早在1905年,在如今的捷克共和国,Eduard Zirm 完成了首例角膜移植手术(角膜成形术),使一位因角膜损伤而失明的患者恢复了视力。如今,世界各地的眼库负责对捐赠的角膜进行制备、储存和分发,以确保每年可实施数千例挽救视力的角膜移植手术。2012年6月,JoVE 关注了两个研究团队,分别来自意大利和密歇根州,他们展示了移植前制备角膜移植物的两种不同方法。
来自意大利的作者向我们展示了从眼球上切除角膜的技术,该技术首先将眼球浸入一系列消毒溶液中,以备无菌操作;随后在巩膜表面制作切口,最终将角膜-巩膜环从眼球上分离下来。角膜取出后,需检测其内皮细胞密度和活性,并将其准备进行长期保存;在此期间,培养基会与其他存放在眼库中的供体角膜一起,以高通量方式定期检测。
在角膜移植手术中,全层角膜移植物被用于一种称为穿透性角膜移植术的手术;然而,JoVE 得知,在某些病变角膜中,仅有内皮层受到影响。来自密歇根大学和中西部眼库的研究人员展示了供体角膜的进一步处理方法——使用自动剥离后弹力层的内皮角膜移植术(DSAEK),该手术仅移植角膜内皮层。这一相对较新的手术得益于微角膜刀的应用,该设备能够精确切割角膜,从而分离出内皮层用于移植。供体组织的均一性和质量通过裂隙灯和镜面显微镜进行验证,随后将移植物储存,以备角膜移植手术使用。
来自不同大洲的两组作者共同记录了从眼球上完整移除角膜并分离后层以进行内皮角膜移植的步骤——这一过程可降低感染或移植排斥的风险,并改善患者的视力。
在 JoVE 神经科学中,一支多学科的临床医生与科研人员团队介绍了脑皮层电图(ECoG)的新研究应用。ECoG 是一种侵入性操作,通过将条状和网格电极直接放置于大脑表面,用于定位癫痫患者的癫痫灶。该操作还可用于绘制在切除手术中需要保留的皮层区域图谱。皮层定位通过监测特定电极刺激是否导致运动或语言功能中断来实现。患者通常需接受约一周的颅内监测以定位癫痫灶,这一时间段为研究人员利用 ECoG 研究人脑活动提供了独特的机会。相比非侵入性的脑电图(EEG),ECoG 具有更优的信噪比特性,且更不易受到记录伪迹的干扰。
在确定静息状态下的基线活动后,我们的作者记录了受试者执行简单认知或运动任务时的高伽马频率范围脑活动。随后,这些研究人员展示了如何使用SIGFRIED软件系统,基于ECoG信号进行快速、实时的功能定位映射,并进一步分析这些信号,以提供与特定任务相关脑区的信息。
在生物工程领域,JoVE 采访了一组科研人员,他们展示了如何在芯片上近似重建微血管系统。这种“芯片”实际上是一种带有微流控通道的装置,通道内壁涂覆有内皮细胞。采用 SU-8 光刻技术将通道图案蚀刻到硅晶圆上,该晶圆用作 PDMS 的模具。装置制备完成后,接种内皮细胞并使其在通道中培养。得益于 PDMS 的透明性,可通过显微镜对细胞进行成像。 体外 微血管系统的模型提供了一个可控的微环境,可用于研究正常的血流动力学过程以及血液系统疾病。 这一简短概述仅展示了 JoVE 当月部分精彩内容。进一步探索可能会发现更多研究方法 原位 成年蚊组织与胚胎的杂交、果蝇有丝分裂的可视化,以及胚胎干细胞向运动神经元的分化。敬请关注。