تصور هذه الطريقة البنية الأصلية لألياف الكولاجين في الجسم الزجاجي باستخدام الفحص المجهري للانعكاس متحد البؤر.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تصور هذه الطريقة البنية الأصلية لألياف الكولاجين في الجسم الزجاجي باستخدام الفحص المجهري للانعكاس متحد البؤر.
الجسم الزجاجي عبارة عن جل شفاف يملأ الفراغ بين العدسة وشبكية العين. هيكلها مدعوم بشبكة من ألياف الكولاجين ، والتي من المحتمل أن تؤثر على الخصائص اللزجة المرنة وتساهم في أمراض الشبكية. ومع ذلك ، لا يزال تنظيم شبكة الكولاجين هذه سيئا لأن تصوير الجسم الزجاجي في حالته الأصلية يمثل تحديا. العديد من تقنيات التصوير المطبقة على الجسم الزجاجي تسبب الجفاف والتشويه ، ويمكن للطرق القائمة على الصبغة أن تقدم القطع الأثرية أو وضع العلامات غير المحددة ، مما يجعل من الصعب دراسة شبكة الكولاجين. في هذا البروتوكول ، نحدد ما يلي: 1) طريقة لتشريح عيون الخنازير للتصوير. 2) استراتيجية لتركيب العيون على مجهر مقلوب ؛ 3) إرشادات لتصوير شبكة الكولاجين الزجاجي في حالتها الأصلية باستخدام الفحص المجهري للانعكاس متحد البؤر ؛ و 4) تعليمات لتحليل الصور الكمي لميزات الشبكة. نسلط الضوء على المزالق الشائعة ونؤكد على النقاط الفنية الرئيسية. نبلغ عن تطبيق الفحص المجهري للانعكاس متحد البؤر على الجسم الزجاجي. بالمقارنة مع استراتيجيات التصوير الزجاجي السابقة ، يحافظ هذا النهج على البنية الأصلية وتوجيهها وتوزيعه لألياف الكولاجين الزجاجي بدون أصباغ خارجية أو قطع أثرية للجفاف. يمكن للفحص المجهري للانعكاس متحد البؤر أن يحقق الأساس الهيكلي لتصلب الجل الزجاجي في الصحة والمرض.
الجسم الزجاجي هو المصفوفة خارج الخلية بين العدسة وشبكية العين في العين. يلعب الجر من الجسم الزجاجي على شبكية العين دورا رئيسيا في فقدان البصر في أمراض مثل انفصال الشبكية والثقب البقعي والجر الزجاجيالبقعي 1،2،3،4. يتم تحديد قدرة الجسم الزجاجي على نقل قوى الجر إلى شبكية العين من خلال صلابة الهلام ، والتي بدورها تعتمد على خصائص مكوناته الرئيسية ، الكولاجين وحمض الهيالورونيك5. من المحتمل أن تتأثر صلابة الهلام في الجسم الزجاجي بميزات شبكة ألياف الكولاجين ، نظرا لأن صلابة جل الكولاجين الاصطناعي مدفوعة بخصائص الشبكة مثل الكثافة والمحاذاة وعرض الألياف6.
يصعب تصوير شبكة ألياف الكولاجين الزجاجية بسبب المحتوى المائي العالي وتركيز الكولاجينالمنخفض 7 ، مما يؤدي إلى تشويه اصطناعي أثناء المعالجة للفحص المجهري أو الفحص المجهري الإلكتروني للإرسال. يتطلب علم الأنسجة التقليدي والفحص المجهري الإلكتروني للإرسال معالجة لتصلب الجسم الزجاجي للتقسيم الرقيق. يتسبب الجفاف المطلوب للتضمين النسيجي في تجمع الألياف الزجاجية في تكوين قرص العسل8 ، ويؤدي تكوين بلورات الجليد أثناء التجميد إلى زيادة حجم المسام في المصفوفة خارج الخلية9. تم تطبيق تضمين البلاستيك8 والتجميد السريع10 على الجسم الزجاجي لتقليل القطع الأثرية ، على الرغم من بقاء بعض القطع الأثرية المتبقية على الأرجح. الفحص المجهري لتباين الطور هو طريقة لا تتطلب تقسيما وقد تم تطبيقها على الجسم الزجاجي ، ولكنها تتطلب إزالة قطعة صغيرة من الجسم الزجاجي من العين ، وبالتالي فقدان الموضع الأصلي واتجاه الشبكة11. في الآونة الأخيرة ، تم استخدام الفحص المجهري للضوء المستقطب الكمي لرسم خريطة لمتوسط اتجاه الألياف عبر عين خنزير مقسمة بشكل كبير ، ولكن لا يمكن حل الألياف الفردية12. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لأساليب وضع العلامات القائمة على الصبغة (على سبيل المثال ، أزرق التربان ، أحمر بيكروسيريوس ، 5- (4،6-ثنائي كلورو تريازينيل) أمينوفلوريسسين) إدخال القطع الأثرية أو وضع العلامات غير المحددة ، وبالتالي تم تجنبها للحفاظ على شبكة الكولاجين الأصلية.
اعتمدنا طريقة تحضير العينات التي استخدمها Filas et al. لدراسة الفحص المجهري للضوء المستقطب ، أي التشريح الإجمالي في كتلة agarose12 ، وقمنا بتصوير العينة باستخدام الفحص المجهري للانعكاس متحد البؤر ، والذي لم يتم تطبيقه من قبل على الجسم الزجاجي. باستخدام هذه الطريقة ، حصلنا على صور لشبكة ألياف الكولاجين الزجاجية في حالة رطبة شبه فسيولوجية. يوفر هذا العديد من المزايا مقارنة بالطرق السابقة ، بما في ذلك تقليل القطع الأثرية مقارنة بالطرق القائمة على كسر التجميد أو الجفاف10،13. يتطلب هذا البروتوكول مجهرا متحد البؤر مقلوبا بهدف غمر لا يقل عن 30 ضعفا ، وفتحة عدسة عددية أكبر من 0.9 ، ومسافة عمل أكبر من 200 ميكرومتر. نقوم بتضمين إرشادات رئيسية لإعداد العينات والحصول على الصور لتسهيل الدقة الواضحة للألياف. من خلال الحفاظ على حالة شبه أصلية لمصفوفة الكولاجين الزجاجي ، يمكن هذا النهج الباحثين من التحليل الكمي لاتجاه الألياف وكثافتها ومعلمات التوزيع المكاني التي من المحتمل أن تكون حاسمة لفهم صلابة الجسم الزجاجي وتغييراتها المرضية. هذه التقنية مناسبة بشكل خاص للباحثين المهتمين بشبكة الكولاجين الزجاجي وهيكلها والتسبب في أمراض الشبكية والجسم الزجاجي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. تحضير الأنسجة وتشريحها
ملاحظة: تم إجراء هذا البحث وفقا للمبادئ التوجيهية المؤسسية. في مؤسستنا ، لم تكن هناك حاجة إلى موافقة من لجنة رعاية واستخدامها المؤسسية لإجراء تجارب على عيون الخنازير خارج الجسم الحي .
2. تصاعد عينة للتصوير
3. الحصول على الصور
4. تحليل صورة عرض الألياف باستخدام CT-FIRE 14
5. تحليل الصور لكثافة الألياف ، والانحناء ، والمحاذاة ، والثغرة ، ووحدة نمو الخيط ، والبعد الكسوري باستخدام TWOMBLI16
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم تصوير عين واحدة من كل من الخنازير البالغة الثلاثة (أنثى تبلغ من العمر 4 أشهر ، وذكر يبلغ من العمر 5 أشهر ، وأنثى تبلغ من العمر 6 أشهر) بعد تقسيم العين في مستوى محوري عبر الأطراف السفلية. تم الحصول على ستة مواقع تصوير في مستوى التقسيم XY ، متباعدة 4 مم. في كل موقع تصوير ، تم الحصول على شبكة متجاورة 4 × 4 من صور 70 ميكرومتر × 70 ميكرومتر (الشكل 8). لكل خنزير ، تم تحليل كل صورة على حدة لعدة معلمات (الجدول 1).
تم قياس كثافة الألياف بطريقتين: 1) الط...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أظهرت طرق التصوير الزجاجي السابقة تجميع الأليافالمصطنعة 13 ، أو فقدان تنظيم الألياف ، والاتجاه ، والموقع17 ، أو اعتمدت على دقة أعلى بكثير مع مجال رؤية أصغر ، مما يحد من الرؤى في توزيع الألياف10. يوفر الفحص المجهري للانعكاس متحد البؤر للأنسجة الطازجة المقسمة بشكل كبير صورا على نطاق ميكرون لألياف الكولاجين الزجاجية مع الحفاظ على تنظيم الألياف الطبيعية واتجاهها وموقعها. في أيدينا ، أدخلت مناهج التلوين القائمة على الصبغة...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لا يبلغ جميع المؤلفين عن تضارب المصالح ذي الصلة.
منحة المعاهد الوطنية للصحة الأساسية EY014800 ؛ منحة غير مقيدة من أبحاث الوقاية من العمى ، نيويورك ، نيويورك ، إلى قسم طب العيون والعلوم البصرية ، جامعة يوتا. المعاهد الوطنية للصحة NEI K08 EY034549; مؤسسة مستشفى الأطفال الابتدائية. مؤسسة E. Matilda Ziegler; نشكر الدكتورين غيوم إل هوريو وإم أوستن جونسون على عيون الخنازير.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| أغاروز الأول | VWR | 0710-500G | |
| سيليكون متعدد الاستخدامات 1 سد، شفاف | جنرال الكتريك | 2795576 | |
| إسفنجة السليلوز (رمح عين ويك-سيل) | بيفر -فيزيتيك | 000865 | |
| قاعدة مخصصة بثلاث شوك | NA | NA | |
| محول مخصص لتركيب زجاج الغطاء الكبير | NA | NA | |
| زجاج غطاء كبير بقطر 1.42" x 2.36" رقم 1 | تيد بيلا | 260460-100 | |
| ليغو (قاعدة كلاسيكية، 1 × 8 بلاطات، 1 × 8 طوب، 1 × 6 لوحات) | ليغو | 11023, 3008, 3666, 4162 | |
| شفرات الميكروتوم (ملف عالي) | ليكا بيوسيستمز | 14035838926 | |
| هدف سيليكون 30x من أوليمبوس UPlanSApo | أوليمبوس | UPLSAPO30XS | |
| صينية مكعبات ثلج كبيرة من السيليكون (Samuelworld) | الامازون | 713243280060 | |
| مناديل الأنسجة (Kimwipes) | كيمبرلي كلارك | 34120 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.