부.
- .도 1에 도시 된 바와 같이, 크기 10 메스를 사용하여 궤도 릿지를 덮는 피부 ~ 1 인치 절개를 피부와 하부 근막 후퇴 신중 근막을 얻어 해부. 수술에 과도한 출혈을 방지하기 위해, 근막을 해부하면서 혈관을 절단하지 마십시오. PL 전략적으로 사용제압면 팁 지혈을 제공합니다.
- 깊은 해부.
참고 : 아래로 소켓에서 눈을 당겨 결막에 부드러운 견인과 함께, 우수한 궤도 근육이보기에 올 것이다. 시신경을 노출하기 위해 절단이 근육 및 레트로 안와 지방이 제거되어야한다. 지방은 폐기 할 수 있으며 주사 후 대체되어서는 안된다. 이 시점에서, 시신경 근막은 경질에 싸여 혈관 (그림 1)과 함께, 시신경 자체의 번들로 볼 수 있어야합니다.- 적은 외상 피어싱 만들기 위해 메스 또는 31 게이지 경 바늘을 사용하여 경질의 작은 절개를합니다.
4. 피펫 인젝터
- 50 ~ 100 μm의 직경에 유리 마이크로 피펫을 당깁니다. 안정성을 제공하기 위해, 미세 조작기에 마이크로 피펫을 탑재하고 주입 펌프에 연결 해밀턴 주사기에 부착.
- 구슬을 당겨 (또는 줄기 세포)전후 메틸 블루 용액 0.5 μL 부피와 함께 역행 마이크로 피펫으로 0.5-1.0 μL 부피 재구성.
주 : 분당 0.5 μL로 설정 주입 속도는 시신경에 외상을 방지한다.
5. 주입
- 단지 흠 경질 위의 시신경 상에 마이크로 피펫의 팁을 낮 춥니 다.
참고 : 최소한의 피해 시신경 결과에 유리 팁의 작은, 그러나 활발한 움직임. 주입 펌프가 시작될 때, 메틸 청색 염료 주입 시신경의 영역을 강조한다. 염료는 지주막 하 공간에 누출하지 않고 시신경 내에서 현지화 된 상태로 유지해야한다. - 줄기 세포 주입이 완료되면 결정 및 메틸 블루 제를 주입 도즈로 주입 펌프를 끄지 메틸 청색의 제 2 대역을 따르. 높은 방지하기 위해 주입 각 1 μL 볼륨 2 분 동안 시신경 내에서 여전히 마이크로 피펫을 유지마이크로 피펫의 철수시 압력 방출.
참고 : 또 다른 방법은 수동으로 조작 할 수있는 공기 충전 주사기에 피펫 팁을 연결하는 것입니다. 어느 쪽이든, 시신경의 손상을 최소화하기 위해 과도한 힘을 피하십시오. 우리는 각각의 시신경에 볼륨 더 이상 2보다 μl를 주입하는 것이 좋습니다.
6. 후속
- 즉시.
- 주입이 완료되면, 지혈을 제공하기 위해 사용되는 임의의면을 따라 팁을 마이크로 피펫을 제거한다. 3-0 실크 피부를 봉합하고 결막 봉합을 제거합니다.
- 그들이 마취에서 나타날 때까지 가열 패드에 따뜻한 쥐를 유지합니다. 이 흉골 드러 누움을 유지하기 위해 충분한 의식을 회복 할 때까지 무인 동물을 두지 마십시오. 완전히 회복 될 때까지 다른 동물의 회사에 수술을 한 동물을 반환하지 않습니다.
- 동물 과도한 혼수, 운동 실조, 또는 수고 숨쉬기를 포함하여 고통의 징후를 보이는 경우G는, 매일 세 번까지의 근육 부 프레 노르 핀 (0.05 ㎎ / ㎏)와 적절한 진통제를 관리 할 수 있습니다.
- 장기간.
- 다음 24 ~ 48 시간 동안, 부종 또는 방전 상처에서 또는 가창, 구부리고 모양이 아닌 스타일리스트, 또는 식사를하지 고통의 징후를 포함하여 수술의 합병증 쥐를 관찰합니다. 필요에 따라 수의사 또는 윤리 안락사와의 협의를 생각해 보자.
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Representative Results
실험의 결론에서, 래트를 희생시키고 4 % 파라 포름 알데히드 관류. 시신경 조심스럽게 해부하고 저온 유지 절편에 마운트 하였다. 2 에반스 청색 염료 사이트를 시각화하기 위해 주입되는 저전력 쥐 전체 시신경의 일례를 도시한다. 화살표는 주사의 정확한 위치를 식별합니다. 신경 아래 염료의 확산에 의해 한정되는 바와 같이이 절개가 분사 몇 분 이내에 완료되었다. 다른 주사에서는 몇 시간에 걸쳐 광학 chiasm 향해 염료의 느린 확산을 관찰 하였다.
그림 1 :.보기의 외과 분야 쥐가이 그림에서 왼쪽 눈에 액세스하는 위치입니다. 절개 궤도 능선과 근막 위에 만들어진다조직은 눈 뒤에는 해부된다. 결막 봉합은 운영자가 두개골을 열지 않고보기에 두개 내 시신경을 끌어 부드러운 견인을 적용 할 수 있습니다.
그림 2 :. 주입 시신경의 총 해부 에반스 블루 염료를 이용은, 시신경의 주사 부위가 심하게 해부 현미경으로 시각화 할 수 있습니다. 이 이미지에서 시신경은 시신경 조직 내에 삽입 염료를 보여주는 주사 부위에서 절단 하였다.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Lewis rat | Charles River | 4 | Any rat strain will work. |
| Anesthesia machine | Surgivet | CDS9000 | CDS 9000 Small Animal Anesthesia Machine - Pole Mount |
| Infusion pump | Stoelting | 53129 | |
| Dissection microscope | National Optical | 409-411-1105 | |
| Fiber-optic light source | Fisher Scientific | 12-562-21 | |
| Dissection and Stereotaxic Instrument | Stoelting | 51400 | |
| Pipette Puller | Kopf | 750 | |
| Pipettes | World Precision Instruments | 18150-6 | |
| Disposable scalpel blades | Harvard Apparatus | 810-15-021 | |
| Iridectomy scissors | Electron Microscopy Sciences | Uniband LA-4XF |
References
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- Zarbin, M. A., Arlow, T., Ritch, R. Regenerative nanomedicine for vision restoration. Mayo Clinic proceedings. 88 (12), 1480-1490 (2013).
